城市軌道交通行車組織第版單元列車開行計劃與運輸能力

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1、單元單元9 列車開行計劃與運輸能力列車開行計劃與運輸能力教學目標：教學目標：1、了解列車開行計劃的概念、了解列車開行計劃的概念2、掌握車輛運用計劃、掌握車輛運用計劃3、理解列車運輸能力及其計算、理解列車運輸能力及其計算4、熟悉提高運輸能力的措施、熟悉提高運輸能力的措施建議學時：建議學時：6學時學時 列車開行計劃是城市軌道交通系統日常運輸組織的基礎。列車開行計劃編制的基礎是客流、技術設備及其能力等，列車開行計劃的內容除了全日行車計劃外，還包括列車運行交路、列車停站設計和車輛運用計劃等。9.1 列車開行計劃列車開行計劃一、全日行車計劃一、全日行車計劃 全日行車計劃是營業時間內各個小時開行的列車對數

2、計劃，它規定了城市軌道交通線路的日常運輸任務，是編制列車運行圖、計算運輸工作量和確定車輛運用的基礎資料。全日行車計劃編制的基礎是客流計劃?？土魇侵冈趩挝粫r間內，城市軌道交通線路上乘客流動人數和流動方向的總和?？土鞯母拍罴缺砻髁顺丝驮诳臻g上的位移及其數量，又強調了這種位移帶有方向性和具有起訖位置?？土骺梢允穷A測客流，也可以是實際客流。在建成新線投人運營的情況下，客流計劃根據客流預測資料進行編制；在現有運營線路的情況下，客流計劃根據客流統計資料和客流調查資料進行編制?？土饔媱澮哉鹃g發、到客流量數據作為原始資料，通過計算得到各站方向別上下車人數和全日分時最大斷面客流量等客流數據。在客流計劃編制過程中

3、，高峰小時的斷面客流量可以通過高峰小時站間發、到客流數據來計算，也可以通過全日站間發、到客流量數據來估算。在用全日站間發、到客流數據時，在求出全日斷面客流量數據后，高峰小時的斷面客流量按占全日斷面客流量的一定比例來估算，比例系數的取值可通過客流調查來確定。c 1 全日行車計劃編制資料（1)營業時間 城市軌道交通系統營業時間的安排主要考慮了兩個因素：一是方便乘客，滿足城市生活的需要，即考慮城市居民出行活動的特點；二是滿足軌道交通系統各項設備檢修養護的需要。根據資料，世界上大多數城市的軌道交通系統營業時間在1820h之間，個別城市是24h運營，如美國的紐約和芝加哥。適當延長運營時間，是城市軌道交通

4、系統提高服務水平的體現。（2)全日分時最大斷面客流量 全日分時最大斷面客流量通常是在高峰小時斷面客流量的基礎上，根據全日客流分布模擬圖來計算確定。（3)列車定員數 列車定員數是列車編組輛數和車輛定員數的乘積。列車編組輛數的確定以高峰小時最大斷面客流量作為基本依據。在客流量一定的情況下，為達到一定的運能，除可采用增加列車編組輛數措施外，也可采用縮短行車間隔時間的措施。但在行車密度已經較大時，為滿足增長的客流需求，增加列車編組輛數往往成為選用措施。車輛定員數的多少取決于車輛的尺寸、車廂內座位布置方式和車門設置數。在車輛限界范圍內，車輛長寬尺寸越大載客越多，車廂內座位縱向布置較橫向布置載客要多，車廂

5、內車門區較座位區載客要多。（4)線路斷面滿載率 線路斷面滿載率是指在單位時間內特定斷面上的車輛載客能力利用率。在實際工作中，線路斷面滿載率通常是指早高峰小時、單向最大客流斷面的車輛載客能力利用率，計算公式如下：式中 線路斷面滿載率；Pmax單向最大斷面客流量，人；Cmax高峰小時線路輸送能力，人。線路斷面滿載率既反映了高峰小時開行列車在最大客流斷面的滿載程度，也反映了乘客乘車的舒適程度。為了提高車輛運用效率、降低運輸成本和提高經濟效益，在編制全日行車計劃時，軌道交通系統可采用列車在高峰小時適當超載的做法。2 全日行車計劃編制程序全日行車計劃編制程序（1)計算營業時間內務小時應開行列車數計算營業

6、時間內務小時應開行列車數 計算公式：計算公式：式中 ni全日分時開行列車數，列或對；P列列車定員數，人。（2)計算行車間隔時間計算行車間隔時間 計算公式如下：式中 t間隔行車間隔時間，s。（3)最終確定全日行車計劃最終確定全日行車計劃 在已經計算得到各小時應開行列車數和行車間隔時間的基礎上，應檢查是否存在某段時間內行車間隔時間過長的情況。行車間隔時間過長，會增加乘客的候車時間，降低乘客的出行速度，不利于吸引客流。為方便乘客、提高服務水平，軌道交通系統在非高峰運營時間內，如9：0021：00間的非高峰運營時間，最終確定的行車間隔時間標準。一般不宜大于6min；而在其他非高峰運營時間內，最終確定的

7、行車間隔時間標準也不宜大于10min。另外，對全日行車計劃中的高峰小時行車間隔時間應檢驗是否符合列車在折返站的出發間隔時間。二、車輛運用計劃二、車輛運用計劃1 車輛運用分類 為完成乘客運送任務，軌道交通系統必須保有一定數量的車輛。車輛按運用上的區別，分為運用車、檢修車和備用車三類。（1)運用車 運用車是為完成日常運輸任務而配備的技術狀態良好的車輛，運用車的需要數與高峰小時開行列車對數、列車旅行速度及在折返站停留時間各項因素有關，按下式計算：式中 N運用車輛數，輛；n高峰高峰小時開行列車數，對；列列車周轉時間，對；m列車編組輛數，輛。列車周轉時間是指列車在線路上往返一次所消耗的全部時間。它包括了

8、列車在區間運行，列車在中間站停車供乘客乘降，以及列車在折返站進行折返作業的全過程。式中 t運列車在線路上往返一次各區間運行時間的和，S，t站列車在線路上往返一次各中間站停站時間的和，S；t折停列車在折返站停留時間的和，S。當列車在折返站的出發間隔時間大于高峰小時的行車間隔時間時，須在折返線上預置一個列車進行周轉，此時運用車數需相應增加 （2)檢修車 檢修車是指處于定期檢修狀態的車輛。車輛的定期檢修是一項有計劃的預防性維修制度。車輛經過一段時間的運用后，各部件會產生磨耗、變形或損壞，為保證車輛技術狀態良好和延長使用壽命，需要定期對車輛進行檢修。檢修級別運用時間走行公里檢修停時雙周檢2周4 000

9、4h雙月檢2月20 0002h定修1年100 00010d架修5年500 00025d大修10年1 000 00040d表9-1檢修周期表 （3)備用車備用車 為了適應客流變化，確保完成臨時緊急的運輸任務，以及預防運用車發生故障，必須保有若干技術狀態良好的備用車輛。備用車的數量一般控制在運用車數的10左右。備用車原則上停放在線路兩端終點站或車輛段內。2 車輛運用計劃車輛運用計劃 車輛運用計劃在列車運行圖和車輛檢修計劃的基礎上進行編制。車輛運用計劃包括以下四個方面：（1)排定車輛出入段順序和時間 在新列車運行圖下達后，車輛段有關部門應根據列車運行圖的要求，及時排定運用車輛的出段順序、時間和擔當車

10、次，回段順序、時間和返回方向。出段時間根據列車運行圖關于列車在始發站出發時刻的規定確定，出段時間應分別明確乘務員出勤時間、客車車底出庫和出段時間?；囟螘r間和返回方向同樣也根據列車運行圖確定。（2)鋪畫車輛周轉圖 列車正線運行通常采用循環交路，根據列車運行圖和車輛出段順序，車輛運用計劃以車輛周轉圖的形式規定了全日對應各出段順序的車輛在線路上往返運行的交路，車輛在兩端折返站到達和出發時間，以及車輛出入段時間和順序。圖9-1車輛周轉圖（3)確定對應各出段順序的車輛(客車車底)根據車輛的運用情況和技術狀態，在每日傍晚具體規定次日車輛的出段順序和擔當交路。在具體規定車輛的運用時，應注意使各客車車底的走行

11、公里數能在一定時期內大體均衡。（4)配備乘務員 為提高車輛利用效率和勞動生產率，軌道交通系統的乘務制度通常是采用輪乘制。由于乘務員值乘的列車不固定，在編制車輛運用計劃時，應對乘務員的出退勤時間、地點和值乘列車車次，以及工間休息和吃飯等同步做出安排。在安排乘務員的工作時，應注意乘務員的連續工作時間不要超勞。三、列車開行方案三、列車開行方案 長期以來，我國城市軌道交通的列車開行方案基本上是采用長交路、站站停車方案。但現有軌道交通線路的延伸和城市軌道交通網絡的形成，使列車運行組織面臨新的問題，這就是在線路各區段客流相差懸殊時或不同軌道交通線路共線運行時，如何根據現有客流、設施條件，采用相適應的列車開

12、行方案，實現乘客服務水平、線路通過能力利用和各項運營指標的最優化 1 列車運行交路 在列車開行計劃中，列車交路規定了列車的運行區段、折返車站和按不同列車交路運行的列車對數。在線路各區段客流量不均衡程度較大的情況下，采用合理的列車交路，能在不降低服務水平的前提下提高車輛運用效率，避免運能虛靡，使行車組織做到經濟合理。列車交路有長交路、短交路和長短交路三種。圖9-2所示。長交路是指列車在線路的兩個終點站間運行。短交路是指列車在線路的某一區段內運行，在指定的車站上折返。而長短交路是指列車在線路上的運行距離有長、短兩種情形。圖9-2列車交路圖 2 列車停站設計 傳統的城市軌道交通列車停站設計，總是安排

13、列車站站停車，但從優化列車運行組織、提高列車旅行速度和節約乘客出行時間出發，根據具體線路的客流特點，還可比選采用下面兩種列車運行方案。（1)跨站停車列車運行方案 該方案將全線車站分成A、B、C三類。A、B兩類車站按相鄰分布原則確定，C類車站按每隔若干個車站(圖中是每隔4個)選擇一站原則確定。所有列車均應在c類車站停車作業，但在A、B二類車站則分別停車作業，見圖9-3所示。圖9-3跨站停車列車運行方案 跨站停車列車運行方案減少了列車停站次數，因而能壓縮列車旅行時間和乘客乘車時間、提高旅行速度。同時，由于車輛周轉加快，能夠減少車輛使用，降低運營成本。該方案的問題是：由于A、B兩類車站的列車到達間隔

14、加大，乘客候車時間有所增加；此外，在A、B兩類車站間乘車的乘客需在c類車站換乘，帶來不便。因此，該方案比較適用于C類車站客流較大，而A、B兩類車站客流較小，并且乘客平均乘車距離較遠的情況。（2)分段停車列車運行方案 該方案在長短列車交路的基礎上，規定長交路運行列車在短交路區段外每站停車作業，在短交路區段內不停車通過；而短交路運行列車則在短交路區段內每站停車作業，短交路列車的中間折返點作為換乘站。分段停車列車運行方案減少了長交路列車的停站次數，因而能壓縮長途乘客在列車上消耗的時間；列車旅行速度的提高也有利于加快長交路運行車輛的周轉。圖9-4 分段停車列車運行方案9.2運輸能力運輸能力 為了實現運

15、輸生產過程，完成客運任務，城市軌道交通系統必須具備一定的運輸能力。運輸能力是通過能力和輸送能力的總稱。一、城市軌道交通通過能力一、城市軌道交通通過能力 通過能力是指在采用一定的車輛類型、信號設備和行車組織方法條件下，軌道交通系統線路的各項固定設備在單位時間內（通常是高峰小時）所能通過的列車數。通過能力的正確計算和合理確定，在軌道交通系統的新線規劃設計、日常運輸能力安排以及既有線改造過程中都是一個重要的問題。1 影響通過能力的因素 城市軌道交通的通過能力主要按照下列固定設備進行計算：1)線路 線路是指由區間和車站構成的整體，其通過能力主要取決于正線數目，信號系統的構成，列車運行控制方式，車輛的技

16、術性能，進、出站線路的平、縱斷面情況，列車停站時間標準和行車組織方法等。2)列車技返設備 其通過能力主要決定于車站折返線的布置方式，信號和聯鎖設備的種類，列車在折返站停站時間標準，以及列車在折返內運行速度。3)車輛段設備 其通過能力主要決定于車輛的檢修臺位、車輛停留線等設備的數量和容量。4)供電設備 其通過能力主要決定于牽引變電所的座數和容量。城市軌道交通各項固定設備的通過能力通常是各不相同的，其中能力最小的設備限制了整個線路的通過能力，該項設備的能力即為線路的最終通過能力。由此可見，通過能力實質上取決于固定技術設備的綜合能力，因此，各項固定設備的能力應力求相互協調與配合，避免造成某些設備的能

17、力閑置。在各項固定設備中，限制城市軌道交通通過能力的固定設備通常是線路和列車折返設備。在影響城市軌道交通通過能力的諸多因素中，權重最大的是列車運行控制方式和列車停站時間。列車運行控制方式是指列車運行間隔、速度的控制方式和行車調度指揮的方式，取決于采用的列車運行控制設備類型。下表是三種列車運行控制方式時的城市軌道交通線路通過能力比較。序號序號閉塞設備閉塞設備列車間隔控制列車間隔控制列車速度控制列車速度控制行車調度指揮行車調度指揮通過能力通過能力1自動閉塞追蹤運行列車自動防護連續速度控制行車指揮自動化高2自動閉塞追蹤運行點式速度控制調度集中中3雙區間閉塞非追蹤運行點式速度控制調度監督低表9-2線路

18、通過能力比較表 由于城市軌道交通車站一般不設置配線，列車只能在車站正線停車辦理客運作業，致使列車追蹤運行經過車站時間的間隔時間遠大于列車在區間追蹤運行時的間隔時間。因此，列車停車時間是限制城市軌道交通線路通過能力的又一主要因素。在實際工作中，通常還把通過能力分為設計通過能力、現有通過能力和需要通過能力3個不同的概念。設計通過能力是指新建線路或技術改造后的既有線路所能達到的通過能力?，F有通過能力是指在現有固定設備、現有行車組織方法條件下，線路能夠達到的通過能力。需要通過能力是指為了適應未來規劃期間的運輸需求，線路所應具備的包括后備能力在內的通過能力。1)設計能力與可用能力 為避免混淆，可采用以下

19、兩個能力概念：設計能力：某一股道上某一方向1h內通過某一點的旅客空間(Passenger space)數量。設計能力（Design capacity）相當于最大能力、理論能力或理論最大能力。它一股根難實現，故還需要定義一個可用能力或可獲取能力(Achievable Capacity)?？捎媚芰Γ涸谌菰S旅客需求發散條件下，某一股道某一方向1h所能運載的最大旅客數量。除非特別說明，本書中的能力均指可用能力。設計能力有兩個要素：一是線路能力（line capacity）；二是列車能力(train capacity)，如下所示：設計能力線路能力列車能力。該式中，線路能力是指每小時通過的列車數；列車能力

20、是指列車容納的旅客人數可用能力可描述為：可用能力設計能力高峰發散系數(Peak Hour Diversity Factor)下式將能力概念擴展到更一般的情形：設計能力3600(最小列車間隔車站停留時間)每列車車輛數每車輛定員數 在上述公式中，最小列車間隔與信號系統參數、列車長度、交叉口和折返影響有關，而列車在車站的停留時間則與站臺高度、車門數量與寬度、驗票方式及車站能力限制有關。設計能力一般需要用到下列因素：（1）每輛車座位數量 （2）每輛車站員數量(可站立面積站立密度)（3）每列車車輛數量 （4）列車間隔(綜合信號系統、車站逗留時間及樞紐約束得出的最小間隔)。這種方法還有許多現實因素末考慮到

21、：（1）站立密度不是絕對的每平方米4人，在擁擠條件下，人們可以擠得更緊。（2）一般不可能設想多單元列車上所有車輛均同樣擁擠。（3）還有一些其他因素會減少列車能力，如牽引力大小，車門問題，操作者的差異。它們不僅會導致列車間隔的增大，還會增加間隔的變化幅度。（4）最小間隔概念上沒有給運行圖留出間隙，以作為恢復晚點延誤的空當，它使得系統不能適應服務的變化。（5）旅客需求在高峰期內一般也不是平均分布的，存在一些需求“波”，它們與特定的工作開始和結束時間有關。（6）日常需求還存在一些隨星期、季節、假期、天氣而發生的波動，如周一與周五不同等，這增加了需求的不可預測性。（7）客運需求是有一定彈性的，有時可以

22、有一些擁擠和延誤。它們決定了一個重要的安全閥值?？捎媚芰κ窃O計（最大）能力和一系列現實因素的產物，這些現實因素反映了人的感覺和行為，包括特定場合下的差異(期望、文化背景、運輸方法等)。設計的列車最小運營間隔是下列因素的函數：（1）信號系統類型與持性，包括閉塞分區長度及間隔。（2）進山車站及其他瓶頸(如交叉口)的運行速度。（3）列車長度。（4）車站停留時間。2)輸送能力 輸送能力是指在一定的車輛類型、信號設備、固定設備和行車組織方法的條件下，按照現有活動設備和乘務人員的數量，軌道交通系統在單位時間內（通常是高峰小時、一晝夜或一年）所能運送的乘客人數。通過能力反映的是線路所能開行的列車數，它是輸送

23、能力的基礎。輸送能力是運輸能力的最終體現，它反映了在開行列車數一定的前提下，線路所能運送酌乘客人數。在通過能力一定的條件下線路的最終輸送能力還與車站設備的設計容量存在密切關系。這些設備包括站臺、樓梯、自動扶梯、出入口和通道等 2 通過能力計算通過能力計算 決定通過能力的固定設備主要有線路(包括區間和車站)、終點站列車折返設備、車輛段設備和牽引供電設備。當分別對上述4項固定技術設備的通過能力進行計算后，其中，能力最小的設備限制了整個線路的通過能力，該項設備的通過能力即為線路的最終通過能力。在各項固定設備中，由于限制線路通過能力的固定設備通常是線路和終點站列車折返設備。1)線路能力 （1）線路能力

24、基本概念 線路能力是指1個高峰小時內某條線路上所能運行的最大旅客列車數量。在確定線路能力時，有兩個重要因素需要考慮：一是列車控制系統的能力，它受各種限制因素的影響尤其是樞紐及交叉點和單線區段的影響；二是車站的停留時間。理論上lh可能通過的列車數量取決于信號系統，包括傳統的閉塞信號、機車信號和基于通信的移動閉塞系統。在城市市郊運輸線路上，軌道交通系統的信號需要兼顧不同長度和速度的列車。一般地，解析模型可以得到經驗或近似的通過能力，精確的結果則需要通過計算機模擬方法來確定。車站停留時間在許多情況下是決定最小列車間隔的主導因素，而確定列車間隔的另一個因素是各種運營裕量(Margin)。在某些場合下，

25、這類裕量可以附加到停站時間內，形成一個可控制的停站時間。例如，在紐約的格蘭德(Grand)中心站，平均停站時間是64s，大約為列車實際平均間隔時間16s的39。該位置的列車最小間隔時間是55s實際列車平均間隔減車站停留時間和最小間隔時間后的值為46s，這結果可以被認為是一種運營裕量。般地，列午車在站的停站時間應包括3部分：客流上下時間；客流停止后的開門時間；車門關閉后的等待開車時間。（2）線路通過能力計算原理 軌道交通線路通常是采用雙線，列車在區間實行追蹤運行，并在每一個車站停車供乘客乘降。而為了降低車站的造價，軌道交通線路一般不設置車站配線，列車是在車站正線上辦理客運作業。根據行車及客運作業

26、和車站線路設備的這種特點列車停站時間成為影響線路通過能力的重要因素之一，見圖9-5。因此，在計算固定設備的通過能力時，沒有必要再去分別計算區間通過能力和車站通過能力，而應把區間和車站看成是一個整體予以綜合分析，計算線路的通過能力。圖9-5列車停站時間對線路通過能力影響 2)列車/車輛能力 列車能力是每輛車載客數量與每列車編成輛數的積。通過發散系數，可以將多車輛列車中負荷不均勻的情況考慮后換算為實用能力，如下式所示：列車能力（旅客數列車）每輛車旅客數列車中的車輛數量發散系數 其中，每輛車的旅客數受多個囪素的影響，它是能力汁計算中需要重點研究的問題。車輛能力一般要從擁擠水平來評價。北美擁擠水平一般

27、按每平方米6人計算，這是在扣除座位面積、設備面積后的指標。實際上，北美地區的最大容量在5人m2左右，高峰期實際平均載荷僅為2人m2。評價能力的唯一真實的辦法是考察旅客不再上車面等待下一列車時的車輛載荷，即出現留乘(Passups)時的情況。避免留乘是所有公交系統設計的目標，它可以得到評價系統可用能力的可靠數據。評價車輛能力有兩個重要指標，一是面向設計能力指標；二是一般情況下的可用能力。（1）面向設計的能力 如果選擇了某一類車輛，能力的計算相對簡單，它涉及到一下因素：1)座位數，假定所有座位滿載。2)站立面積，即可用面積，要扣除座位旅客的腿部所占面積。3)站立密度，一般地，高峰期短時間可承受的平

28、均站立密度為4人m2，距離長時應相應減少；有時，服務策略、地區條件也是調整的因子。4)站立效率，是用來增加或減少期望站立密度的一個直接因素，它需要兼顧站立空間的特性。5)輪椅調整系數，很多軌道交通系統是可兼容輪椅的，這一問題要在計算時加以考慮。一般地，一個輪椅所占面積可按1.21.5m2計算，大致相當于26名站立旅客。6)行李調整系數，與輪椅類似，當旅客攜帶一些大的物體時，需要調整能力。一般情況下它可以忽略，但對一些通往機場或娛樂區域的線路來說不能忽略。（2）一般情況下的車輛可用能力 當沒有為系統選定車輛時，可以參照某種通用的車輛參數來計算能力，它避免了采用既有系統中某類車輛可能導致的偏差。例

29、如波特蘭(Portland)輕鐵采用座位相對寬大的車輛，而紐約地鐵則采用以站立為主的車輛，它代表丁兩類極端的情況。影響車輛能力的主要參數包括：1)車輛長度，可參照按車鉤中點計算列車全長的車輛名義長度。2)車輛寬度，座椅后背高度處車輛的寬度，主要考慮到人的肩部較腳部寬。該處一般比地板高山0.8m，它比站臺水平上的車輛寬度寬0.100.15m，車輛寬度采用外部尺寸、再轉換為內部尺寸。一般可假定車體一側的墻厚為0.050.10m。3)無旅客空間，主要兼顧駕駛室、設備及端墻等，包括車鉤末端的300mm距離。4)座位密度，一般為1.52.0人m2，低限適合通勤或長距離市郊快速鐵路，高限適合某些重軌快速線

30、路。5)座位利用率，與座位密度類似，旅客就座率也是一個特定場合的設計參數，受政策決策影響。6)標準密度，沒有被座位占用或為輪椅、行李甚至自行車設計占用的車輛地板的空間一般可以容納4人m2。在北美，該值可在1.57人m2范圍內選取。3)閉塞分區長度確定 （1）在雙線自動閉塞、調度集中控制的線路設備條件下，當兩個列車在區間追蹤運行時，追蹤運行列車之間的間隔時間取決于追蹤運行列車之間的間隔距離及列車的運行速度，而追蹤運行列車之間的間隔距離又取決于閉塞分區的數目和長度。在采用三顯示帶防護區段信號制度的自動閉塞線路上，為給司機創造一個良好的工作條件，當列車在區間追蹤運行時，它們的空間間隔一般應保持4個閉

31、塞分區，這樣續行列車就能始終在綠色燈光下運行，不必頻繁地調速。至于閉塞分區的長度，應同時滿足大于或等于列車制動距離加上一個安全距離余量和大于或等于列車最大長度的要求。在不考慮線路平、縱斷面對制動距離的影響情況下，閉塞分區長度通?？砂聪率接嬎悖海?）在安裝列車自動控制系統或列車自動防護系統的線路設備條件下，區間線路分成若干個閉塞分區。一般情況下每一個閉塞分區有一個軌道電路，軌道電路是信息傳輸的通道，利用軌道電路可以探測前行列車尾部與續行列車頭部之間的距離和傳送由地面控制設備發向車載設備的限速命令。列車自動控制程序確定了每一閉塞分區的列車最高運行速度和目標速度，所謂目標速度是指列車以最高運行速度進

32、入閉塞分區后立即進行制動，在考慮了制動生效時間的情況下，到達閉塞分區終點時的速度。當車載設備通過軌道電路接受地面控制設備的限速命令后與列車實際運行速度進行比較，如果實際運行速度低于允許速度即加速，高于允許速度即制動。列車在區間運行速度的調速分成若干個限速命令等級，各閉塞分區的列車最高運行速度和目標速度以及前行列車后的各閉塞分區向續行列車發送ATP限速信號的情況。根據列車自動控制程序對列車位于閉塞分區始點時的最高速度和到達閉塞分區終點時的目標速度規定，可按下式計算各閉塞分區長度：t空制動空走時間 v進列車位于閉塞分區始點時的最高速度（km/h）v出列車到達閉塞分區終點時的目標速度（km/h）bm

33、ax緊急制動平均減速度(ms2)。3 線路通過能力的計算公式 1)線路通過能力計算的一般公式。1）自動閉塞行車 （1）在列車追蹤運行的情況下，計算線路通過能力的一般公式為：nmax 1小時內線路能夠通過的最大列車數（列）；h 城市軌道交通追蹤列車間隔時間（s）。（2）追蹤列車間隔時間計算 顯然，線路通過能力計算的關鍵是追蹤列車間隔時間的計算。在行車組織方法一定的條件下，列車追蹤運行時，續行列車的運行位置及速度決定于前行列車的運行位置，因此，追蹤列車間隔時間的計算應從分析追蹤運行列車間的最小空間間隔開始。由于列車是以排隊方式進站停車辦理作業，在把區間和車站作為一個整體進行研究時，計算追蹤列車間隔

34、時間的最小空間間隔應如下圖所示的當前行列車出清了車站閉塞分區，在確保行車安全的條件下，續行列車以列車運行圖規定的速度恰好位于某一通過信號機或閉塞分區分界點的前方。按追蹤運行列車先后經過車站必須保持的最小空間間隔計算得到的間隔時間，即為追蹤列車間隔時間。圖9-6 追蹤運行列車先后經過車站時的運行位置 即追蹤列車間隔時間應由4個單項作業時間組成，計算公式為；t站列車從經過某一通過信號機或閉塞分區界點時起至開始制動時止的運行時間；t制列車從開始制動時起至在站內停車時止的常用制動時間；t站列車運行圖規定的列車停站時間（s）；t加列車從在站內起動加速時起至出清車站閉塞分區時止的時間（s）。（3）各項作業

35、時間計算 列車進站運行時間可按下式計算：式中閉塞分區的數目取決于行車組織方法上對追蹤列車距離間隔和列車接近車站時允許速度的規定。在車站閉塞分區長度大于列車長度時，按列車?？空九_中部考慮。常用制動距離計算公式為：列車制動停車時間可按下式計算：列車停站時間可按下式計算：按上式計算的列車停站時間一般應適當加一余量并取整。在計算得到的各中間站列車停站時間不相同時，式中的應取全線各中間站列車停站時間t站中的最大值為計算標準。列車加速出站時間可按下式計算：在進行列車制動和加速的進、出站線路縱斷面有坡道的情形下，可在上述兩式的分母部分增加一項修正參數，以考慮列車在坡道上制動和加速時對制動減速度和起動加速度的

36、影響程度。修正參數的正負號可根據制動或加速、上坡或下坡的具體組合進行取定，在制動時上坡為正、下坡為負，在加速時上坡為負、下坡為正。2）雙區間閉塞行車 雙區間閉塞是指列車連發間隔按同一時間、兩個區間內只準有一個列車占用進行控制，雙線區間閉塞列車運行圖周期如圖所示，線路通過能計算公式為：ti運i區間運行時分，s；連發時間間隔，s。T周周圖9-7雙區間閉塞連發運行 2 列車拆返設備通過能力計算方法1)列車折返設備通過能力計算的一般公式 列車折返設備通過能力應按不同的列車折返方式分別進行計算。根據終點站折返線布置的不同，列車折返方式有的站后折返和站前折返兩種。站后折返是列車利用站后盡端折返線進行折返，

37、站前折返是列車經由站前渡線進行折返。計算列車折運設備通過能力的一般公式為：2)最小出發間隔時間計算。折返列車在終點站最小出發間隔時間的長短反映了列車在終點站的折返迅速程度，是決定列車折返設備通過能力大小的基本參數，也是影響軌道交通系統通過能力的主要因素之一。列車折返方式主要有站后和戰前折返兩種。折返方式不同，h發的計算方法也不同。下面著重討論折返列車利用站后盡端折返線進行折返和利用站前雙渡線側向到達、直向出發進行折返兩種情形下的最小出發間隔時間計算。應該說明，由于折返列車在終點站的最小出發間隔時間計算公式是在列車利用站后盡端折返線進行折返和站前雙渡線側向到達、直向出發進行折返兩種情形下進行推導

38、的，因而它們的應用有一定的條件。（1）利用站后盡端折返線進行折返 上行到達列車進站，?？寇囌菊九_(a)，在規定的列車停站時間內乘客下車完畢；列車由車站正線進入盡端折返線(b)，調車進路可以預辦；列車在折返線停留規定時間后，能夠進入下行車站正線、?？寇囌菊九_(c)的前提條件是前一列下行列車出發并已經駛離車站閉塞分區，同時道岔開通下行車站正線和調車信號開放。圖9-8站后折返時列車折返作業過程圖9-9站后折返時列車折返出發間隔時間 t站終點站列車停站時間（s）；t離去出發列車駛離車站閉塞分區的時間（s）；t作業車站為折返線停留列車辦理調車進路的時間，包括道岔區段進路解鎖延遲時間、排進路時間和開放調車

39、信號時間（s）；t確認司機確認信號時間（s）；t出線列車從折返線至車站出發線的走行時間（s）。（2）利用站前雙渡線進行折返 列車在終點站的折返走行進路可以有側向到達、直向出發和直向到達、側向出發兩種情形。但從列車進站應減速、出站需加速考慮，側向到達、直向出發是采用站前雙渡線歷返時較為合理的列車進出站運行組織辦法。此時，列車在終點站的折返作業過程如圖9-10所示：上行到達列車由進站 圖9-10列車在終點站的折返作業過程 h發發圖9-11 h發計算示意圖 信號機處（d）側向進站，?？肯滦熊囌菊€（b），在規定的列車停站時間內乘客下車與上車完畢；然后由車站出發駛離車站閉塞分區(c)，并為下一列進站折

40、返列車辦妥接車進路。由圖可知，在采用站前雙渡線進行折返時，當進站列車位于進站信號機外方確認信號距離處時，即能進入下行車站正線，這時有最小的折返列車出發間隔時問。即：式中：t進站列車從進站信號機處至車站正線的走行時間（s）t作業車站為進站列車辦理接車進路的時間，包括道岔區段進路解鎖延遲時間、排進路時間和開放進站信號時間（s）9.3 運輸能力加強運輸能力加強一、概述一、概述 在既有軌道交通系統運營過程中，線路能力通常是相對固定的。但客流則往往是呈逐年增長的態勢，這樣線路能力不足的問題就會逐漸凸現出來。因此，為了適應客流的增長，軌道交通系統應及時和有計劃地采取加強運輸能力的措施，不斷提高運輸能力。1

41、 運能運量適應分析 在主要解決運輸能力不足的情況下，是否需要采取加強運輸能力的措施，應通過運能運量適應性分析來確定，即根據軌道交通線路的高峰小時現有運輸能力，能否適應一定規劃年度高峰小時需要運輸能力來確定。高峰小時需要運輸能力，可以根據預測的一定規劃年度高峰小時最大斷面客流量進行計算確定。p需p規劃(1十r備)p需規劃年度高峰小時內線路應具有的運輸能力(人)，p規劃年度線路單向最大斷面容流量(人)；r備考慮預測客流數波動的能力后備系數，一般可取0.10。圖9-12運量適應圖 序號運能狀態變化h（s）m（輛）p車（人）p（人）1現有運能180625030 0002擴能措施180825040 00

42、03擴能措施18830072 000表9-3繪制運量適應圖數據 2 提高運輸能力的途徑 影響運輸能力的變量有很多，歸納起來有六個方面：1)線路，包括正線數目，路權是否專用，交叉口的類型和交通控制方式等。2)車輛，包括車輛定員數，最高運行速度，加減速度，車門數及車門寬度和座椅布置方式等。3)車站，包括站間距，站臺高度和寬度，售檢票方式和上下車區域是否分開等。4)列車運行控制，包括信聯閉類型和列車自動控制系統組成等。5)運輸組織，包括追蹤列車間隔時間，列車編組輛數，列車在折返站停留時間，列車正點率，客流的時間和空間分布特征。6)在路權混用和平面交叉時，其他交通的量及特點等。運輸能力加強主要有修建新

43、線、增加行車密度和增加列車定員三個途徑：1)修建新線 新線路的建成運營能使單線線路成為雙線線路或使雙線線路成為多線線路，逐步形成軌道交通網絡。2)增加行車密度 增加既有線行車密度是提高既有線運輸能力的基本途徑。nmax3600(1h1h)(62)nmax增加行車密度后的小時通過能力提高值(列或對);1h增加行車密度后的追蹤列車間隔時間(s)；1h增加行車密度前的追蹤列車間隔時間(s)。3)增加列車定員 通過增加列車編組輛數、采用大型車輛或優化車輛內部布置來增加列車定員，是提高既有線運輸能力的又一途徑。但地鐵列車的擴大編組往往受到站臺長度的限制：而街面運行輕軌列車的編組輛數太多，則會在平交道口產

44、生影響其它交通的問題。增加列車定員的輸送能力提高值可由下式表示：Pnmax（P列P列）P 增加列車定員后的小時輸送能力提高值(人)；P列增加列車定員后的列車定員數(人)；P列 增加列車定員前的列車定員數(人)。根據各國軌道交通系統的運營實踐，在擴能的途徑方面，加強既有線運輸能力通常是增加行車密度和增加列車定員二者并舉，并以增加行車密度為主。二、加強運輸能力的措施二、加強運輸能力的措施1 加強運輸能力措施的類型 運輸能力是通過能力與輸送能力的總稱，而通過能力又主要是由線路通過能力和列車折返能力二者中的能力較小者所決定。加強運輸能力的措施大體上還是可以分為運輸組織措施和設備改造措施兩大類。運輸組織

45、措施是指運用比較完善的行車組織方法，更好和更有效地使用既有技術設備，無須大量投資就能使運輸能力達到需要水平的提高能力措施。設備改造措施是指需要大量投資來加強技術設備的措施。根據各國軌道交通系統的運營實踐，在擴能的措施方面，加強既有線運輸能力通常是運輸組織措施和設備改造措施二者并用，但在線路行車密度已經很大的情況下，要較大幅度地提高運輸能力，往往需要通過來用設備改造措施來實現。2 加強線路通過能力的措施 線路通過能力是由追蹤列車間隔時間的大小決定的，面追蹤列車間隔時間是追蹤運行的續行列車從某一初始位置至前行列車所處位置所經歷的時間總和，即續行列車的進站運行、制動停車、停站作業和加速出站四個單項作

46、業的時間總和。因此，根據追蹤列車間隔時間計算的原理，可以通過縮短列車的運行時間、加減速附加時間和停站時間等措施來最終達到縮短追蹤列車間隔時間，加強線路通過能力。（1）在既有單線或雙線基礎上建成雙線或四線。采用該措施能大幅度提高線路通過能力。（2）改造線路平、縱斷面。采用該措施能提高行車速度，進而提高線路通過能力。但改造線路乎、縱斷面受到經濟性、施工困難、影響日常行車等因素的制約。因此該措施在舊式有軌電車線路改造為輕軌線路時多見采用，面在既有輕軌或地鐵線路情況下，則更傾向于采取用新型車輛來適應線路條件的做法。（3）客流量較大中間站修建側線。采用該措施使側式站臺變成島式站臺，單向運行列車能在站臺兩

47、側輪流?？?，這樣可以縮短構成追蹤列車間隔時間的列車停站時間部分，較大幅度提高線路通過能力。該措施一般適用于地面線路情況。（4）客流量較大中間站增建站臺。該措施通常是在島式站臺情況下采用，使停站列車的兩側均有站臺，乘客能從兩側上下車或上下車分開，縮短列車停站時間，提高線路通過能力。此外，在增建站臺時也可根據客流需求同步修建側線，并且該措施一般也適用于地面線路情況。（5）使用新型車輛。新型車輛的涵義包括車輛運行性能改善相安裝車載控制設備等。車輛運行性能主要包括車輛構造速度、車輛起動平均加速度和制動平均減速度等運行參數，車載控制設備主要有車載制動控制和車載道岔自動轉換設備等，車輛運行性能改善相安裝車

48、載控制設備能提高列車運行速度，縮短追蹤列車間隔時間。（6）改進車輛設計。車輛上的新設計通常是針對縮短列車停站時間、增加車輛定員和提高乘車舒適程度等進行的。就縮短列車停站時間、提高線路通過能力面言，國外已設計制造出6車門車輛，以縮短乘客上下車總時間。（7）采用先進的列車運行控制系統。對安裝自動閉塞、三顯示帶防護區段的信號設備以及采用調度集中控制方式的線路，該措施能較大幅度提高線路通過能力。軌道交通線路采用的先進的列車運行控制系統，常見的有列車自動控制系統(ATC)，它由列車自動防護(ATP)、列車自動監控(ATS)和列車自動操縱(ATO)3個子系統組成；在實踐中，也有單獨采用基于計算機控制的AT

49、P子系統情況，它的主要功能是使列車的調速制動實現連續化、自動化，以達到提高列車運行速度及縮短追蹤列車間隔時間的目的。（8）分割車站區域軌道電路。圖是采用該措施后縮短追蹤列車間隔時間的一個圖解。通過分割車站區域軌道電路，增加了一個前行列車離去速度監督等級，圖中當前行列車出清軌道電路段cd，達到被監督速度，續行列車恰好運行至進站線路的a處，如圖（a）所示；當前行列車出清整個車站軌道電路區域時，續行列車已運行到進站線路的b處，如圖（b）所示。圖9-13分割車站區域軌道電路時列車追蹤運行圖解（9）改用移動閉塞。在列車追蹤運行過程中，移動閉塞能使后行列車與前行列車始終保持一個自動控制程序規定的最小安全間

50、隔距離，而不是原先固定閉塞時規定必須間隔若干個閉塞分區所形成的安全間隔距離。因此，用移動閉塞取代固定閉塞，能縮短追蹤列車間隔時間。（10）加強站臺乘車組織。乘客為了到站后能減少出站走行距離和避免出站驗栗人多時的時間延誤，往往喜歡在靠近出站口的位置候車，而列車內乘客分布的不均勻又造成列車在車站的停站時間延長。采用該措施就是通過站臺客運員的組織，使列車內的乘客盡可能分布均勻，以減少列車停站時間、提高線路通過能力。3 提高列車折返能力的措施 在行車密度比較高的情況下，線路終點站的列車折返能力往往會成為限制通過能力的薄弱環節。影響列車折返能力的主要因素，在站后折返情況下有圖定終點站列車停站時間、出發列

51、車駛離車站閉塞分區時間、車站為折返線列車辦理調車進路時間、列車從折返線至出發站線的走行時間等；在站前折返情況下有列車從進站信號機至到達站線的走行時間、圖定終點站列車停站時間、出發列車駛離車站閉塞分區時間、車站為進站列車辦理接車進路時間等。針對上述各種影響因素，加強列車折返能力的措施主要有：（1）在終點站修建環形擠返線。圖9-14是地面軌道交通線路修建環形折返線的圖解。折返站的這種站場配置能縮短乘客上下車總時間、消除列車在折返線等待前行列車騰空站線的時間，提高終點站的列車折返能力。（2）增建側式站臺。采用該措施形成一島一側式出發站臺組合，見圖9-15，可以縮短乘客上車總時間，加速列車的折返周轉。圖9-14連接各站臺線的折返線 圖9-15 一島一側式出發站臺組合 （3）優化折返站的道岔與軌道電路設計。（4）折返站采用自動信號設備。采用該措施后，道岔轉換、排列進路、信號開放及進路解鎖等能根據列車折返運行情況自動進行。這樣，列車在折返作業過程中，能減少辦理調車或接車進路時間，從而達到加速列車折返的目的。（5）在折返線上預置一列車周轉。在前行列車已經騰空出發站線，而續行列車還未進入折返線或在折返線停留過程中，此時采用該措施能提高列車折返能力。（6）改變折返方式。通過采用不同曲折返方式來縮短折返列車在終點站的出發問隔時間。（7）調整列車乘務組勞動組織。