城市軌道交通線路技術(shù)條件研究綜述

吳躍成

(西南交通大學(xué),成都 610031)

1 概述

1.1 城市軌道交通各制式研究范疇

首先梳理我國城市軌道交通分類，確定城市軌道交通各制式的研究范疇?！冻鞘泄步煌ǚ诸悩?biāo)準(zhǔn)》(CJJT 114—2016)將城市軌道交通分為：地鐵系統(tǒng)、輕軌交通系統(tǒng)、單軌交通系統(tǒng)、有軌電車、磁浮交通系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)、市域快速軌道系統(tǒng)[1]。其中地鐵根據(jù)車輛的類型可分為A型、B型、Lb型；輕軌根據(jù)車輛與地板的位置關(guān)系可分為C型、Lc型；單軌交通根據(jù)車輛與軌道梁的位置關(guān)系分為懸掛式獨(dú)軌交通和跨座式單軌交通；有軌電車往往采用現(xiàn)代有軌電車進(jìn)行描述，是為了與20世紀(jì)30年代起建設(shè)的傳統(tǒng)有軌電車進(jìn)行區(qū)別，傳統(tǒng)有軌電車的輪軌關(guān)系為導(dǎo)軌式膠輪，現(xiàn)代有軌電車為單箱或鉸接式有軌電車；磁懸浮軌道交通按速度級別對各不同設(shè)計(jì)速度的車輛系統(tǒng)進(jìn)行分類，分為中低速磁懸浮、中速磁懸浮、高速磁懸浮；自動(dòng)導(dǎo)向軌道交通現(xiàn)階段我國暫無建成案例，現(xiàn)有研究參考的是國際上的膠輪特質(zhì)車輛；市域快速軌道交通按車輛類型分為Vechile A型、B型、D型[2]。

1.2 線路技術(shù)條件研究范疇

線路主要技術(shù)條件包括平面線路參數(shù)、縱斷面線路參數(shù)和平縱組合線路參數(shù)，但全面的線路技術(shù)條件包含甚廣，研究內(nèi)容繁多。在規(guī)范中一般將線路技術(shù)條件分為以下幾個(gè)板塊：一般規(guī)定、線路平面、線路縱斷面、道岔、配線、交叉、附屬措施、其他等幾個(gè)部分進(jìn)行描述，根據(jù)制式的不同有的把道岔融入到線路平面、線路縱斷面當(dāng)中去描述，有的增加了線路決定的乘客舒適度條件等。而對于一些特殊系統(tǒng)，會(huì)按需要增加一些新的線路技術(shù)條件，比如高速磁浮縱斷面參數(shù)中需要設(shè)置豎曲線緩和曲線并需要研究豎曲線緩和曲線最小長度[3]，而地鐵、輕軌、有軌電車、獨(dú)軌交通、中低速磁懸浮中則不需要設(shè)置豎曲線緩和曲線。因此，對我國現(xiàn)有線路技術(shù)條件研究方法的梳理順序和內(nèi)容基本依據(jù)至今最新的城市軌道交通規(guī)范《市域快速軌道交通設(shè)計(jì)規(guī)范》(T/CCES 2—2017)中線路章節(jié)進(jìn)行，并綜合其他制式獨(dú)有的線路技術(shù)條件進(jìn)行調(diào)研研究成果，以期得到較為全面的線路研究方法綜述。

2 線路技術(shù)條件各要素研究方法

2.1 一般規(guī)定

線路起訖點(diǎn)選址：結(jié)合具體的城市規(guī)劃、軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃、自然地理?xiàng)l件、行政區(qū)劃、客流預(yù)測、銜接換乘、工程實(shí)施條件來進(jìn)行[4]。需要對建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模、工程投資、近遠(yuǎn)期分界點(diǎn)等進(jìn)行比選論證。

站點(diǎn)選址：根據(jù)系統(tǒng)的客流點(diǎn)吸引有效范圍布局和客流集散點(diǎn)分布規(guī)律，從車站結(jié)構(gòu)與城市協(xié)調(diào)性、工程可行性、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益等多個(gè)準(zhǔn)則建立決策評價(jià)模型，研究站點(diǎn)選址原則[5]。

合理站間距：從客流吸引、乘客出行時(shí)間、建設(shè)運(yùn)營費(fèi)用、沿線開發(fā)、交通網(wǎng)規(guī)劃和城鎮(zhèn)體系布局的關(guān)系著手。以站間距為核心變量，對建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用、旅客出行費(fèi)用、運(yùn)營收入及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行定性與定量，并建立以站間距和最大凈現(xiàn)值關(guān)系的模型。建立評價(jià)體系，主要從交通功能、經(jīng)濟(jì)效益、建設(shè)實(shí)施性、可持續(xù)發(fā)展等方面進(jìn)行評價(jià)，得到合理站間距[6]。

線路敷設(shè)方式：根據(jù)系統(tǒng)的不同，有的系統(tǒng)可以進(jìn)行地下線、地面線和高架線敷設(shè)方式的選擇，而有的系統(tǒng)不具備，比如懸掛式單軌交通系統(tǒng)只能高架敷設(shè)，對該類制式可不必討論。而對于能夠選擇敷設(shè)方式的制式，線路的敷設(shè)方式主要結(jié)合具體環(huán)境影響、工程造價(jià)、運(yùn)營維護(hù)建立關(guān)于線路敷設(shè)方式的經(jīng)濟(jì)評價(jià)體系，同時(shí)將環(huán)境影響指標(biāo)進(jìn)行量化[7]，確定經(jīng)濟(jì)評價(jià)總費(fèi)用現(xiàn)值與敷設(shè)方式的關(guān)系函數(shù)，研究線路敷設(shè)方式的合理選擇[8]。

線網(wǎng)敷設(shè)方式：對于線網(wǎng)線路敷設(shè)方式的研究，是對具體城市的土地開發(fā)利用、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境適應(yīng)性和協(xié)調(diào)性、工程造價(jià)等方面進(jìn)行綜合分析比較[9]。

線間距：結(jié)合系統(tǒng)構(gòu)造、運(yùn)行安全性、經(jīng)濟(jì)合理性和工程投資，計(jì)算不同設(shè)計(jì)速度下最適合的線間距[10]。同時(shí)由于正線線間距往往難以滿足單渡線插入短鋼軌長度的要求，基于車輛、道岔等技術(shù)參數(shù)的條件，對城市軌道交通單渡線設(shè)置成曲線的最小線間距進(jìn)行研究，得出不同組合情況下的最小線間距[11]。

換乘站：基于人流密度、速度、流量等關(guān)系，建立旅客換乘方式選擇模型，確定換乘形式與換乘客流的關(guān)系，得出不同客流下的推薦換乘方式。同時(shí)考慮不同換乘方式的客流疏導(dǎo)問題、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營、安全管理復(fù)雜程度得到具體換乘站設(shè)置方式[12]。

交路形式：基于服務(wù)水平，建立與交路形式相關(guān)的線路通過能力、車輛運(yùn)行、車站布置及客運(yùn)組織等方面的定性與定量計(jì)算模型，得到最佳交路形式[13]。

合理經(jīng)濟(jì)長度：先確定包括速度目標(biāo)值、站間距、最佳旅行時(shí)間、敷設(shè)方式、運(yùn)營組織等技術(shù)指標(biāo)。再基于技術(shù)指標(biāo)，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，建立客流需求密度與城市效益函數(shù)和成本函數(shù)，求解社會(huì)效益最大化的目標(biāo)函數(shù)，得出線路合理經(jīng)濟(jì)長度[14]。

超長線：超長線的選擇與否從需求特征分析出發(fā)，往往有的系統(tǒng)因速度較慢、旅行時(shí)間不宜過長而不考慮超長線，比如有軌電車。對于可設(shè)置超長線的系統(tǒng)，需結(jié)合客流需求、設(shè)計(jì)速度、合理站間距、旅行時(shí)間、最有效益長度等要素，并采用列車在各區(qū)間的滿載率和擁擠度評價(jià)，確定分期建設(shè)可行性和時(shí)機(jī)，提出超長線路規(guī)劃方法和原則[15]。

2.2 線路平面與縱斷面

線路平面與縱斷面是線路技術(shù)條件的核心，是線路線型設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，城市軌道交通線路參數(shù)與車輛的構(gòu)造、牽引特性、制動(dòng)特性和運(yùn)行速度等密切相關(guān)。目前我國主流的研究方法為：確定評價(jià)指標(biāo)，結(jié)合靜力學(xué)計(jì)算，基于動(dòng)力學(xué)仿真分析，對比實(shí)際運(yùn)營數(shù)據(jù)得到合理的平面、縱斷面、平縱組合線路參數(shù)，確定平面、縱斷面線路技術(shù)條件，本小節(jié)中的線路技術(shù)條件默認(rèn)為按以上方法研究，以下只強(qiáng)調(diào)靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究中各線路技術(shù)條件的關(guān)鍵性問題。

圓曲線：平面圓曲線最小半徑的確定主要是根據(jù)輪軌磨耗(磁浮除外)、輪軌減載率(磁浮除外)、橫向未被平衡離心加速度、最大橫坡角等指標(biāo)確定。若困難地段能設(shè)置的圓曲線半徑較小，可以進(jìn)行地段限速。平面最大曲線半徑的確定與制造、施工、維護(hù)精度有關(guān)。

緩和曲線：包括緩和曲線線型和緩和曲線最小長度兩個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容。城市軌道交通的緩和曲線線型往往采用三次拋物線線型，主要是保證在曲率變化點(diǎn)處的振動(dòng)不致乘客感到不適。而最小緩和曲線長度的確定主要是滿足橫坡角扭轉(zhuǎn)率(對于懸掛式單軌交通的某些車輛則是偏角時(shí)扭轉(zhuǎn)率)和未被平衡離心加速度時(shí)變率這兩方面。

復(fù)曲線：復(fù)曲線間緩和曲線長度，部分城市軌道交通在困難條件下是允許設(shè)置復(fù)曲線間緩和曲線的，但如高速磁浮交通和市域快速軌道交通等速度較快的系統(tǒng)則不允許，主要考慮的則是復(fù)曲線將導(dǎo)致勘測、設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)的難度提升，以及影響車輛運(yùn)行的平穩(wěn)性。

圓曲線最小長度和夾直線最小長度：由于緩和曲線起終點(diǎn)的曲率發(fā)生變化，當(dāng)列車經(jīng)過時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的沖擊作用，從而產(chǎn)生振動(dòng)。夾直線和圓曲線最小長度需滿足列車經(jīng)過時(shí)，前后兩次振動(dòng)不疊加，從而保證旅客舒適度的要求。

道岔選型：研究不同道岔型號和車輛通過性能間的關(guān)系，分析影響因素和規(guī)律，評價(jià)指標(biāo)主要包括尖軌和護(hù)軌的瞬時(shí)沖擊力、車岔作用力、車體振動(dòng)等，得出車輛與道岔間的匹配關(guān)系，得出道岔選型要求[16]。

道岔兩端最小直線距離：通過動(dòng)力學(xué)仿真分析，在保證車輛運(yùn)行的平順性以及減少輪軌對道岔的磨耗作用，減少維護(hù)工作量要求下，確定道岔兩端與平、豎曲線間的最小直線距離以及道岔在坡道上時(shí)對坡度的限制。

最大坡度：一方面車輛性能必須適應(yīng)最大坡度，需要滿足兩點(diǎn)要求，一是車輛在最大坡度上停車后，能隨時(shí)啟動(dòng)加速；二是列車通過最大坡度的速度不應(yīng)過低，以免影響線路的運(yùn)輸能力。第二方面是滿足列車的故障救援能力和故障運(yùn)行能力。列車的故障救援能力指的是當(dāng)一輛列車完全喪失動(dòng)力時(shí)，另一輛列車能夠?qū)⑵溥B掛通過最大坡度運(yùn)行至近鄰車站；故障運(yùn)行能力指的是當(dāng)一節(jié)動(dòng)車發(fā)生故障喪失動(dòng)力時(shí)，整列車輛仍能夠通過最大坡度運(yùn)行至近鄰車站。

最小坡段長度：最小坡段長度是由最小夾坡段長和前后兩個(gè)豎曲線的切線長組成。從列車運(yùn)行平穩(wěn)性和旅客舒適性的角度考慮，最小坡段長度除了應(yīng)滿足兩豎曲線不重疊外，還應(yīng)考慮兩豎曲線間有一定的夾坡段直線長度，確保車輛在前一個(gè)豎曲線上產(chǎn)生的垂向加速度在夾坡段直線長度范圍內(nèi)完成衰減，不與下一個(gè)豎曲線上產(chǎn)生的垂向加速度疊加。

相鄰坡段坡度差：需從設(shè)置豎曲線的相鄰坡段差最大、最小值兩方面進(jìn)行研究，保證滿足豎向離心加速度、輪軌磨耗(磁浮除外)、輪軌縱向力等評價(jià)指標(biāo)的不用設(shè)置豎曲線的坡段差限值，從而確定需設(shè)置豎曲線的坡段差；另一方面，得到當(dāng)采用某一大坡段差時(shí)，動(dòng)力學(xué)性能難以滿足評價(jià)指標(biāo)，從而確定相鄰坡段最大坡段差。

豎曲線最小半徑：控制因素主要有以下幾點(diǎn)：(1)保證車體剛性車架和軌道梁之間以自由外接形式通過曲線；(2)保證列車不斷鉤；(3)輪軌鐵路車輛在凸形縱斷面上運(yùn)行時(shí)，受豎向離心力的作用而產(chǎn)生輪重減載而引起車輪懸空，其懸空高度應(yīng)保證車輪不脫軌，若磁浮系統(tǒng)無車輪則不考慮，空軌列車的轉(zhuǎn)向架被包在軌道梁中，也不考慮；(4)良好的通視條件：豎曲線設(shè)置應(yīng)滿足司機(jī)通視條件；(5)車輛在變坡點(diǎn)處產(chǎn)生垂向離心加速度不應(yīng)引起旅客不舒適；(6)豎曲線半徑的設(shè)置，應(yīng)減少功能件制造的難度。

道岔坡度：確定包括鋼軌縱向力、鋼軌位移、心軌和尖軌位移等車輛過道岔的動(dòng)力學(xué)評價(jià)指標(biāo)，分析不同坡度下列車制動(dòng)時(shí)的動(dòng)力學(xué)性能影響規(guī)律，確定道岔上的坡度限制[17]。

豎曲線與平面圓曲線起終點(diǎn)最小距離：豎曲線與平面圓曲線起終點(diǎn)是振動(dòng)敏感點(diǎn)，兩者強(qiáng)烈的振動(dòng)不應(yīng)疊加，因此需根據(jù)振動(dòng)衰減距離確定最小距離。

豎曲線與緩和曲線、道岔是否應(yīng)重合：考慮施工制造、運(yùn)營維護(hù)的難度和投入較大，通常不允許重合。

2.3 配線規(guī)定

從工程條件、建設(shè)時(shí)序、客流組織、車輛選型、車輛檢修模式、運(yùn)營條件、車站建筑面積、環(huán)境適應(yīng)性等方面，研究配線設(shè)置規(guī)定，配線包括了聯(lián)絡(luò)線、停車線、折返線、故障列車停車線、渡線、安全線等[18]。

2.4 交叉、附屬措施及其他

交叉形式：交叉形式分為立體交叉和平面交叉兩種。除有軌電車這種可共享路權(quán)的交通外，往往采用立交交叉和隧道交叉的立體交叉形式。平面交叉的設(shè)置需建立平面交叉通行能力定量化計(jì)算模型，根據(jù)相應(yīng)的平面交叉口設(shè)計(jì)方案和控制方法來預(yù)測和提高交叉口的通行能力[19]。

隔離柵欄：滿足建筑限界和安全需求的基礎(chǔ)上，確定隔離柵欄的設(shè)置位置和方式。

護(hù)欄：滿足建筑限界和安全需求的基礎(chǔ)上，確定公路側(cè)護(hù)欄的設(shè)置位置和方式，需要滿足國家的防撞等級。

安全保護(hù)區(qū)：需要根據(jù)系統(tǒng)的安全需要和系統(tǒng)對其他交通、行人安全的潛在威脅進(jìn)行評估，確定不同城市區(qū)域的安全保護(hù)區(qū)設(shè)置手段、范圍。

3 線路技術(shù)條件各要素研究情況

3.1 線路技術(shù)條件各要素系統(tǒng)

根據(jù)上文內(nèi)容建立線路技術(shù)條件要素系統(tǒng)，并梳理研究較成熟的城市軌道交通系統(tǒng)線路技術(shù)條件研究現(xiàn)狀如表1～表3所示。未列舉的系統(tǒng)有速度為100～200 km/h的中速磁浮、懸掛式單軌、自動(dòng)導(dǎo)軌交通等處于研究較少、缺少相應(yīng)規(guī)范和工程的系統(tǒng)。

表1 地鐵、有軌電車、輕軌線路技術(shù)條件研究情況

表2 高速磁浮、中低速磁浮線路技術(shù)條件研究情況

表3 跨座式單軌、市域快軌磁浮線路技術(shù)條件研究情況

綜上，我國對于地鐵、輕軌、有軌電車、跨座式單軌交通、高速磁浮、時(shí)速為100 km以下的中低速磁浮、120 km/h至160 km/h速度區(qū)間的市域快速軌道交通的研究已經(jīng)較為全面，但有些專題還需進(jìn)一步研究。而對于懸掛式單軌交通、速度等級為100～200 km/h的中速磁懸浮、自動(dòng)導(dǎo)軌交通，以及除120～160 km/h速度區(qū)間的其他速度等級的市域快速軌道交通等研究還較為缺乏，具有較大的研究空間。

3.2 不同制式城市軌道交通的差異性和互補(bǔ)性3.2.1 地鐵

我國城市軌道交通系統(tǒng)中發(fā)展最成熟、建設(shè)工程最多的是地鐵系統(tǒng)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，截止2017年，我國建成投運(yùn)地鐵城市已達(dá)33個(gè)，交通線路超100條，因此地鐵的線路技術(shù)條件研究較系統(tǒng)、理論研究較完善且經(jīng)大量實(shí)踐檢驗(yàn)。在地鐵規(guī)范中雖然未對復(fù)曲線緩和曲線長度進(jìn)行明確規(guī)定，但相關(guān)研究探討了在地形受限的情況下(周圍較多的高層建筑限制了線型)，采用復(fù)曲線可節(jié)約建設(shè)投資，研究了復(fù)曲線線型和設(shè)計(jì)思路，并且用工程實(shí)例證明了其合理性[20]。同時(shí)針對重慶軌道交通地鐵超長線，現(xiàn)階段已研究了停站方案和運(yùn)輸組織方式，考慮線路通過能力、工程條件、運(yùn)營組織等影響因素，建議超長線的組織運(yùn)營形式：高峰期間宜選用站站停方式，非高峰期間可選用跨站停方式[21]。地鐵不同于其他軌道交通，適應(yīng)多種敷設(shè)方式，因此對具體線路的敷設(shè)方式選擇需要進(jìn)行論證。由于我國對地鐵系統(tǒng)的研究較多、較全面，地鐵線路條件的一些研究方法可以推廣至其他新型的城市軌道交通系統(tǒng)當(dāng)中，例如超長線問題和合理經(jīng)濟(jì)長度問題。

3.2.2 單軌交通

(1)跨座式單軌

2004年，重慶軌道交通2號線一期工程作為中國第一條建成通車的跨座式單軌線路開始載客運(yùn)行，2011年9月，我國第二條跨座式單軌交通——重慶軌道交通3號線開通運(yùn)營?！犊缱絾诬壗煌ㄔO(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50458—2008)中對線路技術(shù)條件做了大量的規(guī)定和解釋。但現(xiàn)階段暫缺少針對于跨座式單軌交通換乘站、經(jīng)濟(jì)長度的研究。同時(shí)由于跨座式單軌交通修建數(shù)量較少，無法與地鐵、輕軌等不同制式的軌道交通進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，不具備修建聯(lián)絡(luò)線的條件，因此暫未對聯(lián)絡(luò)線進(jìn)行詳細(xì)研究。由于跨座式單軌運(yùn)行速度相較地鐵、輕軌等系統(tǒng)較慢，為避免通勤時(shí)間過長，可不考慮超長線問題的研究，但需對合理經(jīng)濟(jì)長度進(jìn)行研究?？缱絾诬壘€路適應(yīng)性更強(qiáng)，因此可以設(shè)置復(fù)曲線。

(2)懸掛式單軌

我國現(xiàn)階段暫無投入運(yùn)營的懸掛式單軌交通，而作為第一條運(yùn)營線的韓城懸掛式單軌交通于2017年正式開工。同樣，懸掛式單軌交通的設(shè)計(jì)規(guī)范也未發(fā)布，線路技術(shù)條件處于研究階段。調(diào)研我國科研論文，主要研究成果為車輛、軌道梁、限界、抗側(cè)風(fēng)、曲線通過能力等參數(shù)研究。曲線通過能力的研究中得出了圓曲線最小曲線半徑和緩和曲線長度的推薦值和限制速度。因此，懸掛式單軌的線路技術(shù)條件具有較大的研究空間。

3.2.3 現(xiàn)代有軌電車

現(xiàn)代有軌電車線路技術(shù)條件的研究早在2010年就已開展，現(xiàn)全國已有超過58個(gè)城市規(guī)劃現(xiàn)代有軌電車，長度累積超過6 000 km，投入運(yùn)營的城市已有11座。目前，膠輪有軌電車使用得比較少，我國僅有上海1條，而鋼軌鋼輪有軌電車則廣泛使用。2016年由上海制定的《有軌電車工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(DG/YJ08—2213—2016)則對線路技術(shù)條件作了較為全面的規(guī)定，同時(shí)西南交通大學(xué)通過研究車站工程費(fèi)、運(yùn)營費(fèi)用、運(yùn)營收入和乘客出行時(shí)間效益四方面，結(jié)合成都IT大道有軌電車項(xiàng)目得出了合理站間距，填補(bǔ)了規(guī)范空缺[22]。有軌電車敷設(shè)道路上時(shí)，其橫斷面需要結(jié)合道路來設(shè)置，因此相比其他制式的交通而言，新增了橫斷面的要素。由于現(xiàn)代有軌電車運(yùn)行速度相較地鐵、輕軌等系統(tǒng)較慢，為避免通勤時(shí)間過長，可不考慮超長線問題。

3.2.4 輕軌

截止2017年7月，開通了輕軌的城市包括撫順、長春、大連、上海、重慶。已有多個(gè)輕軌成功運(yùn)營的實(shí)際案例。我國輕軌的車輛經(jīng)過了三代的發(fā)展，第一代為傳統(tǒng)輪對轉(zhuǎn)向架，第二代為部分低地板型，第三代為100%低地板型，大大方便了乘客在車內(nèi)的流動(dòng)，其優(yōu)越的小半徑曲線通過能力，決定了該種車輛是輕軌的主要發(fā)展方向[23]。2016年3月，住建部城市軌道交通標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)召開審查會(huì)，國家標(biāo)準(zhǔn)《輕軌設(shè)計(jì)規(guī)范》已通過專家評審，標(biāo)志著輕軌線路技術(shù)條件的研究基本完善。

3.2.5 磁浮交通線路技術(shù)條件研究現(xiàn)狀

(1)中低速磁懸浮

我國已有多家單位研究中低速磁浮系統(tǒng)，第一條投入運(yùn)營的是長沙中低速磁浮，運(yùn)行速度100 km/h。西南交通大學(xué)通過基于動(dòng)力學(xué)對平面圓曲線[24]、緩和曲線[25]、最大坡度[26]、豎曲線[27]、最小坡段長[28]等線路參數(shù)進(jìn)行了系列研究，同時(shí)《中低速磁浮交通設(shè)計(jì)規(guī)范-條文說明》[29]對線路技術(shù)條件進(jìn)行了較為全面的規(guī)定。同時(shí)中鐵寶橋集團(tuán)基于UG仿真系統(tǒng)，研究了小線間距單線道岔問題并提供了設(shè)計(jì)思路和方式[30]，填補(bǔ)了該專題研究空白。但目前缺少合理站間距、線路經(jīng)濟(jì)長度的研究，由于該系統(tǒng)與地鐵系統(tǒng)速度相近，可以借鑒地鐵系統(tǒng)的研究方法來進(jìn)行完善；另一方面，現(xiàn)階段缺少線路平縱組合問題的論證和研究，該問題是每一個(gè)城市軌道交通都無法回避的線路技術(shù)條件，因此急需進(jìn)行深入研究。

(2)高速磁懸浮

2003年，由中德兩國合作開發(fā)的上海磁懸浮列車專線正式開始商業(yè)運(yùn)營，運(yùn)營速度430 km/h。適用于設(shè)計(jì)速度不高于500 km/h的《高速磁浮交通設(shè)計(jì)規(guī)范》對線路技術(shù)條件進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定?，F(xiàn)有研究通過實(shí)測不同線間距列車會(huì)車時(shí)風(fēng)壓對車輛的影響，得到了安全的線間距，填補(bǔ)了規(guī)范空白[31]。不同于其他制式，高速磁浮道岔的坡道限制缺少明確的規(guī)定，但規(guī)定了道岔處不應(yīng)設(shè)置橫坡。規(guī)范中對配線的設(shè)置缺少詳細(xì)的描述，配線是每個(gè)城市軌道交通必不可少的一部分，因此須結(jié)合工程對該問題進(jìn)行完善。

(3)時(shí)速為100～200 km的中速磁懸浮

由于高速磁浮的研究范疇為運(yùn)行速度低于500 km/h，高于200 km/h[32]的系統(tǒng)，中低速磁浮的研究范圍為運(yùn)行速度低于100 km/h的系統(tǒng)，因此暫時(shí)缺少運(yùn)行速度高于100 km/h低于200 km/h的中速磁浮研究，其線路技術(shù)條件的研究也處于空白。

3.2.6 市域快速軌道交通

2013年12月上海軌道交通16號線(市域通勤鐵路)開通運(yùn)營。2017年青島四方機(jī)車特制的新型城市市域快軌列車亮相，同年4月由中國土木工程學(xué)會(huì)發(fā)布的適用于速度等級為120～160 km/h的《市域軌道交通設(shè)計(jì)規(guī)范》正式實(shí)施，對線路技術(shù)條件做了詳細(xì)的闡述。其車輛類型主要分為地鐵A、B型車輛相似的車型和與城際動(dòng)車組相似的D型車[33]。但由于該規(guī)范適用范圍的速度區(qū)間較少，有的市域軌道交通線最高運(yùn)營速度在100 km/h左右，因此缺乏其他速度等級的市域快速軌道交通線路技術(shù)條件的研究。而對于時(shí)速120～160 km的市域快速軌道交通線而言，其服務(wù)范圍一般在50～100 km，地鐵中的超長線概念就沒有意義了，因此可不研究該問題。由于市域快速軌道交通相比地鐵運(yùn)行速度更快，因此對線路要求較高，給出了豎曲線與圓曲線設(shè)置的最小間距，要求豎曲線與圓曲線不能重合，這與其他城市軌道交通是不同的。

3.2.7 自動(dòng)導(dǎo)向軌道交通線路技術(shù)條件

我國暫無建成運(yùn)營的自動(dòng)導(dǎo)向軌道交通系統(tǒng)，該制式規(guī)范也未完成制定。2017年3月。廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院起草了《自動(dòng)導(dǎo)向軌道交通設(shè)計(jì)規(guī)程(征求意見稿)》，標(biāo)志著自動(dòng)導(dǎo)向軌道交通的研究初步開始。自動(dòng)導(dǎo)向軌道交通車輛采用的是橡膠輪胎，軌道為專用軌道，客運(yùn)能力為1～3萬人次/h，控制系統(tǒng)為全自動(dòng)化無人計(jì)算機(jī)控制[34]。

4 需完善的研究內(nèi)容

4.1 成熟的城市軌道交通系統(tǒng)

(1)城市軌道交通合理的經(jīng)濟(jì)長度不僅是線網(wǎng)的宏觀控制量，而且是一項(xiàng)重要的投資依據(jù)?？缱絾诬?、高速磁浮、中低速磁浮系統(tǒng)在該專題上的研究是亟待解決的。

(2)隨著城市軌道交通網(wǎng)的規(guī)劃，不斷出現(xiàn)長度超過35 km的超長線路，這些線路難免存在以下問題：①全線需求不同，同一制式很難適應(yīng)；②若用同一制式和編組的列車，可能造成兩端行車密度太低或滿載率太低；③全線大交路需求量不大；④超長線如不加分析的分段運(yùn)行，會(huì)降低服務(wù)水平。而作為運(yùn)行速度較高，適合于超長線的城市軌道交通系統(tǒng)的高速磁浮、中低速磁浮、輕軌的在該專題上的研究是亟待解決的。

(3)目前，中低速磁浮的線路平縱組合問題的研究是非常欠缺的，在實(shí)際的設(shè)計(jì)與建設(shè)中，該問題也是不可回避的，因此急需進(jìn)行深入研究。

(4)高速磁浮的配線設(shè)置規(guī)定缺少詳細(xì)的研究，需結(jié)合工程對該問題進(jìn)行完善。

4.2 新型城市軌道交通系統(tǒng)

除以上提到的城市軌道交通系統(tǒng)外，還有懸掛式單軌交通、速度等級為100～200 km/h的中速磁懸浮、自動(dòng)導(dǎo)軌交通，以及除120～160 km/h外的其他速度等級的市域快速軌道交通等研究還較為缺乏，其線路技術(shù)條件的研究技術(shù)幾乎還未起步，為適應(yīng)社會(huì)建設(shè)發(fā)展的需求，需要對線路技術(shù)條件各要素逐條研究。

5 結(jié)語

(1)既有成熟的城市軌道交通系統(tǒng)線路技術(shù)條件中仍存在亟待解決的關(guān)鍵性問題。

(2)多種新型城市軌道交通的研究還處于起步階段，建議對線路技術(shù)條件各要素進(jìn)行逐條研究。