城市轨道交通列车运行计划(上)
刀枪不入的高山
2023年06月01日 09:36:07
来自于轨道交通
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城市轨道交通的运营组织 必须以列车运行计划为基础   合理的列车运行计划 对实现高效率、低成本运营至关重要 本期我们来了解一下 城市轨道交通列车运行计划吧~~       列车运行计划由全日行车计划、列车运行方案、车辆配备计划和列车运行图组成。


城市轨道交通的运营组织

必须以列车运行计划为基础  

合理的列车运行计划

对实现高效率、低成本运营至关重要

本期我们来了解一下

城市轨道交通列车运行计划吧~~


 
 

 
列车运行计划由全日行车计划、列车运行方案、车辆配备计划和列车运行图组成。  


全日行车计划是营业时间内各小时开行的列车数计划,它是编制列车运行图和确定车辆运用的基础资料。
1.编制要素
全日行车计划根据营业时间内分时最大断面客流量、列车定员人数和车辆满载率,以及希望达到的服务水平进行编制。全日行车计划编制的基础是客流情况。
(1)营业时间
营业时间的安排主要考虑两个因素:一是考虑市民出行活动的特点,方便乘客;二是满足城市轨道交通各项设备检修施工的需要。世界上大多数城市的轨道交通营业时间在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,是城市轨道交通服务水平的体现。
(2)分时最大断面客流量
站间客流数据是计算最大断面客流量的原始资料。根据站间客流数据,首先计算出各站上下车人数,然后计算出断面客流量,最后得出最大断面客流量。
在新线投入运营时,站间客流数据来源于客流预测资料;在既有线运营时,站间客流数据来源于客流统计或客流调查资料。
(3)列车定员数
列车定员数是列车编组辆数和车辆定员数的乘积。
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。在客流量与列车运能一定的情况下,列车编组辆数取决于列车间隔和车辆选型。但在列车密度已经较大时,为满足增长的客流需求,增加列车编组辆数往往成为首选措施。此时,城市轨道交通保有的运用车数是增加列车编组辆数的限制因素之一,其他限制因素包括站台长度等。
车辆定员数取决于车辆的尺寸、车厢内座位布置方式和车门设置数。
(4)线路断面满载率
线路断面满载率是单位时间内、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,它与单向最大断面客流量、单位时间内开行的列车数、列车编组数及车辆定员数有关。
2.编制步骤
根据分时最大断面客流量、列车定员数及线路满载率计算出营业时间内分时开行列车数和行车间隔时间后,还需考虑乘客便利性、服务质量等因素,检查是否存在某段时间内行车间隔时间过长的情况,如果行车间隔时间过长,会增加乘客的候车时间,降低服务水平,需调整开行间隔,最终确定全日行车计划。另外,高峰小时行车间隔的确定应检验与列车折返能力是否相适应,以及实际行车组织的可行性。
(1)计算分时开行列车数

 
式中, n i 为分时开行列车数(列或对);   为分时最大断面客流量(人); p 为列车定员数(人); β 为线路断面满载率。  
(2)计算分时行车间隔

 
式中, 为分时行车间隔(s)。  
(3)确定全日行车计划
在计算得出分时开行列车数和行车间隔的基础上,应检查是否存在某段时间内行车间隔过长的情形。为提高服务水平,城市轨道交通的行车间隔在非高峰运营时间的9:00~21:00一般不宜大于6min,在其他非高峰运营时间一般不宜大于10min。
高峰小时的行车间隔的确定应检验与列车折返能力是否相适应。


 
列车运行方案包括列车交路方案、列车编组方案、列车停站方案三部分。列车交路方案规定了列车的运行区间与折返车站;列车编组方案规定了列车是固定编组还是非固定编组,以及列车的编组辆数;列车停站方案规定了列车是站站停车还是非站站停车,以及非站站停车的方式。此外,列车运行方案还规定了按不同编组、交路和停站方案开行的列车数。
1.列车交路方案
列车交路方案规定了列车运行区段、折返车站以及按不同交路运行的列车数量。
(1)列车运行区段
列车交路分为长交路、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,到达线路终点站后折返;短交路是指列车在线路的某一区段内运行,在指定的中间站折返;长短交路是指列车在线路上运行,既能够在两个终点站间折返,也能够在某一中间站折返。
 
图1 长交路
 
图2 短交路
 
图3 长短交路
(2)列车折返方式
列车折返是指列车通过进路改变、道岔转换,经过车站的调车进路由一条线路至另一条线路运行的方式。具有列车折返条件的车站称为折返站。根据车站折返线的布置,列车折返主要有站前折返、站后折返和混合折返三种。
2.列车编组方案
(1)编组方案种类
  • 大编组方案。大编组是指在运营时间内列车编组辆数固定且相对较多,如地铁列车采用6辆或8辆编组。

  • 小编组方案。小编组是指在运营时间内列车编组辆数固定且相对较少,如地铁列车采用3辆或4辆编组。

  • 大小编组方案。大小编组是指在运营时间内列车编组辆数不固定。大小编组有两种:一种是在客流非高峰时段编组辆数相对较少,在客流高峰时段编组辆数相对较多,如在客流非高峰和高峰时段,地铁列车分别采用3/6辆编组、4/6辆编组或4/8辆编组;另一种是在全日运营时间内采用大小编组,如地铁列车采用3/6辆或4/6辆编组。

(2)影响列车编组方案选用的因素

影响列车编组方案选用的主要因素是客流、通过能力和车辆选型。此外,还应考虑乘客服务水平、车辆运用经济性和运营组织复杂性等因素。

  • 客流因素。客流因素主要是指高峰小时最大断面客流与分时客流不均衡程度。在车辆选型、列车间隔一定的情况下,客流越大,列车编组也越大。      

  • 车辆选型。车辆选型的依据是高峰小时最大断面客流量,在高峰小时最大断面客流量大于或等于3万人时应采用A型车和B型车,车辆定员分别为310人和230人。在车辆定员一定的情况下,为适应小编组方案,列车间隔应相应压缩,但列车间隔的压缩受到线路通过能力和列车折返能力的制约。      

  • 乘客服务水平。乘客服务水平因素在进行列车编组方案比较选择时,应考虑不同编组方案的乘客服务水平。在客流量不大、列车密度较低的情况下,与大编组方案相比,采用小编组方案时的乘客候车时间较短。因此,小编组方案有助于提高乘客服务水平。      

  • 车辆运用经济性。采用小编组方案,对提高列车满载率和降低牵引能耗具有积极的意义,但动车比例的增加会导致车辆平均价格的上升,而小编组列车开行数的增加也会使乘务员配备数增加。      

  • 运营组织复杂性。与采用固定编组方案相比,在选用大小编组方案时,列车的编组与解体、高峰与非高峰时段的过渡以及列车间隔的调整等均增加了运营组织的复杂程度。

3.列车停站方案  
(1)列车停站方案的种类
城市轨道交通列车停站方案一般有站站停车、区段停车、跨站停车、部分列车跨多站停车四种。
  • 站站停车:列车在全线所有车站均停车。与其他停车方案相比,线路上开行列车种类简单、不存在列车越行,乘客无须换乘、也无须关注站台上的列车信息显示。目前,城市轨道交通大多数都采用这这种方式。这种停站方案,在跨区段、长距离出行乘客比例较大时,在车辆运用与乘客服务水平方面效果较差。

图4 站站停车方案示意图  
  • 区段停车:在长短交路情况下采用,长交路列车在短交路区段外每站停车,但在短交路区段内不停车通过;而短交路列车则在短交路区段内每站停车,短交路列车的中间折返站同时又是乘客换乘站。采用区段停车方案有利于压缩长距离出行乘客的乘车时间和减少车辆运用、降低运营成本。但在行车量较大的情况下可能会产生越行,需要修建侧线;在不同交路区段上下车的乘客会增加换乘时间,而在短交路区段内上下车的乘客会延长候车时间。

 
图5 区段停车方案示意图
 
  • 跨站停车:在长交路情况下采用,线路上运行A、B两种停站方式的列车,A、B、C为线路上三种类型的车站,A类列车仅停A型、C型站,在B型车站通过;B类列车仅停B、C站,在A型车站通过;C型站作为两类列车的换乘站。

图6 跨站停车方案示意图  
  • 部分列车跨多站停车:指线路上开行两类长交路列车,即普速、站站停列车和快速、跨多站停列车,快速列车只在线路上的主要客流集散站停车,而在其他站则不停站通过。

图7 部分列车跨多站停车方案示意图  
(2)影响列车停站方案选用的因素
影响列车停站方案选用的主要因素为站间客流特征、乘客服务水平、列车越行问题、运营经济性和运营组织复杂性等。
  • 站间客流特征:在长距离出行乘客比例较大及某些发到站间的直达客流也较大时,采用非站站停车方案通常是有利的。在线路上以同一区段内发到的短途客流为主时,不宜采用非站站停车方案。

  • 乘客服务水平:采用非站站停车方案是否可行,应根据站间客流定量分析计算长途乘客节约的出行时间与部分乘客增加的换乘和候车时间。如果乘客的节约时间总和大于增加时间总和,或者乘客的节约时间与增加时间基本持平,采用非站站停车方案是可行的,能提高或至少不降低乘客服务水平。

  • 列车越行问题:在采用非站站停车方案时,必须对列车越行相关问题,如列车越行判定条件、越行站设置数量及位置等问题做进一步分析。

  • 运营经济性:非站站停车方案能加快列车周转、减少运用车数,从而降低运营成本。但采用非站站停车方案时,通常要在部分中间站增设越行线,车站土建与轨道等费用的增加灰引起车站造价上升。

  • 运营组织复杂性:由于各类列车的停站安排不同以及列车在中间站越行,控制中心、车站控制室对列车运行的监控以及站台上的乘车导向服务均应加强。因此,非站站停车方案的运营组织要比站站停车方案复杂。


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