轨道交通网络化运营-第一讲

轨道交通网络化运营组织理论与技术第一讲网络化运营概述轨道交通网络化运营理论与技术2/72主讲教师简介毛保华:1993年获博士学位，1998年起任教授。指导硕士毕业生80余人，博士毕业生近30人。北京交通大学中国综合交通研究中心执行主任，城市轨道交通系主任，北京市教学名师。“交通运输系统工程与信息”学报主编。全国城市客运标准化技术委员会委员，中国城市轨道交通协会运营管理专业委员会副主任委员，中国系统工程学会常务理事、副秘书长，中国城市科学研究会理事。中国铁道学会运输专业委员会委员。•刘智丽：负责第三讲•柏赟：负责第六、七(与梁肖)讲•蒋玉琨：第五讲(部分)轨道交通网络化运营理论与技术3/72课程讲授计划第一讲网络化运营概述第二讲城市交通补贴的方法与政策第三讲轨道交通网络系统票务清分方法与实现技术第四讲网络化运营组织技术（上）第五讲网络化运营组织技术（下）第六讲轨道交通资产管理与维修养护技术第七讲轨道交通换乘组织设计与节能技术第八讲轨道交通资源共享与应急管理技术及课程测试轨道交通网络化运营理论与技术4/72考核方式平时占40%(课程作业、考勤、提问等)期末考试占60%（开卷）参考资料毛保华，刘明君，黄荣，杜鹏等著，轨道交通网络化运营组织理论与关键技术，科学出版社，2011年4月毛保华,四兵锋,刘智丽著，城市轨道交通网络管理及收入分配理论与方法，科学出版社,2007.•轨道交通网络化运营组织理论与技术•32学时课程简介轨道交通网络化运营理论与技术5/72•上篇网络化运营组织模式与资源共享技术•结合对轨道交通网络化运营组织基本特征的分析，从宏观上探讨网络化运营组织管理模式，研究网络化运营环境下多运营商的票务清算方法与技术。探讨政府对轨道交通企业运营的补贴技术。最后讨论轨道交通网络环境下的运营资源共享技术，研究网络化运营条件下应急事件的处理技术。•下篇网络化运营组织方法与实施技术•重点分析和讨论跨线旅客换乘组织模式、线路间列车过轨组织方法、共线与支线条件下的列车运行组织、多交路列车运营组织技术、快慢车结合列车运行组织方法、可变列车编组技术、网络化运营环境下线路通过能力计算方法以及网络列车运行计划一体化编制方法等问题。课程简介轨道交通网络化运营理论与技术6/721.1引言1.2轨道交通网络化运营概念1.3网络运营组织的特征1.4网络运营管理模式本讲提要轨道交通网络化运营理论与技术7/72(1)以解决通勤等短距离交通为主(时间与空间规律)(2)站间距短(北京200km,123站;上海186km,123站)(3)速度较低(更注重中转衔接设计)(4)列车编组较小,列车发车(追踪)间隔短(大客流管理)(5)采用直流或内燃牵引(技术)(6)无须预定(无固定)座席(主宾关系)(7)列车与乘务交路分离管理(8)非全天营业(维修模式不同)铁路与城市公交的复合体城市轨道交通的特征1.1引言轨道交通网络化运营理论与技术8/72•客运专线：解决城市对外交通问题，全方位提高城市群地区的对外辐射能力站间距在8km以上，速度200km/h以上，高峰小时能力0.5-1.0万人/方向。•城际轨道交通：解决城市群地区城际快速联络问题，促进整个区域同城化、一体化发展目标的实现。站间距在3-8km，速度120-200km/h，高峰小时能力1.5-2.0万人/方向。•城市轨道交通：形成市内快速通道，保持对对外交通系统的快速集疏运能力与效率。站间距在1-3km，速度80-120km/h，高峰小时能力2.0-4.0万人/方向。三种新型的轨道交通轨道交通网络化运营理论与技术9/72•客运专线•城际铁路•城市轨道交通三种新型轨道交通的功能区域对外交通联系城市群间交通联系城市内交通联系轨道交通网络化运营理论与技术10/72干线铁路网规划广深港高铁厦深高铁贵广高铁、南广高铁、厦深高铁、广深港高铁(深港段)、广东西部沿海高铁、广珠铁路2020年珠江三角洲地区轨道交通网规划轨道交通网络化运营理论与技术11/722020年城际铁路网规划广珠城际珠海市区-珠海机场城际广佛城际广清城际惠深城际中南莞城际肇顺南城际佛肇城际佛莞城际莞惠城际广惠城际广佛环线2020年广州市城市轨道交通线网规划示意图一号线二号线六号线四号线八号线九号线十号线十一号线十二号线十三号线十九号线三号线二十一号线五号线二十号线轨道交通网络化运营理论与技术13/72国内城市交通的发展----以北京为例0.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.00195019601970198019902000人均机动车保有量指数人均私人机动车保有量指数人均非机动车保有量指数人均公共交通客运量指数人均出租车保有量指数出行水平增长的公交主导发展阶段（1978-1985年）出行水平较低的非机动化交通主导阶段（1949-1977年）出租车主导发展的机动化前期（1986-1995年）私家车迅速增长的快速机动化阶段（1996-2006年）以轨道交通建设为主导的结构调整阶段（2007-）轨道交通网络化运营理论与技术14/72•我国城市化发展增加了城市道路交通拥挤，独享路权的城市轨道交通系统正成为解决大城市中心城区道路交通供给不足的一种普遍选择。•2012年末，我国内地已有17个城市共拥有2064公里轨道交通运营线路，预计“十二五”末内地各城市轨道交通的运营线路里程将超过3000公里。•北京地铁一期工程于1965年7月1日破土动工，1969年10月1日建成通车。2012年底，北京市已建成并投入运营的轨道交通线路共16条，总里程442km，共261个车站，日均客运量达674万人。国内城市轨道交通的发展轨道交通网络化运营理论与技术15/722012年底，上海市已建成并投入运营的的轨道交通线路共有12条线（不含磁悬浮和有轨电车），总里程达428.1km，共设287座车站2012年底，广州市共有1号线、2号线、3号线、4号线、5号线、8号线、广佛线及APM线等8条线路，总里程达235km。36个城市计划建设城市轨道交通项目。根据这些规划统计，2020年我国城市轨道交通累计营业里程将达到7395公里。以每公里5亿元造价计算，2009-2020年将投入3.3万亿，年均达2700亿元。国内城市轨道交通的发展轨道交通网络化运营理论与技术16/72城市2012年底里程备注上海454.1不含金山卫铁路，含磁悬浮30公里北京442.0不含S2，含12月30日开通线路广州236.0含广佛线广州段香港218.2深圳178.4天津136.5重庆131.9含12月28日开通3号线南延台北112.8南京85.0大连63.5武汉56.9含12月28日开通2号线沈阳49.7长春48.2杭州48.0成都41.0苏州25.7西安20.5昆明18.0佛山14.8广佛线佛山段合计2381.2轨道交通网络化运营理论与技术17/72城市轨道交通将主导特大城市的交通发展理由：相对地面交通更快捷输送能力大(可承受大客流的冲击)准时性好(不受地面交通干扰)不占用宝贵的中心区土地资源较地面交通更为舒适城市轨道交通的前景轨道交通网络化运营理论与技术18/72轨道交通建设是调整城市结构的基本前提和重要手段！单中心城市多中心结构城市布局形态发生演变为什么其他方式难以起到这种作用？理由轨道交通网络化运营理论与技术19/72唯有轨道交通才具有既可引导城市适度扩散、又能防止城市过度扩散的功能。满足扩散要求提供满意的交通服务水平，让人们愿意迁移到次中心去居住和工作：城市无法过度扩散轨道交通不能抵达的地方，具有更高的居住成本或出行阻抗，并足以防止人们大量地迁移。轨道交通在出行时间、正点率、出行综合费用方面具有优势；主中心区个人交通的使用成本高昂。次中心的地产价格与居住环境更加优良。理由轨道交通网络化运营理论与技术20/721.2轨道交通网络化运营概念（1）网络化运营概念：•随着城市轨道交通的发展，各城市均将经历从单一线路到网络化的运营模式。•网络化运营是指在由多线路组成的城市轨道交通线网上建立的、旨在有效满足出行者需要的安全、可持续的运输组织方法与经营行为的总称。•网络化运营的内涵：通过建立安全、高效、系统的运营管理体系，统筹安排既有资源，统一协调线、网间关系，实现线、网的有效、安全和可靠运营，实现网络运营的社会效益、经济效益最大化。轨道交通网络化运营理论与技术21/72(2)轨道交通线网形态分析•从整体来看，线网的物理结构，决定了网络服务辐射的区域与范围。•局部看，网络换乘站、折返线、越行线、联络线的设置，关联着运营组织方法与技术应用。a网格型b放射型c环线+网格型d环线+放射型轨道交通网络化运营理论与技术22/72（3）网络换乘便捷性分析方法•不同线网形态换乘能力存在显著差异，线网规划阶段应予充分考虑，通过合理选择线网形态，尽可能减少乘客的换乘次数，以提高线网运行效率与服务质量。•对于规划线网，线网换乘节点越多，乘客可选择的出行路径就越多。•换乘节点多的意义？线网负荷越平均网络运营的灵活性越强轨道交通网络化运营理论与技术23/72轨道交通网络化运营理论与技术24/72abced线路abcdea00111b00112c11010d11100e12000下图线网的换乘便捷性矩阵线网的换乘便捷性为：3.2K11/mmijijKdm轨道交通网络化运营理论与技术25/72(4)典型线网的换乘便捷性分析轨道交通网络化运营理论与技术26/72典型线网形态的换乘便捷性边际贡献分析轨道交通网络化运营理论与技术27/72轨道交通网络化运营理论与技术28/72051015200510152001234abcK环K格K斜换乘便捷性比较轨道交通网络化运营理论与技术29/72换乘便捷性分析①分析表明：增加不同线形线路对线网换乘便捷性的边际贡献不同：“环线＞对角线＞平行线”②加入平行于原线网中的线路，提高的换乘便捷性较小，同时对原线网覆盖的区域改善作用不明显。③加入对角线后提高的换乘便捷性高于平行线，主要是改善对角线周边线网的换乘便捷性。④加入环线或大弧度曲线后，原线网换乘便捷性提高最大，同时对于增加环线周边及环线以外的换乘便捷性、改善原线网覆盖区域的作用明显。轨道交通网络化运营理论与技术30/72多线换乘节点的换乘便捷性贡献分析•线网中换乘站太多，将增加工程费用；换乘站太少，则导致单个换乘站负荷过重，降低换乘站服务水平。•进一步探讨3线、多线换乘的线网形态对换乘便捷性的贡献。为便于比较，不妨设9m轨道交通网络化运营理论与技术31/72轨道交通网络化运营理论与技术32/72多线换乘节点的换乘便捷性贡献分析轨道交通网络化运营理论与技术33/72换乘便捷性差异的原因分析①情形2与情形1相比，由于线网中有7个3线换乘节点，13个换乘节点能达到情形1中27个换乘节点的效果。这说明：三线换乘节点比两线换乘节点的换乘便捷性高约100%。3线或多线换乘站造价比两线换乘站大且换乘压力大，但全网换乘站数目要少得多。因此，在换乘站数一定时，设置3线或多线换乘枢纽是提高线网换乘便捷性的有效方法。轨道交通网络化运营理论与技术34/72②情形3是一种较为极端的做法，它表明：取消或减少平行线和建设多线换乘枢纽对提高线网换乘便捷性有明显作用。③三种线网虽然只是特定线路数、特定线间关系下的简单示例，但其节点数和换乘便捷性的演变趋势表明：在线网规划和建设中，可通过合理设置3线和多线换乘站使换乘站数量维持在一个适当范围内，同时保证线网的换乘便捷性。换乘便捷性差异的原因分析轨道交通网络化运营理论与技术35/72典型线网的换乘便捷性分析-营团地铁日比谷线图例东西线千代田线副都心线半藏门线南北线丸之内线银座线有乐町线东京营团地铁线网与换乘节点分布：9条线路组成，营业里程全长195公里轨道交通网络化运营理论与技术36/72营团地铁换乘便捷性分析•东京营团地铁线网由9条线路组成，营业里程195公里，25个换乘节点：6个节点是3线换乘，2个节点是4线换乘，1个节点是5线换乘，其余16个节点是