轨道交通地铁限界设计技术要求规范--哈尔滨一号线四期为例-5(限界)
城市轨道交通车辆限界课件
06
详细描述
优化算法和模型，降低计算复杂度，提高计算 效率，以便更快地得出车辆限界结果。
提高车辆限界测量精度
总结词
采用先进测量技术
详细描述
利用激光雷达、红外线、超 声波等高精度测量设备，提 高车辆限界的测量精度，确
保测量结果的可靠性。
总结词
定期校准测量设备
详细描述
建立设备校准制度，定期对测量设备进行 校准和维护，确保设备处于良好工作状态 。
城市轨道交通系统具有线路短、站间距小、客流量大、运营环境复杂等特点，因此对车辆限界的要求更加严格。
城市轨道交通车辆限界规范要求
根据城市轨道交通系统的特点，规定了更加详细的车辆限界要求，包括车辆长度、宽度、高度、设备安装位置等 方面的限制。
04
CHAPTER
车辆限界对城市轨道交通的 影响
车辆限界对线路设计的影响
适应不同类型车辆的要求
限界应适应不同类型城市轨道交通车辆的要求，如地铁、 轻轨、有轨电车等，以满足不同车辆的尺寸和重量参数限 制。
考虑设备安装和维护的需求
限界应充分考虑城市轨道交通设备安装和维护的需求，为 设备的安装和日常维护提供足够的空间和便利性。
限界的标准与规范
国际标准
国际上，城市轨道交通限界的标准和规范由国际铁路联盟（UIC）制定和发布，被各国广 泛采用。
国际标准与规范
国际标准化组织（ISO）车辆限界标准
ISO 14971《轨道交通车辆限界》是国际上通用的车辆限界标准，规定了不同类 型轨道交通车辆的尺寸限制和技术要求。
国际铁路联盟（UIC）车辆限界规范
UIC 505-2《铁路应用-铁路车辆限界》是UIC制定的车辆限界规范，与ISO 14971标准类似，适用于不同国家和地区的轨道交通系统。
地铁、轻轨限界(完整版)
(二)地铁限界
1、地铁车辆限界 地铁车辆限界是基准坐标系中的一个轮廓线，是 车辆在正常运行状态下形成的最大动态包络线。车辆 及轨道线路各尺寸在具有最不利公差及磨耗时（包括 两次维修期间所发生的尺寸偏差）、车辆在运动中处 于最不利位置、涉及了由各要素引起的车辆各部位的 统计最大偏移后均应容纳在轮廓内。
建筑限界 和设备限界
• 建筑限界和设备限界是建筑物或设备距轨 道中心和轨面所允许的最小尺寸所形成的 轮廓。
(二)地铁限界
车辆限界
设 备 限 界
轨面
限 界 实 例
车 站 限 界
车站限界
(一)车辆限界的概念
车辆限界与车辆轮廓线之间，必须留出一定的、 为确保行车安全所需的空间，这个空间考虑了以下 因素：
作业
• 1、什么是限界？地铁的限界包括哪几种？ • 2、偏移及偏移量的含义是什么。
列车通过曲线
曲线几何偏移量
• 曲线偏移
车辆
车辆中心线 曲线轨道
车辆定距
(一)车辆限界的概念
4、计算车辆 认定具有某一横断面轮廓尺寸和水平投影轮廓尺 寸及认定结构的车辆在地铁及轻轨线路上运行，并使 用该车辆作为确定车辆限界及设备限界尺寸的依据， 这个车辆称为计算车辆。在地铁及轻轨线路上实际运 行的新车和旧车只要符合车辆限界及其纳入限界的校 核，就能通行无阻，不必与计算车辆取得一致。
(一)车辆限界的概念
（5）车辆在走行过程中因运动中力的作用而造 成车辆相对线路的偏移。它包括曲线区段运行时实 际速度与线路超高所要求的运行速度不一致而引起 的车体倾斜；以及车辆在振动中也会产生上下、左 右各个方向的位移；
（6）线路在列车反复作用下可能产生的变形， 包括轨道产生的随机不平顺现象等。
城市轨道交通车辆限界详解课件
目录
• 城市轨道交通车辆限界概述 • 车辆限界计算基础 • 车辆限界测量技术 • 车辆限界对线路设计的影响 • 车辆限界的优化与调整 • 车辆限界的未来发展与展望
01
城市轨道交通车辆限界概述
限界的定义与作用
限界的定 义
限界的作用
限界的主要类型
01
02
车辆限界
设备限界
参数测量与获取
介绍了车辆限界计算参数的测量与获取方法，以确保计算的准确 性。
车辆限界计算实例
实例选择与背景 计算过程演示 实例结果分析
03
车辆限界测量技术
限界测量方法
静态测量法 动态测量法 激光扫描测量法
限界测量设备
轨道测量仪 车辆限界测量仪 红外线或超声波传感器
限界测量实例
北京地铁10号线车辆限界测量
使用激光扫描仪对北京地铁10号线车辆的轮廓进行测量，得到了高精度的车辆限 界数据，为后续的城市轨道交通安全评估提供了重要依据。
上海地铁17号线动态限界测量
在车辆运行过程中，使用动态测量法对上海地铁17号线车辆的轮廓进行测量，得 到了车辆在不同速度下的动态限界数据，为城市轨道交通的安全运营提供了有力 保障。
05
车辆限界的优化与调整
限界优化的原则与方法
经济性原则
动态调整原则
安全性原 则
适用性原则
科学决策原则
限界调整的时机与步骤
限界调整的时机
审批与实施
调研与收集数据
制定调整方案
分析与评估
限界调整的实例分析
北京地铁限界调整
上海磁悬浮线路限界调整
06
车辆限界的未来发展与展望
新技术对车辆限界的影响
城市轨道交通车辆限界详解
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建筑限界应分为隧道内建筑限界、高 架建筑限界、地面建筑限界。
隧道内建筑限界按工程结构形式分为 矩形隧道建筑限界、马蹄形隧道建筑限界 和圆形隧道建筑限界。
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设备限界是用以限制设备安装的控制 线，车辆在故障运行状态下所形成的最大 动态包络线。
列车在运行中以机械故障产生车体额 外倾斜或高度变化，此类故障主要指一系 悬挂或二系悬挂意外损坏，以此计算最大 值为设备限界的包络线。
按照所处地段类型划分：直线设备限 界和曲线设备限界。
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车辆轮廓线 车辆限界 设备限界
车辆轮廓线 车辆限界
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车辆限界与车辆轮廓线之间，必须留 出一定的、为确保行车安全所需的空间， 这个空间考虑了以下因素：
（1）车辆制造公差引起的上下、左 右方向的偏移或倾斜；
（2）车辆在名义载荷作用下弹簧受 压引起的下沉，以及弹簧由于性能上的误 差可能引起的超量偏移或倾斜；
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（3）由于各部分磨耗或永久变形而造 成的车辆下沉，特别是左右侧不均匀磨耗 或变形而引起的车辆倾斜与偏转；
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4.2.1曲线几何偏移引起车体几何偏移
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4.2.2超高和欠超高引起的限界加宽和加高
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当采用过超高时，曲线内侧求得的竖 向偏移量为负值，曲线外侧求得的竖向偏 移量为正值；当采用欠超高时，曲线外侧 求得的竖向偏移量为负值，曲线内侧求得 的竖向偏移量为正值。
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4.2.3曲线轨道参数及车辆参数变化引起的 限界加宽
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建筑限界和设备限界之间的空间，应 能安排各种电缆线、消防水管及消火栓、 动力照明箱、信号箱及信号灯、照明灯、 扩音器、通风管、架空接触网及其固定设 备或接触轨及其固定设备等。
轨道交通地铁车站建筑设计技术要求规范
车站建筑设计原则1.车站设计要针对哈尔滨地方特色，充分考虑哈尔滨特殊的气候特点和地质条件，与城市的发展规划相结合，与周边环境条件相协调，做出功能完善、安全可行、技术先进、造价合理的实施设计方案。
2.车站总体布局应符合城市规划、轨道交通路网规划、环境保护、文物保护的要求，在考虑最大限度地吸引客流的同时，应因地制宜妥善处理与城市交通、地面建筑、地下管线、地下构筑物之间的关系，应尽量减少房屋拆迁、管线迁移和施工时对地面建筑物、地面交通、历史文物及市民出行的影响。
3.车站是乘客集散和乘降的场所，车站建筑设计应体现交通功能的特点，以人为本，合理吸引和组织客流，满足行车组织、运营管理和设备的要求，方便乘客集散、乘降和换乘，包括与其它轨道交通线、公交线路、自行车等的换乘，为乘客提供安全、便捷、舒适的乘车环境。
4.车站规模应根据远期预测客流的集散量和车站本身行车管理、设备用房的需要来确定。
其站厅（公共区）、站台（公共区）、出入口、通道、楼梯、自动扶梯、售检票机等均要与该站客流通过能力相适应，同时满足事故紧急疏散客流的需要。
5.设计客流按远期高峰小时的客流量，并考虑高峰小时内客流的不均匀性，计入超高峰系数，取超高峰系数~。
处于突发客流较大的车站视实际情况而定。
6.根据路网规划考虑与其他轨道线路的换乘，并选择合理的换乘方式。
远期线路换乘站（新疆大街站）要在总体上统筹考虑，分期实施，留置切实可行的接口。
换乘车站设计时，换乘设施的通过能力需满足远期换乘客流的需要，并考虑资源共享。
7.车站的防灾设计要满足《地铁设计规范》及《城市快速轨道交通工程项目建设标准》及其它有关规定。
车站的紧急疏散能力，应保证在远期高峰小时客流量时将一列车乘客及站台上候车乘客、工作人员在6min内疏散完毕。
8.车站考虑平战结合，能满足按6级防护等级进行平战转换。
9.车站按抗震设防烈度7度进行设计。
10.车站应考虑无障碍设计。
11.在满足行车组织、运营管理和设备要求的前提下，尽量减小车站规模，压缩建筑体量，简化设备与运营管理模式，优化结构体系，力求降低工程造价和运营成本。
轨道交通地铁限界设计技术要求规范--哈尔滨一号线四期为例-5(限界)
轨道交通地铁限界设计技术要求规范--哈尔滨一号线四期为例-5(限界)第五章限界5.1一般要求1.哈尔滨市轨道交通一号线四期工程限界设计应符合下列规范：《地铁设计规范》（GB50157-2013）《铁路隧道设计规范》（TGJ3-2001）2.设计范围：哈尔滨市轨道交通1号线四期工程全线正线和辅助线。
3.轨道交通限界是确定行车构筑物净空的大小和安装各种设备、管线相互关系的依据。
限界的尺寸应根据车辆的轮廓尺寸和技术参数、轨道特性、受电方式、施工方法、设备安装等综合因素进行分析、计算确定。
应力求经济合理、安全可靠。
限界包括车辆限界、设备限界、建筑限界。
4.车辆限界车辆限界是制定建筑限界的依据。
根据本线选定的车辆主要尺寸等有关参数、并考虑在静态和动态情况下所达到的横向、竖向偏移量及偏移角度，按可能发生的最不利的情况计算确定。
5.设备限界根据车辆限界、轨道状态不良引起车辆的偏移和倾斜，并考虑适当的安全量等因素计算确定。
6.建筑限界建筑限界是满足车辆运行和设备安装有效净空的最小尺寸。
各种断面型式的建筑限界与设备限界之间的空间，需满足各种电缆、水管、动力箱、消防箱、信号机、照明灯、接触网及其固定设备的安装要求。
曲线地段的建筑限界，应在直线段建筑限界的基础上进行加宽和加高。
道岔区建筑限界应在直线段建筑限界的基础上，根据道岔的种类和车辆有关尺寸计算加宽和加高量并以此进行加宽和加高。
竖曲线地段的建筑限界，如在限界计算中已计入竖曲线加高量，建筑限界可不再考虑加高，否则，应进行加高。
7.限界设计还应包括人防隔断门建筑限界、过渡段建筑限界等其它建筑限界的设计。
同时应与相关专业协调确定区间各种设备和管线安装位置的空间分配原则。
5.2主要技术条件1.车辆主要尺寸和参数(1)车体计算长度：19000mm(2)车体最大宽度：2800mm(3)车体最大高度：3800mm(4)车辆定距：12600mm(5)车辆转向架轴距：2200mm(6)车厢地板面距轨面高度：1100mm(7)列车最高运行速度：80km/h2.线路、轨道主要技术标准区间正线平面最小曲线半径300m，困难情况250m。
轨道交通地铁通信系统设计技术要求规范___(通信系统)
通信通信系统是轨道交通运营指挥、运营管理、公共安全治理、服务乘客的网络平台，它是轨道交通正常运转的神经系统，为列车运行的快捷、安全、准点提供了基本通信保障。
通信系统在正常情况下应保证列车安全高效运营、为乘客出行提供高质量的服务保证；在异常情况下能迅速转变为供防灾救援和事故处理的指挥通信系统。
●主要设计规范及标准《地铁设计规范》（GB50157-2013）《城市轨道交通技术规范》（GB50490-2009）《城市轨道交通工程项目建设标准》（建标104-2008）《铁路通信设计规范》（TB10006-99）《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）《民用闭路监视电视系统工程设计规范》（GB50198-94）《本地通信线路工程设计规范》（YD5137-2005）《通信管道与通道工程设计规范》（YD5007-2003）《数字同步网工程设计暂行规范》（YD/T5089-2000）哈尔滨市有关地方法规、标准国际标准化组织（ISO）相关标准国际电工技术委员会（IEC）相关标准国际电气与电子工程师协会IEEE有关协议国际电信联盟ITU-T、国际无线电咨询委员会CCIR的有关建议欧洲邮政及电信联盟CEPC最新文件及其附件电子工业协会（EIA）的有关标准●一般要求1.通信系统是指挥列车运行，进行运营管理、公务联络、提高乘客服务水平和传递各种信息的重要手段，应能传递语音、文字、数据、图像等，并具有网络监控、管理功能。
因此，必须建立一个可靠、易扩充、组网灵活、各种信息的综合数字通信网。
2.当出现紧急情况时，本系统应能迅速及时地为防灾救援和事故的指挥提供通信联络。
3.通信设备的选型，应在满足系统功能的基础上优先选择国产设备，对于国内尚不能满足功能的设备，应进行充分比选后选择引进。
4.设计范围哈尔滨轨道交通1号线四期工程线路全长2.3km，全部为地下线，全线设2座车站，控制中心利用清滨公园控制中心（已建成）。
地铁限界
线路选线包括线路走向、线路分布、线路路由、 车站分布、线路交叉形式、线路敷设方式等的选 择。
1．所需资料 2．线路方向及路由选择 (1) 线路方向及路由选择要考虑的主要因素 ①线路的作用
a．为城市居民的生产、生活提供交通服务。 b．其它：包括为战备、物资运输、安装电缆 等服务。
②客流分布与客流方向
当线路上客流断面发生变化时，应该设置区段 折返线。
每隔3~5个车站应设置存车线。 当两折返线(存车线)之间相距5个车站，且工程 不复杂时，宜在中间端再设一单渡线。
二、线路平面设计
1．设计原则及标准 (1)指导思想及一般原则 ①地铁线路与城市发展规划相结合 ②双线右侧行车制 ③线路最高运行速度
地铁线路的最高运行速度一般规定为80km/h。 连接市中心区与周边卫星城的线路及开行大站 快车的线路其最高运行速度应大于80km/h。
③站内线路中心线至隧道边墙内侧的距离，如无 特殊要求，一般都采用与区间相一致。
④车站建筑限界的高度，一般与区间相同就能满 足设备限界的要求。但由于建筑装修和有些设备 及管线安装的需要，因此车站建筑限界的高度都 比区间大。
⑤站台有效长度范围以外的所有用房的外墙面距 线路中心线的距离宜不小于1800mm，且外墙面 不允许安装各种设备和管线。
(3) 缓和曲线地段加宽计算 ①内侧加宽计算
E H内 e p内 N h内
e p内
X 2l2 8C
N h内＝X 4cos x Y4sin x - X 4
②外侧加宽计算
EH外 e p外 Wh外
e p外
（L2
l 2）(3X 3 24C
L)
Wh外＝X 8cos x Y8sin x - X 8
(3)在高架桥上以及隧道内可以设置侧向人行道， 也可以不设置。一般高架桥侧向便道的宽度以 600~700mm为宜。
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第五章限界
.1 一般要求
1. 哈尔滨市轨道交通一号线四期工程限界设计应符合下列规范：
《地铁设计规范》（GB50157-2013）
《铁路隧道设计规范》（TGJ3-2001）
2. 设计范围：哈尔滨市轨道交通1号线四期工程全线正线和辅助线。
3. 轨道交通限界是确定行车构筑物净空的大小和安装各种设备、管线
相互关系的依据。
限界的尺寸应根据车辆的轮廓尺寸和技术参数、轨道特性、受电方式、施工方法、设备安装等综合因素进行分析、计算确定。
应力求经济合理、安全可靠。
限界包括车辆限界、设备限界、建筑限界。
4. 车辆限界
车辆限界是制定建筑限界的依据。
根据本线选定的车辆主要尺寸等有关参数、并考虑在静态和动态情况下所达到的横向、竖向偏移量及偏移角度，按可能发生的最不利的情况计算确定。
5. 设备限界
根据车辆限界、轨道状态不良引起车辆的偏移和倾斜，并考虑适当的安全量等因素计算确定。
6. 建筑限界
建筑限界是满足车辆运行和设备安装有效净空的最小尺寸。
各种断面型式的建筑限界与设备限界之间的空间，需满足各种电缆、水管、动力箱、消防箱、信号机、照明灯、接触网及其固定设备的安装要求。
曲线地段的建筑限界，应在直线段建筑限界的基础上进行加宽和加高。
道岔区建筑限界应在直线段建筑限界的基础上，根据道岔的种类和
车辆有关尺寸计算加宽和加高量并以此进行加宽和加高。
竖曲线地段的建筑限界，如在限界计算中已计入竖曲线加高量，建筑限界可不再考虑加高，否则，应进行加高。
7. 限界设计还应包括人防隔断门建筑限界、过渡段建筑限界等其它建
筑限界的设计。
同时应与相关专业协调确定区间各种设备和管线安装位置的空间分配原则。
.2 主要技术条件
1. 车辆主要尺寸和参数
(1) 车体计算长度：19000mm
(2) 车体最大宽度：2800mm
(3) 车体最大高度：3800mm
(4) 车辆定距：12600mm
(5) 车辆转向架轴距：2200mm
(6) 车厢地板面距轨面高度：1100mm
(7) 列车最高运行速度：80km/h
2. 线路、轨道主要技术标准
区间正线平面最小曲线半径300m，困难情况250m。
辅助线200m，困难情况150m。
车站的最小曲线半径1000m，困难情况800m。
轨道建筑高度：
矩形隧道560mm，圆形隧道740mm，单线马蹄形隧道650mm。
轨道最大超高值120mm。
新建正线、辅助线均铺设60kg/m钢轨和60kg/m钢轨9号道岔。
正线最大坡度：30‰，辅助线最大坡度35‰。
轨距：1435mm
3. 站台边缘距线路中心线的水平距离：1500mm
4. 站台装修完成面距轨顶面的高度：1050mm
5. 接触网触线底面距轨顶面高度
接触网触线底面距轨顶面的最小高度：
隧道内不小于4040mm
地面线不小于4400mm
车场线不小于5000mm
.3 区间、车站的建筑限界
.3.1 区间直线段建筑限界
1. 区间直线段单圆隧道建筑限界
区间单圆隧道的建筑限界应根据采用盾构法施工的区间线路采用的最小曲线半径和轨道超高值来确定。
直径方向的建筑限界采用
5200mm。
本工程正线最小曲线半径为300m，经核算满足限界要求。
2. 区间直线段单洞单线马蹄形隧道建筑限界
区间单洞单线马蹄形隧道的建筑限界应根据采用矿山法施工的区间线路采用的最小曲线半径和轨道超高值来确定。
建筑限界总宽度
4880mm。
电力电缆支架设在行车方向左侧，通信信号电缆设于行车方向右侧。
曲线段采用移动隧道中心线向线路基准线内侧偏移的办法解决轨道超高引起的内外侧不均匀位移量。
缓和曲线地段采取渐变的原则。
3. 区间直线段双线矩形隧道建筑限界
区间直线段双线矩形隧道内，线路中心线至边墙内侧距离
2100mm，至中隔墙最小净距2000mm，中隔墙厚度为d，如按300mm考虑，中隔墙两侧施工误差各考虑50mm，则建筑限界最小总宽度为
A=（2000+2100）×2+300+50×2=8600mm。
轨道结构高度为560mm，建筑限界最小总高度5060mm。
.3.2 区间曲线地段建筑限界的确定
1. 新建区间曲线地段的矩形隧道应在直线地段的基础上根据曲线
半径、轨道超高等进行加宽和加高。
圆曲线地段的加宽值根据圆曲线半径及轨道超高值计算确定。
缓和曲线地段的加宽应在直线地段建筑限界的基础上根据圆曲线地段的加宽值进行渐变加宽。
2. 新建单圆隧道和马蹄形隧道建筑限界的加宽采用圆心在曲线超高地段作水平（X方向）和垂直（Y方向）移动的办法，移动量计算公式为：
式中：——轨道超高角度，；
——直线段圆心距轨面高度(mm)，取1860mm；
h——轨道超高值(mm)；
s——内外轨中心距离(mm)，取1500mm。
.3.3 车站建筑限界
1. 直线段岛式站台车站矩形隧道建筑限界
岛式站台车站矩形隧道线路中心线距外边墙内侧需要布置通信信号电缆和广告牌，线路中心线距外边墙内侧最小净距2100mm，距站台边缘净距1500mm，车站建筑限界最小总宽度A=（2100+1500）×2+站台宽度，轨道结构高度560mm，轨面到上排热风道距离不小于4550mm。
2. 在有效站台范围内，线路中心线至站台边缘内侧距离1500mm；在非有效站台范围内，线路中心线至站台边缘内侧距离1700mm；在外墙或立柱上不敷设任何设备或管线时，直线限界不小于1800mm。
3. 曲线车站
曲线车站(或有曲线进站的直线车站)应在直线段车站的基础上，根据车辆尺寸、曲线半径、超高设置等进行加宽。
.3.4 人防隔断门或防淹门建筑限界
直线段人防隔断门或防淹门线路中心线距离门框内边缘不小于1800mm，建筑限界总宽度3600mm。
曲线地段需根据曲线半径和轨道超高进行加宽。
.4 线间距的确定
1. 一般单圆隧道地段两线线间距采用12000mm。
2. 矩形隧道地段(无中隔墙) 最小线间距采用3400mm。
3. 矩形隧道地段(有中隔墙) 最小线间距采用4400mm。
.5 限界图
1. 图5.1 车辆轮廓线、车辆限界、设备限界及坐标值综合图（隧道
内）
2. 图5.2 区间直线段单圆隧道建筑限界
3. 图5.3 区间直线段单洞单线马蹄形隧道建筑限界
4. 图
5.4 区间直线段双线矩形隧道建筑限界
5. 图5.5 直线段岛式车站矩形隧道建筑限界
6. 图5.6 60kg/m钢轨9号道岔建筑限界加宽示意图
图5.1 车辆轮廓线、车辆限界、设备限界及坐标值综合图
图5.2 区间直线段单圆隧道建筑限界
图5.3 区间直线段单洞单线马蹄形隧道建筑限界
图5.4 区间直线段双线矩形隧道建筑限界
图5.5 直线段岛式车站矩形隧道建筑限界
图5.6 60kg/m钢轨9号道岔建筑限界加宽示意图。