轨道交通运营基本概念

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1、第三章 运营基本概念*1主要内容1. 运营基本元素2. 运营服务水平3. 运力和运输效率4. 车辆速度和线路速度5. 列车运营里程、时间和速度6. 乘客出行距离、时间和速度 Date21. 运营基本元素线路、车站和线网，路权车辆、车组和列车出行量和客流量Date3线路、车站和线网w线路：一段固定走向长度空间的基础设施和 车辆定时运营的服务。逻辑线路和物理线路 线路分类w车站：线路上供车辆停靠、乘客上下的地点 。w线网：一组互联或相交线路的集合。Date4路权（Right of way，ROW）w路权：运营线路所使用的土地，经常用来表 示基础设施的专属程度。wA类路权：完全专属wB类路权：半专属

2、wC类路权：与其他路面交通工具共享Date5车辆、车组和保有量w车辆：提供运营所使用的载客工具，一般为 不可拆分的最小单元。 w车组：运营中所使用的若干数目车辆的固定 组合，有时也称为列车。 w列车：城市轨道交通列车是将车辆按运营时 刻表、施工行车通告及有关规定编成的车列 ，并配备司乘人员、挂有动力车辆（如机车 等）及规定的列车标志。根据其用途分为客 车、工程车和救援列车等。Date6车辆、车组和保有量w保有量：为完成全线列车运营所需要的车辆 数称为车辆保有量，包括在线运用车数、备 用车数和检修车数三部分。 Date7出行量、客流量w出行量：某一时段内的出行人数 。w客流量：表示某一时段内沿某

3、方向通过某个 断面的旅客人数 。强调的是旅客持续 不断出行的过程强调的是沿某方向出行旅客的 聚集程度Date8Date9Date102. 运营服务水平发车间隔与发车频率运营时间满载率正点率Date11发车间隔和发车频率w发车间隔是指在一条运营线路上两个连续的 运输车辆沿同一个方向经过某个固定位置的 时间间隔 。w发车频率：一小时内（或其他时间间隔）一 条线路上沿同一个方向经过某一个固定点行 驶的列车数 。发车频率是发车间隔的倒数。 如果用h表示发车间隔，用表示发车频率，则Date12运营时间w运营时间一般指一条城市轨道交通线路 一天内提供服务的时间范围。 Date13满载率w满载率或满载系数、

4、断面满载率，一般指乘 客人数与列车定员之间的比值，反映了乘客 在车内的拥挤程度。 Date14正点率w正点率一定时段内正点列车数与所有开行列 车数的比值即正点率。 Date153. 运力和运输效率车辆能力线路通过能力断面运力定员公里运输效率Date16运力和运输效率运力指运输系统的能力。一个系统或一套设 施的能力，从广义上讲是在一定情况下所能 获得的最大产出。运输效率：运输系统的产品与计划运力的比 值。Date17车辆能力车辆能力一列车由若干车辆组成，列车 能力是车辆能力的简单加和。车辆能力（ vehicle capacity）一般可以用车辆定员来表 示。车辆定员是指在一定标准下，车辆能够 乘

5、载的乘客数量。车辆定员是车厢内座位数 和站位数之和。 Date18线路能力线路能力线路能力（transit line capacity）是单位时间内沿某方向通过某个断面的最大列车数，它表示了线路在给定条件下（速度、安全、车站运营等）能够达到的最大频率 。线路能力也可以表示为每小时车辆数c，指单位时间内在线路上沿某一个方向通过某断面的最大车辆数。显然 对于只有一辆编组的列车，c= ，但是在列车编组辆数超过1辆时，该值应为所有通过列车所包含车辆数的总和。 Date19断面运力断面运力指在单位时间内沿着一个方向经过某个断面 可以运送的乘客数。 某条线路的断面运力可以用线路通过能力与车辆能力 的乘积来

6、表示，并且可以表示为线路发车间隔的函数 ： Date20一般情况下，线路在客流高峰时段提供的发 车频率最大，具有最大的断面运力，即：高峰小时运力往往用来考察线路是否能够满 足客流的需求。 Date21定员公里 定员公里城市轨道交通系统提供运输服务的产品是 乘客的位移，一定时段内，根据运营计划沿某方向 所提供的运输服务总量（Offered Capacity）可以 用定员公里来表示，被实现的服务称为旅客周转量 （Utilized Capacity）w。当所有该方向的列车都 行驶在总长为L的线路上时，每小时的定员公里为 ： 其中C为断面运力。Date22如果线路上的列车沿K个交路运行，第k个交 路在

7、该方向上的长度为Lk，担当该交路列车 的能力为Ck、发车频率为fk，则该方向上所 提供的定员公里为：Date23如果全线由若干站间区间组成，其中第i个区 间的断面客流量为Pi，区间长度为Si，那么 该区间的客运周转量wi可以表示为：Date24全线客运周转量为：Date25运输效率 运输效率是实际完成的客运周转量与所提 供的运力（定员公里）之比，定义为：Date26运输效率 这个比例表示了运营部门沿着这条线路所提供 的运力被乘客所利用的程度。也可以表示为线 路列车平均满载率，即各区间列车实际满载率 在距离上的平均。设表示第k个区间的满载率， 则由上式变形可得：Date27运输效率 实际统计中，

8、往往使用线路平均运距来计算线 路列车平均满载率，即Date28Date29图中以一条线路上单位时间（1小时）内列车采用单一交路运行时为例，对客流量、断面运力、满载率、 定员公里和运输效率等概念进行了解释。图中横坐标 单位为公里数，表示距离，以车站中心线为依据将全 线划分为连续的站间区间，区间长度为；纵坐标单位 为人数，表示客流量和断面运力，各站间区间阴影部 分的上边表示通过该区间的客流量，横线表示在全线 提供的断面运力。 Date30根据上面的定义容易知道，图中阴影部分的面积表示 实际的客运周转量，外围矩形面积表示定员公里。对 于每个站间区间，客流量与断面运力的比值即列车在 该区间运行时的实际

9、满载率，在图中也可以用阴影部 分面积与该区间横线下面积的比值来表示，可以看到 实际满载率在不同区间并不相同，在最大客流断面区 间（MLS）达到最大值。所有区间阴影部分面积的和与横线下面积的比值即该线路的运输效率。 Date314. 车辆速度和线路速度车辆速度线路速度Date32车辆速度w最高运行速度 根据车辆构造强度和动力作用, 规定的允许最大行车速度，也称为构造速度 。w持续速度 就是在全功率工况下，受车辆冷却 装置的能力所制约许的持续运行的最低速度 。Date33线路速度w线路设计速度，指在保证乘客的舒适度和安 全性前提下车辆在一段线路上能够达到的最 大速度。 w允许运行速度是指列车在一段

10、线路中可以实 现的最大运行速度，因为这个速度有许多限 制条件（设计速度、路况、环境条件等）决 定，因此它可以等于或小于设计速度。 w图定运行速度，指根据给定的安全标准、舒 适度、经济效益和车辆的性能确定的运行速 度。 Date34Date35w图中以距离速度曲线形式把这些速度表示 了出来，从中可以说明：w车辆最高运行速度是反映车辆性能的一个因 素，不受的影响；w ；w实际线路中由于平纵断面情况不同，两个方 向的图定运行速度可能会不同。Date365. 列车运营里程、时间和速度里程载客里程为载客列车自始发站至终到站之间的行驶里程。 空驶里程包括两端折返线间的里程、车辆段（场）联络线 的里程和正线

11、空驶里程。轧道车空驶里程为运营业务放空 到某站（段）的预备车里程、轧道兼通勤车里程计入列车 运营公里。 运营里程，运营业务在运营线路上空车行驶和载客行驶的 全部里程。 走行里程，指统计期内线路运营车辆所行驶的全部里程， 包括运营里程、车辆段（场）内行驶里程、正线调试里程 、救援里程和清人后里程等。 这里的里程概念都是一段时间内的统计指标，单位均为车 公里。 Date375. 列车运营里程、时间和速度时间 在运营系统或乘客出行中，需要使用多种时间，与时刻不同 ，这里指的时间是与运营中的某项业务或旅客出行中的某种 状态的持续时间长度，或者说是时间段。对各种时间的统计 和分析能够考察运营的服务水平和

12、运营效率，也有利于服务 的改善和效率的提高。 对线路上运营的列车，可以从不同的角度定义若干不同的出 行时间。Date38站间行驶时间 ，指列车从某站出发开始至到达 下一站停止的时间长度，即两站之间的纯运行时间 。 停站时间 ，指为了让乘客上下车，列车在车站停 留的时间长度。 站间旅行时间 ，指列车先后从两个相邻车站出发 的间隔时间长度，它等于站间行驶时间与停站时间 的和。 Date39站间旅行时间是构成某条线路上列车旅行时 间的基础。 在没有几何限制或不受其他列车干扰的线路 中，站间旅行时间通常用两个不同方程来表 示，站间距 很短，所以运营的列车不能到 达其最大速度，运行时间只包括加速时间 、

13、制动时间 和车站停留时间 ，运行时 间 可以用下面的公式表达： Date40这里 分别指平均加速率和减速率，对于 车辆可以达到最大速度 的区间段，运行 时间公式是： Date41w 是指在每一站停留所损失的时间，用下 面公式计算：以上计算中假定加速度和减速度都不变。Date42w线路旅行时间（单程载客时间 ）， 指列车 沿着线路从一端出发至到达另外一端停止的 时间长度，它是线路中所有站间旅行时间之 和，可以表示为： Date43w折返时间 ，指列车在折返站的停留时间（ 严格来讲，应该减去 或 /2）。折返时间 的设置考虑了以下几种情况： w车辆的折返或者司机的更换；w司机的间休；w计划调整的需

14、要（例如保持均一的发车间隔 ）；w为可能的运行晚点而作的预留。 Date44一条线线路上采用的总总折返时间时间 （线线路两端折返时间时间，的和）经经常由这这个线线路上运营时间营时间 的百分率决定的：的值经值经 常在10%30%之间间（即两端折返时间时间 之和占线线路往返运营时间营时间 的10%30%），平均 为为15%左右。 Date45w以下是一些较为例外的情况。w轨道交通系统由于具有高可靠的列车运行模 式，无论线路多长都可以采用有固定的折返 时间。如果折返时间很短、司机来不及休息 ，那么可以更换司机，换下来的司机休息之 后，去值乘下一列较晚出发的列车，这样每 个司机都可以得到休息。这种情况

15、往往发生 在环状运营的路线上，因为环线几乎没有折 返时间。Date46w采用均一发车间隔的线路，往往通过延长折 返时间使周转时间（后面会介绍）成为发车 间隔的整倍数。如果发车间隔较长时，就有 可能出现很长的折返时间，导致了 30%。w公共汽车和其他街道公交运输线路经常往往 会在高峰时段使用比平峰时段有更长一些的 折返时间，这是为了保证能够按计划发车， 减少因高峰时段道路拥堵所造成的晚点的影 响。Date47根据折返时间时间 与周转时间转时间 T的关系，可以另一系数的定义义： Date48w周转时间T，是线路上车辆往返一周的时间长 度，或者是一辆车在正常情况下连续两次从 同一个终端站出发的间隔时

16、间，它包括线路 上两个方向的运营时间 ， 和折返时间，计 算如下： Date49Date50w空驶时间 ，指车辆走行过程中不对外营业 （没有乘客）的时间，这段时间包括列车出 入段时间、列车在线路之间调配产生的走行 时间等。空驶时间没有收益，因此应尽量缩 短。 w平台时间 ，指一组车在运营中一次出车到 收车的总时间。当一辆车在线路上行驶了 k 圈并且有两个相等的空驶时间，那么平台时 间 Date51速度w技术速度 指列车在运营线路的全线或部分 区段自起点至终点沿途不停站的平均运行 速度，定义为运行线路长度与站间行驶时 间和的比值，其中站间行驶时间的和也可 用单程载客时间减去所有停站时间来表示 ， 5. 列车运营里程、时间和速度Date52w旅行速度 ，指列车在运营线路上运载乘 客时的平均运行速度，定义为线路运营长 度与线路旅行时间的比值，它是列车沿某 方向在全线或在j个车站之间提供运营服务 时的平均速度： Date53w周转速度 指列车沿线路运营完成一个往返的平均速度， 在某些地铁系统中也被称为运营速