江苏省现代有轨电车设计标准编制研究报告(轨道

江苏省现代有轨电车设计标准编制研究报告(轨道内容摘要：

辆参数 现代有轨电车线路 需满足有轨电车车辆运营的需求， 设计标准 需要考虑车辆的尺寸和性能特征。 车辆尺寸重要 参数包括车辆轴距、宽度、高度等因素 ，轴距 影响到线路设计标准的夹直线长度 ，宽度影响线路的最小线间距等因素。 车辆的性能参数包括设计速度、最小行车半径、最小竖曲线半径 、爬坡能力等因素，影响到线路规范的最 江苏省现代有轨电车设计标准编制 研究 江苏省交通科学研究院股份有限公司 11 小曲线半径、最小线间距以及最大纵坡等参数。 城市 道路 特征 现代有轨电车线路不同于地铁、轻轨线路，其与地面道路多为平交，以地面线为主 ，并沿城市道路进行敷设。 这就需要考虑 有轨电车线路与城市道路的关系，线路平、纵断面需要结合道路进行敷设。 线路纵断面设计标准需考虑沿途道路的起伏特征及与道路的高差关系，保障线路的美观和排 水顺畅。 运营 及安全 需求 为保障线路的运营快捷、安全和有序，需要在两条正线间设计配线，包括渡线、辅助线以及安全线等。 线路设计标准里需考虑配线的设置方式、长度等参数。 乘客交通组织 现代有轨电车车站是乘客集散的位置，需考虑乘客乘车、过街、换乘轨道交通等因素，减少乘客的步行时间。 线路设计的主要内容 线路走向及站点布置 线路设计最基本的内容需研究线路的走向，包括线路的起终点、线路途经道路、线路 与城市道路布局的关系。 考虑到安全因素，线路的走向原则上不与既有地铁共通道。 同时，在线路与既有道路 关系时，需研究有轨电车的路权问题，涉及到有轨电车行驶的安全性。 一般来说，独立路权可以与相邻道路进行隔离，保障有轨电车的行驶安全；混合路权存在行驶的安全隐患。 在条件允许的基础上，尽量保障有轨电车独立路权运行。 在确定线路走向的基础上，还需研究沿途线路布设的站点，需考虑站点跟城市道路交叉口、机动车道、人行道等之间的关系，以确定合理的站点位置。 线路的敷设方式 线路的敷设方式包括地下线、地面线和高架线。 考虑到江苏省地铁规划较多， 考虑到有轨电车线路和城市地铁线路之间互为补充的特点。 江苏省有轨电车线路的敷 设 江苏省现代有轨电车设计标准编制 研究 江苏省交通科学研究院股份有限公司 12 方式宜以地面线为主，结合实际情况适当考虑高架线和地下线。 与道路交通系统衔接 有轨电车的车站需要和城市道路交通系统及公共交通系统形成快速的换乘和衔接路径，满足大量乘客的集散需求。 在设计时，需要重点考虑有轨电车车站和交叉口的间距，以及有轨电车车站和 地铁、常规公交和公共自行车等 城市公共交通系统的换乘距离，以便于乘客快速集散。 线路平、纵断面 设计 在梳理完以上的重要因素后，需要在地形图上绘制线路平面图，以及根据沿途道路标高数据，绘制线路的纵断面图。 线路平面 设计 （ 1）线路的最小曲线半 径； （ 2）缓和曲线设置的标准； （ 3）夹直线长度以及道岔位置设置要求； （ 4）线路 独立路权 与临近机动车、人行道安全距离的考虑； （ 5）车站位置需结合过街方式，综合考虑与交叉口距离，尽量减少行人过街距离，同时避免行人聚集数量较多。 线路纵断面 设计 （ 1）线路的最大纵坡； （ 2）线路的竖曲线设置规则及最小竖曲线半径、竖曲线间的夹直线最小长度； （ 3）最小坡段长度； （ 4）线路与相邻道路路段和交叉口的高程关系。 一般设计标准的编制 符合城市总体规划整体布局的要求，满足城市综合交通规划未来发展、衔 接的条件； 选择路由、站点，以充分吸聚客流，并与其它交通方式合理设置接驳，充分发挥新型有轨电车在 区域 综合交通中的作用； 江苏省现代有轨电车设计标准编制 研究 江苏省交通科学研究院股份有限公司 13 考虑到既有地铁运营安全的需要，线路选择路由时尽量避免与既有地铁共通道； 线路平面应尽可能沿城市 主干道 并在道路规划红线范围内布置，车站线路宜与规划红线平行。 除考虑站位、施工方法外，应尽量减少拆迁，减少对地面交通的干扰，并尽量与城市景观、沿线物业相结合； 根据本工程所处地理位置、工程地质及水文地质条件，地面交通要求等情况，合理选择线路位置及线路敷设方式，能采用地面线尽量采用地面 线，以节省建设投资，降低工程造价及运营成本； 车站分布应考虑主要客流集散点，同时与城市综合交通规划网络相协调，以有利于最大限度的吸引客流，方便乘客出行； 在城市规划发展区，考虑以车站为中心进行开发，以促进客流的增长； 曲线半径应结合列车通过速度，因地制宜地选用，尽量避免小半径曲线。 关键技术参数的取值研究 最小曲线半径的确定 线路最小曲线线半径与线路性质、车辆性能、行车速度、地形地物等条件有关，是现代有轨电车的主要技术标准之一。 其选定是否合理，将对现代有轨电车的工程造价、运行 速度、养护维修产生很大影响。 最小曲线半径的分析计算 （ 1）最小曲线半径理论计算公式： 2Vm in 1 1 .8h m a x h q yR   式中 Rmin—— 满足欠超高要求的最小曲线半径 (m)； v—— 设计速度 (km/h)； hmax—— 最大超高 (120mm)， hqy—— 允许欠超高 (hqy=153  )。 （ 2）允许欠超高值的分析： 江苏省现代有轨电车设计标准编制 研究 江苏省交通科学研究院股份有限公司 14 现代有轨电车以设置超高所产生的向心力来平衡列 车在曲线上运行产生的离心力，达到乘客舒适的目的。 在曲线半径一定时，超高的设置将随速度的提高而加大。 从乘客的舒适度考虑，最大超高 hmax=120mm。 当列车速度要求超过设置的最大超高值时，会产生未被平衡的离心加速度 。 根据国内外轨道交通运营的实践，未被平衡的离心加速度  取值为 ，则允许的欠超高值 hqy=153 =。 （ 3）按最小曲线半径计算的列车运行速度： 表 列车运行速度表（ km/h） R(m) (m/ 2s ) 0 200 100 50 30 小型车一般情况采用 100m，困难情况 30m，在考虑未被平衡离心加速度  的情况下，经计 算列车的速度能达到表 中所列数值，结合上海轨道交通车辆的运行情况来看，最小曲线半径的数值是合适的。 影响最小曲线半径的其它因素 （ 1）列车运行安全及乘客舒适 当列车运行在小半径曲线上时，由于视距短，瞭望条件差，对行车安全不利，同时乘客的舒适度也会相应降低。 但从整体上来讲，列车在小半径曲线上运动是安全的，舒适度也可以得到基本保证。 （ 2）钢轨磨耗 列车运行中轮轨间发生摩擦，造成钢轨磨耗。 轮轨间的摩擦分滚动摩擦和滑动摩擦。 单纯的滚动摩擦对钢轨的磨耗甚微，而车辆只要有 %的滑动，磨耗就会显著增加。 列车在曲线上运动时，附加动压力及轮轨间的相对滑动与曲线半径成反比，半径越小，滑动摩擦造成的钢轨摩擦越大。 江苏省现代有轨电车设计标准编制 研究 江苏省交通科学研究院股份有限公司 15 （ 3）养护维修 小半径曲线地段因钢轨磨耗较其它地段严重，因而养护维修的工作量较大。 而碎石道床段线路因横向力大，轨距、水平不易保持，曲线的几何形状不易固定，养护维修工作量增大。 结论 （ 1） 根据上述分析，从运行安全、乘客舒适、钢轨磨耗等方面来考虑，规范规定的正线最小曲线半径是最合适的。 （ 2） 辅助线列车运行速度低，通过列车对数较小，因此规范规定的最小曲线半径标准较低。 （ 3） 车场线的最小曲线半径，根据 道岔的导曲线半径以及车辆构造允许的最小曲线半径等因素确定。 缓和曲线长度的规定 缓和曲线长度的计算考虑因素 （ 1）根据超高顺坡率不宜大于 2‰ ，困难地段不应大于 3‰ 的要求，缓和曲线满足超高顺坡的最小长度计算公式为： 1 ~23hhL  式中 1L —— 缓和曲线长度（ m）。 h—— 圆曲线实设超高（ mm） （ 2）从限制超高时变率使乘客舒适计算缓和曲线长度： 2  式中 2L —— 缓和曲线长度（ m）。 v—— 设计速度（ km/h）。 f—— 乘客舒适度允许的超高时变率（ mm/s） 乘客舒适度允许的超高时变率值的确定主要依据实测决定。 根据经验，f=40mm/s 是最合适的。 江苏省现代有轨电车设计标准编制 研究 江苏省交通科学研究院股份有限公司 16 当以最大超高 120mm代入上式，则得出 2L 。 （ 3）从限制未被平衡的离心加速度时变率保证 乘客舒适计算缓和曲线长度： 圆曲线上的未被平衡离心加速度  值应按一定的增长率  值逐步实现，不能突然产生和消失，否则乘客会感到不舒适。 VL 式中  —— 离心加速度时变率（ m/ 3s ）。 —— 未被 平衡的离心加速度（ m/ 2s ）。 3L —— 缓和曲线长度（ m） V—— 设计速度（ km/h）  值的取值问题，根据国内外的有关资料，从保证乘客的舒适出发，本规范取离心加速度时变率  =。 未被平衡的离心加速度  = m/ 2s 则 3 0 .3 73 .6 0 .3VLV 综合分析结果： 从上述分析可得知 3L = ，可见离心加速度时变率  值对缓和曲线长度不起控制作用，对缓和曲线长度起控制作用的是应满足超高顺坡和超高时变率的要求。 缓和曲线长度表 （ 1）综上所述并考 虑超高顺坡的要求归纳如下： 当 V 50km/h 时，超高 h= 缓和曲线长 L= h 203 m ； 当 50km/h V 70km/h 时，超高 h= 缓和曲线长 L= h 202 m ； 当 70km/h V R 时，超高 h= 江苏省现代有轨电车设计标准编制 研究 江苏省交通科学研究院股份有限公司 17 缓和长度曲线长 L= 20m （ 2）缓和曲线长度按上述归纳有关公式求得，当 L=h/3 时，计算值不舍只进，其它按 2 舍 3 进，取 5m的整数倍。 （ 3）缓和曲线的最小长度定为 20m，不短于一节车辆的全轴距，根据目前所采用车辆全轴距均小于 20m，所以缓和曲线最小长度确定为 20m是最合适 的。 （ 4）为了节省工程，困难条件下可以允许圆曲线两端采用不等长的缓和曲线。 线路 独立路权 与临近道路安全距离的考虑 现代有轨电车线路可布设于城市道路中央、两侧以及一侧，布设方式灵活，可紧贴人行道、非机动车道以及机动车道。 考虑到现代有轨电车速度较快、造价较高等因素，为了保障运营的安全性，需要与相邻的机动车、非机动车设置安全距离。 有轨电车和机动车之间的安全距离 根据已有的设计经验，为了保障有轨电车与机动车之间的安全距离，需要设置路缘石进行隔离。 参考《城市道路设计规范》有关路缘石设置宽度的设计要 求，城市主干道的路缘石宽度不小于。 因此，在有轨电车的建筑限界外设置不低于 的安全距离 ，保障行车的安全。 有轨电车和人行道间的安全距离 现代有轨电车属于快速公交，最高时速达到 70km/h。 针对有轨电车敷设于绿化带内的情况，离人行道较近，需考虑安全距离。 参考《城市道路设计规范》机动车道和非机动车道间机非分隔带宽度的设置要求，两侧带据非机动车道的安全距离不低于。 因此，在有轨电车的建筑限界外设置不低于 ，保障行人安全。 线路 车站 与交叉口距离的考虑 在平 面过街的前提下，需要考虑有轨电车线路与交叉口的距离，在减少行人过街距离的前提下，同时考虑区域内能够满足行人瞬间聚集的需求。 距离的精确计算方法，需结合站点乘降客流的高峰值，同时考虑到交叉口行人乘坐有轨电车的行人量，保障行人的通行和合理的交织。 根据经验，一般距离 不小于 在 5~15m。 江苏省现代有轨电车设计标准编制 研究。