第9章城市轨道交通运营组织

第9章城市轨道交通运营组织9.1预备知识缩短行车间隔时间可以减少旅客在站候车时间，有利于提高服务质量，增大对乘客的吸引力，也有利于减少列车编组辆数，节省工程投资。但是，缩小行车间隔时间受到多种因素的制约。1最小行车间隔时间一般说来，行车间隔时间的极小值取决于信号系统、车辆性能、折返能力、停站时间等诸多因素。在有先进技术设备和足够工程投资作保证的前提下，停站时间往往成为最重要的制约因素。一般来说，在最长停站时间控制在30s左右时，该线最小行车间隔时间可定为2min。按此可计算线路最大运输能力和编制列车运行时刻表，当然在列车运行秩序稍有紊乱时，信号系统和列车折返系统应有能力进一步缩短行车间隔时间，使列车运行秩序尽快恢复正常。列车停站时间长短服从于旅客乘降的需要，因而主要取决于车站的乘客集散量、车辆的车门数和座位布置以及车站的疏导与管理措施等。2停站时间由于乘客发生量在时间上的不均衡性，以及乘客在列车各节车厢内分布的不均衡性，列车停站时间除了考虑旅客上、下车时间和开关车门反应时间以及动作时间外，还应有一定的富余量。这往往使得列车停站时间成为列车最小行车间隔时间的制约因素，而且停站时间过长会降低列车旅行速度。因此，车站应采取积极的疏导和管理措施，包括列车上的报站广播等设施，让上、下车旅客提前作好准备，以免延误乘降。一般来讲，列车停站时间应控制在30s以下。有时，为更好地组织列车运行秩序和提高运用效率，列车在沿线不同车站也可考虑不同停站方式。3折返方式与折返时间列车的折返首先涉及一个是否所有列车都在线路上全线运行的问题，由于各区间断面客流量一般是不均衡的，个别线路甚至相差较大。如果按照最大断面客流量开行一种列车，将使车辆客位利用率不高，造成一定程度的浪费，所以应视线路的具体情况采用长短交路相结合的组织方法，不仅提高列车和车辆运用效率，降低运营成本，避免了运能虚靡，同时还可给乘客带来极大方便。短交路的起止点车站一般为中间折返站，如果线路一端客流特大时，短交路也可能在终端站折返。中间折返站的设置要考虑车站两端区间断面客流量的差别，同时还要顾及不同种类列车间客位利用率的均衡性。在短交路中，短途乘客会上长交路列车，但长途乘客不会上短交路列车，这种乘客心理会导致长交路列车负荷偏重，短交路的列车又较空闲，或者引起乘客在站台的多余滞留和不必要的换乘。因此，短交路不宜过短，而且同时开行的列车种类不宜超过两种。高峰小时内为保证乘客上下班，不因误乘短交路列车而滞留在中间站台上，应适当减少短交路列车开行数量。列车运行到终端站或对短交路而言列车运行到中间折返站时，要进行列车折返作业，列车折返方式根据折返线的布置可分为站前折返、站后折返以及综合式折返等。不同的折返布置形式，列车折返所需时间是不同的。折返时间受折返线的形式、列车长度、列车制动力、信号设备及驾驶员操作水平等诸多因素的影响。在所要求的列车行车间隔时间小于列车折返所需时间时，必须采取其他措施，如在折返线预置另一列车进行周转或在该站配备调车司机，避免原司机在折返线从车尾步行到车首，延长折返时间。城市轨道交通的优越性之一就是列车运送速度快，约为公共汽车和无轨电车的一倍，可以大大节省乘客的旅行时间，同时列车运送速度快，则车辆周转快，有利于减少车辆配备数，节省设备投资。4列车运送速度运行速度是在列车运行时间中扣除加减速附加时间和在站停车时间后计算所得；技术速度则是在列车运行时间中扣除在站停车时间后计算所得；旅行速度即指列车运送速度，它是列车在区段或线路内运行的平均速度。在实际工作中，通常把速度分为3个不同的概念，即运行速度，技术速度和旅行速度。轨道交通系统的通过能力是一个综合指标，取决于线路技术条件、信号系统、车辆性能、折返能力、停站时间、乘客素质和管理水平等诸多因素。根据客流量的需要，通过能力一般可按每小时20～30对考虑，即行车间隔时间为2～3min，必要时应预留进一步缩小行车间隔的潜力。5行车通过能力根据系统的设计客运量、车辆定员数和通过能力，可计算出车辆运行的编组方式。高峰小时内每班次列车的平均载客量应为系统设计客运量与通过能力之比。由每班次列车的平均载客量除以车辆定员数，便可分别得到列车的编挂车数。至于车辆定员数，目前一些发达国家的轻轨、地铁运营计划按站立4～6人／㎡标准来考虑。6列车编组与车辆配置由线路长度、设计客流量、列车载客量和与之相应的行车间隔及列车在终点站的折返时间，并假定高峰期间列车采取全程运行方式，便可推算出运行列车数。配置车辆总数应按适当比例考虑备用车数和检修车数，以保证客运工作的正常进行。列车运行图是轨道交通行车组织工作的综合性计划，是地铁及轻轨行车组织工作的基础，由它规定各次列车占用区间的顺序和时间，列车在各个车站的到发及通过时刻，区间运行时分，停站时分，折返站列车折返作业时分，列车出人车辆段时分，设备保养维修时间和司机作息时间等。列车运行图不仅把沿线各车站、线路、供电、车辆、通信信号等技术设备的运用联合成一个统一的整体，而且把所有与行车有关的部门和单位都组织起来，严格地按一定程序有条不紊地进行工作，从而保证列车安全、正点运行。7列车运行图列车运行图是运用坐标原理来表示列车运行的一种图解形式。根据时间划分，可以分为一分格运行图，二分格运行图，十分格运行图和小时格运行图。列车运行图中横坐标表示时间，纵坐标表示距离，水平线代表各车站中心线位置，图上斜线称为列车运行线，其中上斜线代表上行列车，下斜线代表下行列车。列车运行线与水平线的交点，就是列车在每个车站到、发或通过的时刻。为区别不同的列车，如专运列车，客运列车，施工列车等，列车运行线分别采用不同的符号表示，并在每条运行线上标明列车的车次。列车运行图的编制质量，对轨道交通运输工作的好坏会产生直接影响，因此在编制列车运行图时，除了保证完成运输任务外，还应满足下列要求：(1)保证列车运行安全；(2）迅速、便利地运送旅客，最大限度地节约旅客在途时间，包括在站候车、随车运行及中转换乘等；(3)充分利用线路通过能力，经济合理地使用车辆设备，安排施工维修时间；(4)保证列车运行与车站客运作业过程的协调；(5）合理安排乘务人员作息时间。列车运行图反映了行车组织工作的水平。提高运行图的编制质量，可以在不增加设备和人员的基础上，把运输工作做得更好，取得显著的技术经济效益。另外，除编制日常的基本运行图外，还需编制冬季、夏季。周日、节假日等特殊情形下的运行图。列车技术速度与车辆性能，信号设备和线路条件等因素有关，但在技术速度既定的条件下，列车运送速度还与线路平均站间距密切相关，站间距短，则列车运送速度较低。其原因是站间距短，不仅列车运行速度受到限制，而且会增加总的停站时间和加减速附加时间。虽然站间距短可能减少乘客步行入站候车时间，但会延长乘客在列车上的旅行时间，并会大大增加投资和运营费用。国外，特别是欧洲早期修建的地铁，站间距一般偏短，最短的只有400m左右，但近年来新建的地铁及轻轨线路站间距有变长的趋势，其范围大致是800～2400m，平均为1600m。结合中国的国情，地铁及轻轨线路站间距定为1000m左右较为合适，运送速度不宜低于30km/h。列车开行计划是城市轨道交通系统日常运输组织的基础。列车开行计划编制的基础是客流、技术设备及其能力等，列车开行计划的内容除了全日行车计划外，还包括列车运行交路、列车停站设计和车辆运用计划等。9.2.1全日行车计划全日行车计划是营业时间内各个小时开行的列车对数计划，它规定了城市轨道交通线路的日常运输任务，是编制列车运行图、计算运输工作量和确定车辆运用的基础资料。9.2全日行车计划全日行车计划编制的基础是客流计划。客流是指在单位时间内，城市轨道交通线路上乘客流动人数和流动方向的总和。客流的概念既表明了乘客在空间上的位移及其数量，又强调了这种位移带有方向性和具有起讫位置。客流可以是预测客流，也可以是实际客流。在建成新线投人运营的情况下，客流计划根据客流预测资料进行编制；在现有运营线路的情况下，客流计划根据客流统计资料和客流调查资料进行编制。客流计划以站间发、到客流量数据作为原始资料，通过计算得到各站方向别上下车人数和全日分时最大断面客流量等客流数据。在客流计划编制过程中，高峰小时的断面客流量可以通过高峰小时站间发、到客流数据来计算，也可以通过全日站间发、到客流量数据来估算。在用全日站间发、到客流数据时，在求出全日断面客流量数据后，高峰小时的断面客流量按占全日断面客流量的一定比例来估算，比例系数的取值可通过客流调查来确定。1)营业时间城市轨道交通系统营业时间的安排主要考虑了两个因素：一是方便乘客，满足城市生活的需要，即考虑城市居民出行活动的特点；二是满足轨道交通系统各项设备检修养护的需要。根据资料，世界上大多数城市的轨道交通系统营业时间在18～20h之间，个别城市是24h运营，如美国的纽约和芝加哥。适当延长运营时间，是城市轨道交通系统提高服务水平的体现。1全日行车计划编制资料2)全日分时最大断面客流量全日分时最大断面客流量通常是在高峰小时断面客流量的基础上，根据全日客流分布模拟图来计算确定。3)列车定员数列车编组辆数的确定以高峰小时最大断面客流量作为基本依据。在客流量一定的情况下，为达到一定的运能，除可采用增加列车编组辆数措施外，也可采用缩短行车间隔时间的措施。但在行车密度已经较大时，为满足增长的客流需求，增加列车编组辆数往往成为选用措施。车辆定员数的多少取决于车辆的尺寸、车厢内座位布置方式和车门设置数。在车辆限界范围内，车辆长宽尺寸越大载客越多，车厢内座位纵向布置较横向布置载客要多，车厢内车门区较座位区载客要多。列车定虽数是列车编组辆数和车辆定员数的乘积。4)线路断面满载率式中β——线路断面满载率；Pmax——单向最大断面客流量，人；Cmax——高峰小时线路输送能力，人。maxmaxpc线路断面满载率既反映了高峰小时开行列车在最大客流断面的满载程度，也反映了乘客乘车的舒适程度。为了提高车辆运用效率、降低运输成本和提高经济效益，在编制全日行车计划时，轨道交通系统可采用列车在高峰小时适当超载的做法。线路断面满载率是指在单位时间内特定断面上的车辆载客能力利用率。在实际工作中，线路断面满载率通常是指早高峰小时、单向最大客流断面的车辆载客能力利用率，计算公式如下：1)计算营业时间内务小时应开行列车数maxipnp列式中ni——全日分时开行列车数，列或对；P列——列车定员数，人。计算公式如下：式中t间隔——行车间隔时间，s。3600itn间隔＝2全日行车计划编制程序计算公式：2)计算行车间隔时间3)最终确定全日行车计划在已经计算得到各小时应开行列车数和行车间隔时间的基础上，应检查是否存在某段时间内行车间隔时间过长的情况。行车间隔时间过长，会增加乘客的候车时间，降低乘客的出行速度，不利于吸引客流。为方便乘客、提高服务水平，轨道交通系统在非高峰运营时间内，如9：00～21：00间的非高峰运营时间，最终确定的行车间隔时间标准。一般不宜大于6min；而在其他非高峰运营时间内，最终确定的行车间隔时间标准也不宜大于10min。另外，对全日行车计划中的高峰小时行车间隔时间应检验是否符合列车在折返站的出发间隔时间。9.2.2、列车开行方案长期以来，我国城市轨道交通的列车开行方案基本上是采用长交路、站站停车方案。但现有轨道交通线路的延伸和城市轨道交通网络的形成，使列车运行组织面临新的问题，这就是在线路各区段客流相差悬殊时或不同轨道交通线路共线运行时，如何根据现有客流、设施条件，采用相适应的列车开行方案，实现乘客服务水平、线路通过能力利用和各项运营指标的最优化。在列车开行计划中，列车交路规定了列车的运行区段、折返车站和按不同列车交路运行的列车对数。在线路各区段客流量不均衡程度较大的情况下，采用合理的列车交路，能在不降低服务水平的前提下提高车辆运用效率，避免运能虚靡，使行车组织做到经济合理。1列车运行交路列车交路有长交路、短交路和长短交路三种。长交路是指列车在线路的两个终点站间运行。短交路是指列车在线路的某一区段内运行，在指定的车