城市轨道交通车站总体布局设计毕业设计论文.docx
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城市轨道交通车站总体布局设计毕业设计论文
西南林业大学
本科毕业（设计）论文
题目：
城市轨道交通车站总体布局设计
教学院机械与交通学院专业交通运输
城市轨道交通车站总体布局设计
摘要：
随着我国社会的迅速发展，城市道路的交通拥挤情况日益严重。
大容量、有单独运行空间的城市轨道交通在国内城市受到了普遍关注，并且得到了快速发展。
随着城市交通道路网的逐渐发展，城市轨道交通可以承担整个城市公共交通客流量的一半以上，充分体现了其在城市交通系统中的骨干作用，缓解了城市的交通拥挤的状况。
在整个城市轨道交通系统的规划过程中，站点的规划和布局尤为重要。
站点布设的合理程度，以及与其他交通方式接驳的便利程度等因素都会影响城市轨道交通车站对于出行居民的吸引能力，进而影响整个城市轨道交通系统的客流吸引量和城市轨道交通线网整体的运营效益。
本文主要从站点组成和站点的布局两个方面，对城市轨道交通车站规划进行了研究。
首先，通过对城市轨道车站组成的认识和客流吸引范围和车站内外布局设施布置的论述，分析了车站吸引能力和车站客流需求；通过分析城市轨道交通列车在站的特征，指出了旅客在车站候车花费时间。
从而设计合理安全的城市轨道交通车站，最后应用假设的方法来设计满足相对客流量的城市轨道车站。
本文通过对已有研究成果的有效合理利用，从优化的角度来分析和设计城市轨道交通车站，提高了城市轨道交通车站规划的全面性，在一定程度上增强了城市轨道交通系统的规划。
关键词：
轨道车站；轨道站间距；客流量；聚散客流
Designoftheoveralllayoutofthecityrailtransitstation
HePinghua
（TrafficandTransportation2009,SouthwestForestryUniversity,KunmingYunnan,650224）
Abstract：
WiththerapiddevelopmentofChina'ssociety,cityroadtrafficisbecomingmoreandmoreserious.Largecapacity,aseparateoperationspaceofcityrailtransitinChinacityattractedattention,andobtainedthefastdevelopment.Withthegradualdevelopmentofcityroadnetwork,morethanhalfofcityrailtransitcantakethewholecitypublictransportationpassengerflow,fullyreflectsthekeyroleinthecitytrafficsystem,easethecity'strafficcongestion..
Intheplanningprocessofthewholecitytracktrafficsystem,planningandlayoutofthesiteisveryimportant.Reasonablesitelayout,andothermodesoftransportconnectionconveniencedegreewillinfluencethecityrailtransitstationfortheinhabitanttripattraction,therebyaffectingtheentirecitytracktrafficsystempassengerflowattractionoperationbenefitandcityrailtransitnetworkofthewhole.
Thispapermainlyfromthetwoaspectsofthesiteandthelayoutofthesite,thecityrailtransitstationplanningwerestudied.Firstofall,theattractionscopeandinsideandoutsidethestationlayoutlayoutthroughunderstandingandflowofcityrailstationonthestation,analysisabilitytoattractandstationpassengerdemand;throughtheanalysisofcityrailtransittraininthestationfeatures,pointedoutthepassengersspentonwaitingtime.Inordertodesignthecityrailtransitstationreasonablysafe,finallyapplicationofhypothesistodesigntomeetthestationofcitytracktraffic.
Inthispaper,basedontheexistingresearchresultsoftheeffectiveandreasonableutilization,fromtheperspectiveofoptimizationanalysisanddesignofcityrailtransitstation,improvethecomprehensivecityrailtransitstationplanning,enhancethecityrailtransitsystemplanninginacertainextent.
Keywords:
Railstationrailwaystationspacingpassengerflowandpassengerflow;
第1章绪论
1.1研究背景
城市轨道交通作为大运量的城市交通系统，与其他城市交通工具相比，具有独特的魅力和不可比拟的优越性，在国内城市越来越受到青睐，许多大中城市都开展了城市轨道交通的规划与建设。
城市轨道交通的优越性不仅体现在大运量、快速、准时跟重要的是对城市交通供给水平的巨大提高和对交通拥挤情况的显著改善，对引导居民出行方式的改变和对公共交通的发展有着积极的意义，同时也在很大程度上影响城市空间的合理扩展。
在我国城市轨道交通规划、运营的同时，也出现了一些问题。
有些城市对城市轨道线路的规划没有进行充分的论证，以至建成后的客流状况不理想。
例如广州城市轨道交通一号线投入使用后一年多时间客流量较低，城市轨道交通并没有给居民出行带来理想的便利,沿线站点周围的土地利用率低下，人口分布稀少，并没有产生预期的客流效果，从而对城市轨道交通系统资源造成了浪费。
一部分站点没有产生大量大的客流出行，而一些客流量大的活动用地却远离城市轨道交通站点，严重削弱了城市轨道交通的吸引力。
上述问题的出现，体现离城市轨道交通系统规划的重要性，尤其是站点的规划布局对城市轨道交通客流吸引力和城市空间影响。
1.2研究目的和意义
我国作为一个发展中国家，城市轨道交通正处于快速发展时期，不同于欧美发达国家城市已处于成熟期，对城市轨道交通的站点做好细致规划和合理布局有着重要的意义：
（1）有利于城市轨道交通充分发挥其效能。
合理的车站分布，为人们的出行和换乘提供了便利，节约了人们出行时间成本，从而吸引了更多的客流。
大的客流吸引量有利于城市轨道交通充分发挥其骨干作用。
（2）有利于促进站点周围土地的开发利用。
紧邻站点的土地都会产生巨大的经济效益。
对土地进行了合理的，适度高密度的开发，既保证了充分的客流，又会产生巨大的社会效益。
（3）有利于城市空间的合理扩展。
以城市轨道交通车站为中心的多功能、高密度的土地开发模式，可以产生新的区域中心，这样有利于形成多中心的城市空间结构。
1.3国内外研究现状
1.3.1国外研究现状
国外发达国家的城市轨道交通起步很早，因此关于城市轨道交通站点布局的理论研究也比较多。
（1）Diecsare最早提出了线路定位问题，建立了哟偶约束的OD点间的最小成本模型来解决轨道交通线路的布局问题。
（2）Wirasinghe详细阐述了城市轨道交通站点客流吸引范围的计算方法。
（3）加拿大卡尔加里大学土木系以城市轨道交通的工程费用和营运费用的总成本最小为目标，建立了车站选址模型，并且估算了车站的数量。
（4）法国SYSTRA公司在上海市的城市轨道交通线网规划中，利用城市土地大的发展布局形态确定例如换乘枢纽的区位，并锁定了城市轨道交通线路必经的节点。
（5）英国学者VladimirMarianov分析了城市轨道交通站点选址与时间和费用之间的关系，建立了城市轨道交通的枢纽选址模型。
国外的研究大致涉及站点的客流吸引范围，车站枢纽选址，站点优化等几个方面。
在站点优化过程中，采用数学方法对站点进行优化，也有以时间或成本为优化目标的站间距模型。
在选址方面，着重于从时间、成本为优化目标来建立模型。
1.3.2国内研究现状
国内对于城市轨道交通研究起步比较晚，大部分理论研究是在国外研究基础上进行研究。
国内研究主要集中于选址和站点优化，在站点的选取过程中，以覆盖量的大小对站点进行舍取；而在站点的优化中，大多以各种目标函数建立的站间距优化模型都是基于旅客出行结构不变的情况下进行的。
1我国城市轨道交通发展的历程
我国的城市轨道交通,经历了40多年的发展历程。
总结发展过程,大致经历以下几个阶段：
1）起步阶段
从20世纪50年代,我国开始筹备地铁建设,规划了北京地铁网络。
1965—1976年建设了北京地铁一期工程（54ｋｍ）。
当时地铁建设的指导思想更注重人防功能。
随后建设了天津地铁（7.1ｋｍ,现已拆除重建）、哈尔滨人防隧道等工程。
2）开始建设阶段
20世纪80年代末至90年代初,由于城市规模限制及道路等基础设施比较薄弱,北京、上海、广州等特大城市的交通问题非常突出。
以上海轨道交通1号线（21ｋｍ）、北京地铁复八线（13.6ｋｍ）和地铁一期工程改造、广州地铁1号线（18.5ｋｍ）等建设项目为标志,我国内地真正以城市交通为目的的地铁项目开始建设。
台湾省台北市也于1997年3月开通了第一条地铁线路。
3）建设高潮开始阶段
进入20世纪90年代,随着上海、广州地铁项目的建设,一批城市包括沈阳、天津、南京、重庆、武汉、深圳、成都、青岛等开始计划建设轨道交通项目,并进行了大量的前期工作。
4）调整阶段
由于各大城市要求建设的地铁项目较多,且在建地铁项目的工程造价较高,1995年12月国务院发布国办60号文,暂停了地铁项目的审批,并要求做好发展规划和国产化工作。
同时,国家计委开始研究制定城市轨道交通设备国产化政策。
至1997年底,提出以深圳地铁1号线（19.5ｋｍ）、上海轨道交通3号线（24.5ｋｍ）和广州地铁2号线（23ｋｍ）作为国产化依托项目,并于1998年批复了上述三个项目的立项,从此城市轨道交通建设项目重新开始启动。
5）建设高潮阶段
随着实施积极的财政政策以进一步扩大内需,国家于1999年开始陆续批准一批城市轨道交通项目开工建设。
1999年以后,国家先后审批了深圳、上海、广州、重庆、武汉等10个城市的轨道交通项目开工建设,并投入40亿元国债资金予以支持,目前包括北京、上海、广州在内,全国已建和在建轨道交通项目的城市有10个,新申请立项准备建设的城市有8个,建设速度大大超过前30年。
1.4研究内容与研究方法
1.4.1论文研究内容
论文主要进行了一下几方面的研究工作:
1）对城市轨道交通的车站进行分类，并分析各类城市轨道交通站点的特征：
从车站的客流吸引能力、城市轨道交通站点大的交通需求特性进行分析；从车站内部和车站区域的设施布置来分析车站对旅客的服务水平。
2）根据城市轨道交通站点的主要功能，把城市轨道交通站点分为集散客流和土地引导两大类型。
首先说明了交通需求和土地利用结构对城市轨道交通站点设置的重要影响，然后通过对两类站点布局的影响分析，从宏观上对客流集散和土地引导站点分类进行布局。
3）根据城市轨道交通站点客流吸引力的因素和科学的站点选址方法，对城市轨道交通站点选址进行详细的研究和规划。
应用GIS技术，从微观上对城市轨道交通站点进行选址布局。
1.4.2论文的研究方法
本课题的研究是涉及城市轨道交通规划、系统科学、应用数学等多学科的综合性研究课题。
研究理论基础主要包括：
数学分析方法即最优化理论：
城市轨道交通站点布局以及站点优化等问题，所涉及的方法大多需要非线性数学优化、分析方法等予以解决；
城市轨道交通规划理论：
需要应用城市轨道交通规划方面的相关理论对站点布局进行深入研究；
系统科学：
由于城市轨道交通作为公共交通的一部分，车站间距的变化都有可能对区域旅客的出行方式造成影响。
因此从系统科学的角度来分析系类问题。
总之设计遵循由宏观到微观、从整体到局部、理论研究与案例分析相结合、定性分析和功能分析循序渐进的研究思路，运用系统工程的思想、理论及方法开展研究工作。
第2章城市轨道交通车站总体设计方案
2.1站点的总体设计方案
车站是轨道交通系统最重要的现代建筑类型，它们除了提供旅客上下车以外，还具有一系列功能：
购物、聚会及作为城市景观。
现代铁路车站是旅游者、通勤者、商人、普通市民等聚集之处。
可以说，车站是城市的缩影。
车站设计是关于空间、光和结构三者协调的一门艺术。
2.1.1轨道车站设计的原则与目标
1）.车站选址要满足城市规划、城市交通规划及轨道交通路网规划的要求，并综合考虑该地区的地下管线、工程地质、水文地质条件、地面建筑物的拆迁及改造的可能性等情况合理选定。
2）.车站总体设计要注意与周围环境的协调，如与城市景观、地面建筑规划相协调。
3）.车站的规模及布局设计要满足路网远期规划的要求。
4）.车站站位应尽可能地靠近人口密集区和商业区，最大限度地方便乘客出行。
5）.车站的设计应尽可能地与物业开发相结合，使土地的使用达到最经济。
6）.车站的设计应简洁明快大方、易于识别，并应体现现代交通建筑的特点，同时还应与周围的城市景观相协调。
7）.车站设计应能满足设计远期客流集散量和运营管理的需要，应具有良好的外部环境条件，最大限度地吸引乘客。
8）.车站应在满足使用功能的前提下，尽量缩小建筑空间，使其规模、投资达到最合理。
9）.车站公共区应按客流需要设置足够宽度的、直达地面的人行通道，出入口的布置应积极配合城市道路、周围建筑、公交的规划等因素综合考虑，通道和出入口不应有影响乘客紧急疏散的障碍物。
车站设计要尽量兼顾过街人行通道的要求。
10）.贯彻以人为本的思想，车站需解决好通风、照明、卫生等问题，以提供乘客安全、快捷和舒适的乘降环境。
在经济条件许可下，也应尽量从以人为本的出发点来考虑设计标准。
11）.车站考虑防灾设计，确保车站的安全性。
12）.车站设计要考虑其经济性。
2.1.2轨道车站的分类与组成
1）.车站分类
（1）按车站与地面相对位置分为地下车站、地面车站和高架车站。
如图1所示
图1车站分类
（2）按照车站在线路修建位置和担负的运营功能可分为：
终点站、换乘站、折返站、中间站、枢纽站。
终点站：
城市轨道交通大的起始和终到站点。
换乘站：
至少有两条或以上城市轨道交通线路相交所形成的站点。
折返站：
在此站，列车转换线路并且改变运行方向。
中间站：
规模比换乘站小，但主要为提高城市轨道交通的客流吸引量。
枢纽站：
即大型的换乘中心站，方便多条线路的换乘
（3）按车站站台形式分为岛式车站、侧式车站、一岛一侧、一岛两侧等车站形式。
（图2）
图2轨道的车站形式
按车站结构形式和施工方法分为明挖站、暗挖站等；
按车站服务的对象及功能可以分为城市标志（landmark）站（作为城市的象征或著名建筑物）、与干线或机场等交通连接的换乘枢纽站（完成与机场或其他交通方式的接续运输过程）、市郊地区车站、农村地区车站等。
2）.车站的规模
在进行车站总体布局以前，要确定车站的规模。
车站规模直接决定着车站的外形尺寸及整个车站的建筑面积等。
轨道交通车站的规模主要是根据车站设计客流量（容量）确定的。
一般可以参照日均乘降客流量和高峰小时客流乘降量来综合确定。
表3轻轨车站规模分级
车站规模
日均乘降量
高峰小时乘降量
小型站
5万人次/日以下
0.5万人次/h以下
中型站
5-20万人次/日
0.5-2.0万人次/h
大型站
20-100万人次/日
2.0-10.0万人次/h
特大型站
00万人次/日以上
10.0万人次/h以上
地铁车站规模主要根据车站远期预测客流以及所处位置确定，一般可分三级：
A级：
适用于客流量大、地处大型客流集散点以及地理位置十分重要的车站；
B级：
适用于客流量较大、地处市中心或较大居住区的车站；
C级：
适用于客流量较小、地处郊区的各站。
我国地下铁道系统通过能力，应按该站远期超高峰客流量来确定，超高峰流量一般取高峰小时流量的1.2～1.4倍。
4）.车站的风格
（1）古典风格一般使用木材、石料、砖等传统建筑材料；其特点是内外墙面、柱及屋顶等各部分都有复杂的装饰、彩画、雕刻。
（2）现代风格与古典风格对应，它一般采用钢、混凝土、玻璃、有机材料等建筑材料；其特点是墙面、柱、顶等部分的装饰简洁明快。
现代风格忽视传统，追求技术运用的效果，如玻璃的透彻、混凝土的可塑性、钢的清秀，强调材料的质感、色彩、纹理，时代感强，适合现代快节奏社会中人们的审美情趣，且可采用现代技术施工，速度快，经济性好，是多数车站采用的风格。
（3）民族风格由于每个民族都有不同的文化特点和审美情趣，建筑领域内民族风格特色往往体现在形象方面。
例如，汉族的建筑色彩较为热烈，西洋建筑则较注重本色；中国民族建筑以木质居多，形象轻盈剔透，西洋建筑以石料为多，常显得比较厚重；中国建筑多来自神话与传说，西洋建筑更多体现宗教等等。
车站建筑要尊重使用者的民族审美特点，尽量做到既能为乘客乘车提供良好的文化环境，又能为车站建筑本身增添特色。
当然，民族风格其实也在发展变化。
（4）地方风格主要考虑地理因素的变化。
我国内陆地区多为少雨干旱地区，北方地区又有较多的风沙，这些导致建筑风格的变化。
就我国而言，寒冷地区的建筑要厚重一些、封闭些；热带地区的建筑要轻巧、通透些，西北干旱地区可设计平顶建筑，而多雨地区则一般设计陡急的坡屋顶。
一般说来，地方风格是人们多年来适应当地自然条件的结果，这种结果在建筑方面的聚积成为建筑文化的一部分，即地方风格的建筑。
（5）个人风格在建筑设计活动中，设计者或称建筑师发挥着重要作用。
实际上，建筑师本人就具有特定民族、地域、时代和文化背景，其作品不仅反映这些民族、时代的特点，还要反映由其本人的特定经历所决定的个性。
这种个性就是建筑师的个人风格。
无论什么风格的车站建筑，均需符合形式美的规律，这种形式美就是多样统一。
这种多样统一包括以下内涵：
·主从与重点
·均衡与稳定
·对比与和谐
·韵律与节奏
·比例与尺度
要注意车站设计的整体性。
2.1.3城市轨道交通车站的组成
大型轨道交通系统的车站一般由四部分组成：
（1）车站大厅及广场，是乘客、游客和商人聚集的地方；
（2）售票大厅，为乘客出售列车客票；
（3）站台，直接供乘客乘降车使用；
（4）旅客不能到达的地方，如车站办公室、仓库、维修设施及铁路股道等。
一般由车站主体、出入口及通道、通风道及风亭（地下）和其它附属建筑物组成。
车站主体是列车的停车点，它不仅要供乘客上下车、集散、候车，一般也是办理运营业务和运营设备设置的地方。
车站主体根据功能可分为两大部分：
（1）乘客使用空间又可分为非付费区和付费区。
非付费区的最小面积一般可以参照能容纳高峰小时5min内聚集的客流量的水平来推算。
对于一般的城市车站来说，通常非付费区的面积应略大于付费区。
（2）车站用房包括运营管理用房、设备用房和辅助用房。
运营管理用房：
包括站长室、行车值班室、业务室、广播室、会议室和公安保卫室等。
设备用房：
包括通风与空调房、变电所、控制室等。
辅助用房：
包括卫生间、茶水间等。
车站用房应根据运营管理需要设置，在不同车站只配置必要房间，尽可能减少用房面积，以降低车站投资。
图4车站设施组成示意图
2.1.4城市轨道地下车站总平面布局
包括车站中心的位置（站位）、车站外轮廓的范围以及出入口风亭的确定等，它是车站设计的关键环节。
1.车站平面布置原则
（1）站厅层布置应分区明确，依据出入口的位置和数量、楼梯与扶梯的位置和数量、售检票系统的位置和数量以及换乘要求对客流进行合理的组织，避免和减少进出站客流的交叉，合理布置管理、设备用房，应满足各系统的工艺要求。
（2）站台层布置需以车站上下行远期超高峰小时设计客流量来计算站台宽度，根据线路走向及换乘要求确定站台型式。
根据车站需要布置设备或管理用房区。
（3）车站出入口应设置于道路两边红线以外或城市广场周边，需具有标志性或可识别性，以利于吸引客流、方便乘客。
有条件的出入口考虑地面人行过街的功能。
出入口规模应满足远期预测客流量的通过能力，并考虑与其他交通的换乘和接驳大型公共建筑所引起的客流量。
（4）车站主要服务设施应包括自动扶梯、电梯、售票机、检票机、空调通风设施等。
2.车站总布局设计的步骤
1）分析影响因素，确定边界条件
影响车站站位和总平面布局的因素：
（1）周围环境现状道路及交通条件、公交及其它交通方式站点设置、文物古迹、自然条件等。
（2）建筑物拆迁和管线改移条件。
（3）施工方法结合地质条件考虑。
（4）客流来源及方向根据主要客流来源和方向，考虑站位和出入口通道设置。
（5）综合开发的条件使车站与其它建筑物结合。
2）根据功能要求构思总体方案
（1）以换乘为主要功能的车站。
主要考虑乘客的换乘条件，以尽可能减少换乘距离为主要因素进行设计，并留有足够的换乘能力。
（2）接驳大型客流集散点的车站。
要考虑突发性客流特点，留有足够的乘客集散空间，并创造快捷的进出站条件。
（3）有列车折返运行需要的车站。
以列车在车站的运营能力为主，考虑车站配线设置以及由此带来的车站站位及平面布局的变化。
（4）有与建筑物开发结合要求的车站。
应考虑结构的统一性，并分清各种客流的流向，要使进出站客流有独立的通道，并尽量减少与其他客流的交叉干扰。
（5）有其他特殊功能需要的车站。
包括远期需进一步延伸的起点站、与其他交通系统的联运站等。
3）确定出入口、风亭数量和位置
《地铁设计规范》规定：
“车站出入口的数量，应根据客流需要与疏散要求设置，浅埋车站不宜少于四个出入口。
当分期修建时，初期不得少于2个。
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