城市轨道交通的线路纵断面是由坡段和连接相邻坡段的竖曲线组成的。坡段的特征用坡度和坡段长度来表示。坡段长度是该坡段前后两个变坡点之间的水平距离，而坡度则为坡段两端变坡点的高程与坡段长度的比。如图4-22所示。

轨道交通线路纵断面设计的主要技术要素包括坡度、坡段长度和坡段连接。

（一）坡度

由于城市轨道交通坡度已不是限制列车牵引质量的主要因素，所以把线路允许设计的最大坡度值就称之为最大坡度，而不称为限制坡度，也不存在加力坡度。

1.最大纵坡

图4-22　坡段长度与坡度示意图

城市轨道交通列车为了适应小站距的频繁起动、制动，应具有良好的动力性能，一般采用全动轴或2/3动轴列车，起动加速度要求达到1m/s2 及以上，这就意味着列车可以爬100‰及以上的当量坡度。轨道交通由于高密度行车和大运量，为保证行车安全与准时，设计原则要求列车在失去部分（最大可达到一半）牵引动力的条件下，仍能用另一部分牵引动力，将列车在最大坡度路段上起动，因此最大坡度阻力及各种附加阻力之和，不宜大于列车牵引动力的一半。因此，《地铁设计规范》（GB 50157—2003）规定：“正线的最大坡度不宜大于30‰，困难地段可采用35‰，联络线、出入线的最大坡度不宜大于40‰ （均不考虑各种坡度折减值）。”

在实际设计纵断面时，线路坡度在满足标高控制要求的前提下应尽可能平缓，一般宜在25‰以下。但随着各种城市轨道交通车辆的改进，允许的最大坡度值也正在增大。例如，日本东京都营地铁12号线路的正线设计最大坡度已经达到50‰。

按我国轻轨样车的技术条件规定，轻轨正线的限制坡度为60‰。

2.最小纵坡

为了满足纵向排水的需要，地下区间线路不宜设计成平坡，一般情况下，地下区间线路与排水沟为同一坡度值，取不小于3‰的坡度。

地面和高架线正线最小坡度在采取了排水措施后不受限制。

3.车站纵坡(www.daowen.com)

地下车站站台段线路应设单一坡度，最好为平坡。考虑到纵向排水的需要，坡度值宜采用2‰，困难时可设在不大于3‰的坡道上。坡度太大不利于列车起停，坡度太小不利于隧道排水。

地面和高架桥上的车站站台宜设在平坡道上，在困难地段可设在不大于3‰的坡道上。

轨道交通车站站台线路应设在一个坡道上，有条件时车站宜布置在纵断面的凸型部位上，并设置合理的进、出站坡度。

（二）坡段长度

两个坡段的连接点，即坡度变化点，称为变坡点。一个坡段两端变坡点之间的水平距离称为坡段长度。如果坡段长度小于列车长度，那么列车就会同时跨越2个或2个以上的变坡点，各个变坡点所产生的附加应力和局部加速度会因叠加而加剧，影响列车的平稳运行和旅客的舒适。因此，线路坡段长度不宜小于远期列车计算长度。按每节车厢19.11m计算，当列车编组为8节车厢时，约为150m；当列车编组为6节车厢时，约为115m；当列车编组为4节车厢时，约为75m。

与大铁路不同，城市轨道交通线路不要求坡段长度取为50m的整倍数。

（三）坡度连接

在纵断面上，若各坡段直接相连则形成一条折线。列车运行至坡度代数差较大的变坡点处，容易造成车轮脱轨、车钩脱钩等问题。为避免这类情况发生，当坡度代数差不小于2‰时，应在变坡点处设置竖曲线，把折线断面平顺地连接起来，以保证行车的安全和平稳。竖曲线有抛物线型和圆曲线型两种。抛物线型曲率是渐变的，更适宜于列车运行，但由于铺设和养护工作较复杂，当要求速度不高时，基本上不采用；圆曲线型竖曲线具有便于铺设和养护的优点，当竖曲线半径较大时，近似于抛物线型。因此，我国城市轨道交通线路采用圆形竖曲线，如图4-23所示。圆形竖曲线半径应符合表4-8的规定。

图4-23　圆形竖曲线示意图

表4-8　圆形竖曲线半径