3交通运输能力

运输组织学第三章交通运输能力本章内容第一节交通运输能力的基本概念第二节间断流的交通线路能力计算第三节连续流的交通线路能力计算第四节交通港站能力计算一、生产能力与运输生产能力二、影响运输能力的因素三、运输能力的分类与表现形态四、运输能力利用与能力计算的特点第一节交通运输能力的基本概念一、生产能力与运输生产能力任何生产过程，都是由生产人员、设施设备和生产对象组成。为了有效地完成生产活动，需要具有满足要求的生产能力。生产能力是在一定的人员、设备、环境、组织管理等条件下，单位时间内，生产的产品数量。第一节交通运输能力的基本概念社会运输需求，通过运输生产给予满足。运输需求量的满足程度取决于运输能力的大小。运输生产能力与其他生产能力相比具有共性，也是在一定的时间内，通过一定的设备、人员、环境、组织管理等条件共同作用表现出来的可能完成的运输数量。运输能力是运输供给量的反映。同时，运输生产能力具有特殊性，表现在三个方面：第一节交通运输能力的基本概念1、从设备条件方面，由固定设备与活动设备组成，并要求两者合理、协调配置。如铁路线路与机车车辆、道路与汽车、机场与民用航空器等。2、运输系统的开放性、生产过程的动态性及生产活动的协同性、能力反映的综合性等特点。运输系统要满足社会客货运输需求，其服务对象来自社会，服务空间开放，这是运输系统开放性的表现；运输生产的基本产品是满足客货“质”和“量”要求的位移，这是生产过程动态性的表现；在运输生产过程中，需要各种要素有机联系，协调工作，这是协同性的表现；因此，其能力也各个要素，各个环节综合在一起的反映。第一节交通运输能力的基本概念3、运输产品特点要求能力储备，对需求变化的动态适应要求适度超前发展。受社会经济的影响，运输需求具有一定的波动性，而运输能力相对稳定。为了满足波动性的客货需求，需要进行运输能力的储备，使运输供给相对运输需求适度超前发展。第一节交通运输能力的基本概念运输能力可以定义为：在一定的设备条件、交通交通、控制条件和环境条件下，单位时间内（一昼夜或一小时）能够生产的运输产品数量。第一节交通运输能力的基本概念二、影响运输能力的因素与运输相关的各个因素都会直接或间接地影响运输能力。主要的影响因素可划分为以下几类：1、设备条件是指运输生产过程中使用的各种设备，如铁路线路、机车车辆；公路（道路）、汽车、船舶、民用航空器、机场、码头等。就道路而言，设备条件主要指道路的几何特征，包括车道数，车道、路肩和中央带等的宽度，侧向净宽，设计速度及平、纵线形和视距等。各种设备条件，决定了运输的数量和运输服务的质量。第一节交通运输能力的基本概念2、交通条件是指交通特征。它包括交通流中的流向、流量、流时、流距等交通组成以及交通量在交通网上的分方向分布等。3、控制条件是指交通控制设施的形式及特定设计和交通规则。其中交通信号（包括铁路信号、道路交叉口信号、航道信号、机场跑道信号等）的设置地点、形式和预定时对通行能力的影响最大。其他重要交通控制包括各种交通管制，如公路的“停车”和“让路”标志、车道使用限制及转弯限制等等。第一节交通运输能力的基本概念4、环境条件主要指交通运输系统的外部环境条件以及交通系统内部环境条件，如道路交通中的各种横向干扰程度以及交通秩序等，对于混合交通的双车道和单车道公路，一车道中所有车辆基本上不是以一列形式行驶，各类车辆行驶的横向位置的范围有差别，常交错行驶，不宜应用理想条件，故定出了咛路段可与之对比的基准条件。第一节交通运输能力的基本概念三、运输能力的分类与表现形态1、按运输方式划分按运输方式划分，运输能力可分为铁路运输能力、公路运输能力、水路运输能力、航空运输能力、管道运输能力，以及城市道路交通通行能力。2、按运输过程及作业环节划分按运输过程及作业环节划分，运输能力可分为交通线路固定设备能力、交通活动设备能力、交通港站能力。第一节交通运输能力的基本概念（1）交通线路固定设备能力是指铁路区间、公路路段、水运航道、航空机场跑道、空中航线、管道、城市道路按区段或方向，在设定类型活动设备和一定的管理方法的前提下，以固定设备在单位时间内（一昼夜或一小时）能放行通过的标准重量的最大活动设备数，如铁路列车对数、公路（城市道路）车辆数、飞机架数。一般称为通过能力或通行能力。（2）交通活动设备能力是指铁路列车、道路车辆、水运船舶、航空飞行器等在设定的固定设备和一定的管理方法的前提下，在单位时间内完成的运输量，如客运人数，货运吨数，一般称为运载能力。第一节交通运输能力的基本概念（3）交通港站能力从运输对象角度，表现为对人或货物的集散、容纳和办理能力。从运输载体角度，表现为对铁路列车、道路车辆、水运船舶、航空飞行器、集装箱等动力载体与无动力载体的各种技术作业和维护管理能力。交通港站能力综合地表现为对运输对象的输送能力。第一节交通运输能力的基本概念3、按运输方式交通流的不同形态划分按交通设施对交通流的影响，交通流可分为连续流和间断流。（1）连续流：没有外部固定因素（如交通信号设施等）影响的不间断流，如公路、道路基本路段上的交通流。对连续流的研究是以事件之间的间隔时间，即车头时距为基础的。（2）间断流：有外部固定因素影响的同期性交通流，是以一系列相等时间间隔为基础的交通量，如铁路、航空、水运，道路交叉口的交通流。第一节交通运输能力的基本概念四、运输能力利用与能力计算的特点1、运输能力负荷对于具体的运输方式和运输环境，运输能力是运输设备、交通流和运输组织三者共同作用的结果。其中运输设备是运输能力实现的基础。运输设备实际承担的运输量及其能力利用水平称为设备的能力负荷。第一节交通运输能力的基本概念能力负荷可以从负荷的绝对值和相对值两个方面来衡量。前者反映运输设备实际承担的运输量的规模，但不能反映运输设备的能力利用水平或能力利用的紧张程度，因此也不能反映完成某一运输工作量的组织工作难度和实际效果；后者则反映了运输设备的能力利用水平，或称能力利用率。式中Ｎ实——运输设备的计划的或实际的有效能力；Ｎ能——运输设备的计算能力。衡量运输设备的能力利用，应注意两者的有机结合。第一节交通运输能力的基本概念%100/能实NN运输能力负荷，一般可分为技术负荷和经济负荷。所谓技术负荷，是指在一定的条件下，运输设备的最大计算能力扣除各种损失后，技术上可能达到的利用率。经济负荷则是指，在一定的条件下，运输设备的负荷既是技术上可能达到，又是经济上有利的利用率。设备的低负荷将造成设备闲置，甚至运营收入不敷支出；而过高的负荷则将恶化运营条件，降低运输工作质量，甚至造成交通事故，同样也将增大运输成本。过高和过低的运输负荷，在经济上都是不利的。因此，研究并确定运输能力的合理负荷水平，对于提高运输质量和效益十分重要。第一节交通运输能力的基本概念运输生产实践表明，运输组织方法在运输能力的形成和利用中具有重要作用。通过改变运输组织方法，从数量、时间和空间几个方面调节和分配运输流，有目的地实现运输能力负荷的转移和转化，可以产生更大的整体运输效益或效能。第一节交通运输能力的基本概念2、运输能力的薄弱环节及其限制作用在运输生产过程由若干环节组成，根据每一环节计算出来的运输能力，可能是各不相同的，其中能力最薄弱的设备限制了整个运输生产过程的能力。因此，在整个运输系统中，运输能力最薄弱的环节总是对运输能力起决定性的限制作用或所谓“瓶颈”作用。在运输地位重要的交通干线上，运输限制部位或“瓶颈”地段的通过（通行）能力利用，往往成为保证运输畅通和关系全局运输的关键。在这些部位或地段，需要通过周密的规划和计划，精心组织均衡运输，在保证一定的运输质量要求的前提下，尽可能减少运输波动，最大限度地使用通过（通行）能力。第一节交通运输能力的基本概念3、无效能力运输能力是运输生产过程中，通过固定设备和活动设备以及运输组织三者的相互作用而体现的。其中，运输线路内的各种固定设备所形成的最终通过能力是理论上可能实现的最大运输能力。在实际上，除了因固定设备的检修或施工形成不能用于运输的固定空隙时间以外，由于活动设备所形成的运输流的多样性，运输流的时间和空间活动特征带有一定的随机性、波动性和不均衡性，因此活动设备对运输固定设备的实际占用时间和占用顺序也不尽相同，并且运输流之间还可能捎谡加霉潭设备彼此产生干扰和妨碍。第一节交通运输能力的基本概念在运输组织过程中，也不可能完全按照规定的时间标准实现每一个运输技术作业过程。在复杂多变的外部环境条件下，组织运输生产过程的技术管理人员和具体完成运输生产活动的人员，由于技术文化素质的差别，对运输能力的利用也可能产生差异。此外，由于外界环境和气候条件变化、自然灾害影响和人为失误，也会造成额外的运输能力损失。因此，在运输生产过程中，计划上安排和实际中被利用的能力总是小于理论计算的能力。在运输能力中总是存在不能被利用的部分，称为无效能力。而实际被利用的能力，称为实际有效能力。第一节交通运输能力的基本概念不仅无效能力是客观存在的，不可避免的。而且由于运输系统内各子系统的强关联性，某个子系统的能力损失还可能传递、影响其前方或后方相邻的子系统，使之随后也产生一定的能力损失。因此，在进行交通运输组织和管理、规划运输能力的加强和发展时，应充分考虑运输能力利用的这个特点。第一节交通运输能力的基本概念4、运输能力储备交通运输系统的特点之一，是不能象其它生产部门那样储备产品或半成品来增加生产经营系统的可靠性。只能靠储备生产能力来适应运输波动。所谓运输储备能力，是指在一定的时期内给定的运量条件下，充分考虑运量波动、维修作业、技术改造和系统发展等因素后，运输系统持有的完成给定运输任务所必须的最小的日常使用能力以外的附加能力。第一节交通运输能力的基本概念上述储备能力中，有一类是考虑运量波动和车辆运行波动的储备能力，考虑运输突发性的故障、中断、调度指挥失误等的储备能力，考虑大、中修施工及施工慢行所预留的储备能力，考虑抢险、救灾、绕行、军运等不可预测任务的储备能力，这类储备能力体现对于日常运输变动的应急和应变能力。另一类是运输系统运营初期过余的储备能力，为适应系统以后的发展阶段在技术改造时期施工预留的储备能力，考虑社会经济长远发展规划的储备能力。运输储备能力是保证系统运营可靠性的重要指标，也是实现运输安全指标、质量指标和效益指标的重要物质条件。第一节交通运输能力的基本概念按照性质，储备能力可分为通过（通行）能力储备和输送能力储备。通过能力储备是固定设备的能力储备，主要是运输线路上的通过（通行）能力储备，如在铁路双线自动闭塞区段的列车追踪间隔时间中预留一定的缓冲时间。输送能力储备是活动设备的能力储备，如铁路部门，在主要矿山、港口附近建立备用车辆基地，保有一定的备用车辆，在各机务段保有一定的备用机车，以备急需。由于活动设备可以调拨，因此，固定设备的通过能力储备就显得更为重要。在有关文献中，能力储备一般都是指通过能力的储备。能力储备实质上是利用设备冗余或时间冗余提高运输系统可靠性，使运输系统的发展能够适应不断增长的运输需求。规定设备的能力储备，实际上也就是界定运输设备的合理负荷水平。第一节交通运输能力的基本概念5、能力计算的当量换算每一种运输方式活动设备的种类有很多，如公路运输中的车辆，有小汽车、大客车、小货车、大货车等，每种车型占用道路空间存在很大的区别。因此，在能力计算时，需要对活动设备进行当量换算，即将各种车型换算成一个标准值。如铁路在通过能力计算时，将所有列车换算为标准货车；公路在通行能力计算时，将所有车型换算为标准小汽车或标准小货车。这样，能力的计算具有计量的近似性特点。计算式如下：式中Ve——当量交通量；V一一未经换算的总交通量;Pi——第i类车交通量占总交通量的百分比；Ei——第i类车的换算系数。第一节交通运输能力的基本概念iieEPVV6、理想计算条件（前提）的假定性、现实状况的复杂性和评价的模糊性运输能力是在一定的设备、交通、控制和环境等理想条件下计算的，这些条件具有假定性。