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1、城市轨道交通具有能力大的特点，然而，如何计算系统能力？,第六章 城市轨道交通 系统运输能力,授课教师：付燕荣 Email： Tel: 88181104(汽车楼301),城市轨道交通运营管理,7.1 城轨系统运输能力相关概念,1.城轨系统运输能力概念理论研究状况,城市轨道交通系统运输能力的概念理论到目前还不成熟、系统； 目前各教材所阐述的相关概念理论有两种基础理论来源：一是从铁路运输组织系统；另一个是从城市道路交通系统，两者还没达到高度的一致。 还没有从生产实际出发，协调各子系统，从运输组织优化的角度提出深入系统的研究成果。,2.如何学习研究城轨系统运输能力,必须对接城市轨道交通系统运营实际；
2、尽可能与铁路运输组织既有理论接轨； 尽可能体现城市交通的特点； 综合考虑城轨交通、城际客专、高速铁路、既有铁路之间的区别与联系。,3.一般意义上的生产能力概念,既定的组织技术条件就是现有的生产组织技术条件，既不能提前考虑运用未来考虑的新技术，也不能使用落后的技术条件计算能力而留有后手。 生产能力的计算是在既有条件下充分合理利用生产设备、先进的工艺方法、生产组织和劳动组织等条件下进行的，随着这些条件的改善，生产能力也会不断增长。,4.铁路运输能力的基础概念理论,5.城轨系统运输能力概念理论,运输能力是城市轨道交通系统最重要的参数； 运输能力计算包括以下内容： 新建及扩建项目的规划与运营分析； 运
3、输线路的评价； 环境影响研究； 新的信号与控制技术的评估； 系统能力与运营随时间变化的估计； 交通期望显著改善条件下土地开发对能力的影响评估。,5.城轨系统运输能力概念理论,定义： 某条线路上，某一方向1h内所能输送的总旅客数量。,6.城轨系统运输能力概念理论,（1）设计能力 某线路上某一方向1h内通过某一点的旅客空间数量。 影响因素：线路能力和列车能力。,每小时通过的列车数,列车容纳的旅客人数,6.城轨系统运输能力概念理论,（2）可用能力 在容许旅客需求发散条件下，某线路上某一方向1h内所能运送的最大旅客数量。 高峰期能力利用系数0.700.95,6.2 城轨系统运输能力的计算,一、线路能力
4、,线路能力指在采用一定的车辆类型、信号设备和行车组织方法的条件下，城市轨道交通系统线路的各项固定设备在单位时间内（通常是高峰小时）所能通过的列车数量。,1、计算原理,一、线路能力,列车间隔时间I的构成,一、线路能力,实际列车间隔还需考虑的因素： 驾驶员行为； 车辆性能（牵引力）； 外部干扰； 时刻表恢复。,一、线路能力,始发站发车延误； 加减速度； 列车间隔； 最大速度。,2、影响线路通过能力的因素,一、线路能力,不同城市轨道交通系统最小列车间隔约束（单位：s）,一、线路能力,3.列车折返能力计算 列车折返能力是指轨道交通折返站在单位时间内（通常是高峰小时）能够折返的最大列车数。,一、线路能力
5、,站后折返时间的确定,一、线路能力,站后折返时间的确定,一、线路能力,站后折返时间的确定 当采用站后折返方式时，当上行到达列车在折返线规定的停留时间结束后即能进入下行车站正线，此时最小的折返列车出发间隔为时间： 式中： 出发列车驶离车站闭塞分区的时间（s）;,一、线路能力,站后折返时间的确定 车站为折返线停留列车办理调车进路的时间，包括道岔区段进路解锁延迟、排列进路和开放调车信号、更换操作台等各项时间； 司机确认信号时间； 列车从折返线至车站出发正线的走行时间； 列车停站时间。,一、线路能力,站前折返时间的确定,一、线路能力,站前折返时间的确定 采用站前渡线折返时，当进站列车位于进站位置外方确
6、认信号距离处时即能进入下行车站正线，此时最小的这反列车出发间隔时间为： 式中： 出发列车驶离车站闭塞分区的时间（s）;,一、线路能力,站前折返时间的确定 车站为折返线停留列车办理调车进路的时间，包括道岔区段进路解锁延迟、排列进路和开放调车信号、更换操作台等各项时间； 司机确认信号时间； 列车从进站渡线道岔处至车站正线的走行时间； 列车停站时间。,一、线路能力,4.最终通过能力计算 最终通过能力是指城市轨道交通系统中各项设备单位时间内（通常是高峰小时）单方向所能通过的列车数。 式中： 列车间隔时间（s）； 最小的折返列车出发间隔时间（s）。,一、线路能力,4.使用通过能力计算,使用通过能力也称实
7、际可利用通过能力，是指在考虑了实际运营过程中内部和外部的各类干扰，城市轨道交通系统中国各项设备单位时间内（通常是高峰小时）单方向所能通过的列车数。,一、线路能力,干扰的产生 线路系统固有的不确定性； 列车运行过程的不确定性； 外部环境的不确定性；,一、线路能力,二、列车能力,1.运输能力构成 运输能力=通过能力列车能力,列车能力=列车编组数车辆定员数,2.影响列车能力的因素,二、列车能力,列车编组辆数确定：,二、列车能力,车辆定员人数确定： 车辆定员人数由车辆的座位人数和站位人数组成。站位面积为车厢面积减去座位面积。 决定车辆定员人数的主要因素： 车辆的尺寸大小 坐席布置方式 单位站位面积内的
8、站立人数,二、列车能力,为提高乘客的舒适度，吸引私人小汽车方面的客流,反应了车辆尺寸与定员的关系,二、列车能力,三、城轨系统运输能力加强,（一）运量运能适应分析 根据轨道交通线路的高峰小时现有运输能力能否使用规划年度高峰小时最大断面客流量进行计算确定。,举例说明,下图是根据某市现有运输能力和需要运输能力资料绘制的动量适应图。图中需要运输能力假设在运输初始年为25000人/h,以后每年增加2500人。现有运输能力和采用各种提高运输能力措施后所实现的运输能力如表所示。,举例说明,三、城轨系统运输能力加强,（二）影响运输能力的变量 线路：包括正线数目、路权使用、交叉口类型和交通控制方式； 车辆：包括
9、车辆类型、定员数、最高运行速度、加减速度、车门数及车门宽度和座椅布置方式； 车站：包括站间距、站台高度和宽度、售检票方式、上下车区域是否分开；,三、城轨系统运输能力加强,（二）影响运输能力的变量 列车运行控制：列车自动控制系统的控制方式以及允许能力等。 运输组织：列车编组辆数、列车在折返站停留时间、客流的时间和空间分布特征； 其他交通：与其他交通方式的衔接和线路设置等。,最重要的是：列车追踪间隔时间、折返线数量及其布置方式、列车编组成辆数和车辆定员人数等。,三、城轨系统运输能力加强,（三）运输能力加强的途径 轨道交通运输能力与通过能力、列车编组辆数和车辆定员人数直接相关，因此加强的途径主要在于
10、提高通过能力和增加列车定员。 途径一：修建新线或线路改造 途径二：增加行车密度 途径三：增加列车定员,三、城轨系统运输能力加强,（四）线路通过能力加强 决定列车通过能力的是追踪列车间隔时间，因此可以通过压缩列车的进站时间、加减速附加时间和停站作业时间来提高线路通过能力。 措施1：修建双线或四线； 措施2：改造线路平、纵断面； 措施3：客流较大中间站修建侧线； 措施4：客流较大中间站修建站台；,三、城轨系统运输能力加强,（四）线路通过能力加强 措施5：使用新型车辆； 措施6：改进车辆设计； 措施7：采用先进的列车控制系统； 措施8：改进移动闭塞； 措施9：分割车站区域轨道电路； 措施10：采用跨
11、站停车的列车运行组织方式； 措施11：加强站台客运组织。,三、城轨系统运输能力加强,（五）折返站通过能力加强 对于站后折返影响列车折返能力的主要因素包括： 出发列车驶离车站闭塞分区时间； 车站为折返线列车办理调车进路时间； 列车从折返线至出发站线得走行时间； 图定终点站列车停站时间。,三、城轨系统运输能力加强,（五）折返站通过能力加强 对于站前折返影响列车折返能力的主要因素包括： 出发列车驶离车站闭塞分区时间； 车站为进站列车办理接车进路时间； 列车从进站信号机至到达站线得走行时间； 图定终点站列车停站时间。,三、城轨系统运输能力加强,（五）折返站通过能力加强 折返站通过能力加强措施： 修建环
12、线折返线； 增建站台； 优化道岔与轨道电路设计； 采用自动信号设备； 在折返线上预留一列车周转； 改变折返方式。,三、城轨系统运输能力加强,（六）输送能力加强 在通过能力一定的条件下，决定输送能力的因素是列车编组辆数和车辆载客人数。 提高输送能力的措施： 措施1：增加列车编组辆数 措施2：采用大型车辆 措施3：优化车辆内部布置,四、提高轨道交通运行效率,（一）提高轨道交通运行效率的措施 减少加减速时间 减少列车运行时间 减少列车停站时间,改善车辆的加速与制动性能； 合理设计地下车站线路段的纵断面。,提高车辆构造速度； 采用列车运行自动控制系统； 提高列车的制动能力； 适当延长站间距。,增加车辆
13、的车门数及车辆宽度； 采用高站台及低地板车辆； 组织乘客均匀分布候车； 适当延长站间距； 采用跨站停车及分段停车等列车运行方案。,四、提高轨道交通运行效率,（二）提高出行速度的途径与措施 减少乘客从出行始、终点至车站的时间； 减少乘坐城市轨道交通列车时间； 减少乘客进出车站及候车、换乘时间。,增加城市轨道交通网的密度； 合理规划车站周围地区的土地使用； 优化接运交通的设计。,尽可能采用浅埋车站或地面车站； 保证通道、升降设备和售检票设备等设施的通过能力 适当增加行车密度； 优化换乘站的设计。,作业,影响运输能力的因素包括哪些？ 简述如何提高城市轨道交通系统运输能力？ 已知某地铁线路采用移动闭塞列车运行控制方式，已知列车长度为420米，车站闭塞分区为750米，安全防护距离为200米，列车进站规定速度 为60km/h，制动空驶时间为1.6秒，制动减速度为2米/秒2，列车启动加速度为1.8米/秒2，列车最大停站时间为40秒。试求该线路的通过能力是多少？,作业,已知地铁列车在某车站采用站后折返，相关时间如下：前一列车离去时间1.5分钟，办理进路作业时间0.5分钟，确认信号时间0.5分钟，列车出折返线时间1.5分钟，停站时间1分钟。试计算该折返站通过能力。,
