快慢车开行方案的效果分析——以 JR 东日本中央线为例摘要：本问介绍国内外快慢车组合运营发展的概况，重点分析了快慢车组合运营效益：通 过采用“城市列车运行计算系统”分别对中央•总武缓行线（站站停，慢车）和中央线快速（跨 站停，快车）模式进行仿真模拟，重点从运行时间和运行能耗两方面对比分析快慢车差异，对比 结果显示，快车能缩短乘客旅行时间达20%以上，节约能耗30%采用快慢车后，仅东京一新宿 全段一条快线，每天可节省1440人・h,合20304元，年节省741万元，由此可见，采用快慢车 模式的时间效益和社会效益明显提高关键字：JR东日本；快慢车；列车牵引计算；效益分析目录1 国外快线发展概况 21.1 纽约地铁快线 21.2 巴黎快线（RER） 21.3 日本东京快线 31.4 小结 32 快慢车组合运营效益分析 42.1 运营成本降低 42.1.1中央•总武缓行线介绍 62.1.2 中央线快速介绍 72.1.3中央•总武缓行线列车牵引计算 92.1.4 中央线快速列车牵引计算 122.1.5 列车耗能对比分析 142.2 旅行时间缩短 152.2.1 列车运行时耗对比 162.2.2 客流效益的经济性 163 结论与建议 184 参考文献 201 国外快线发展概况采用快慢线越行运营模式是城市轨道交通快线的一种特殊的运营模式，是提高 轨道交通水平的一项有力措施。
采用快慢线运营模式，需要对线网规划中的线路从 客流特征实施条件进行研究分析，合理选择越行区段、越行点，并对运营效果进 行分析论证，确保快慢线具备可行性、可操作性国外一些发达城市，如美国纽约、 法国巴黎、日本东京等，部分线路已采用快慢线运营模式［101.1纽约地铁快线图 1-2 纽约四轨模式站台布置Fig.1-2 New York four-track mode site layout图 1-3 纽约三轨模式站台布置Fig.1-3 New York three-track mode site layout四轨模式在同一服务区间提供快慢线，是纽约地铁的主要模式，快线与慢线同 站台换乘三轨模式主要服务于潮汐性客流，在高峰期间为客流主方向同时提供快慢线的 服务，均采用高架形式纽约快线的旅行速度与国内地铁相差不多，其快速的概念 主要体现在：慢线能够服务于更广范围情况下所产生的对比纽约地铁特征：快慢车同向不共线、快速运行、换乘方便、服务于中长距离的 出行1.2巴黎快线（RER）巴黎RER建设的主要目的是使乘客快速穿越整个巴黎市和从近郊不经换乘就可 以到达市中心巴黎公交公司采用了利用既有市郊铁路，在中心城修建新线的RER 方案。
巴黎快线特征：快速运行、共线运营、灵活的运营方式1.3 日本东京快线城市中心的地铁网主要服务于城市中心15km的范围，城市快速铁路主要服务于 城市15km的范围，使中心城与郊区之间的联络非常方便快慢线越行运营模式主要 以东京快线为代表，其主要特征是：同一轨道上实现跨站运营与站站停相结合的运 营方式东京快线特征：快慢车共轨运行、站距灵活、换乘方便、大小交路运营 1.4小结对纽约、巴黎和东京地铁快线模式的分析表明，各个城市的快线特征并不相同, 没有一个绝对的指标来定义快线，但有如下共同特点：1） 相对于普通地铁，快线的站间距大、速度快2） 为主要出行点之间提供快速的服务3） 快线主要是通过减少停靠站和提高运行速度来实现采用快慢车共轨运行，是基于以人为本的设计原则，避免频繁上下车对中长途 乘客的干扰，满足乘客不同需求，以提高旅客的舒适度和列车的直达性，提高整条 线路的差别化服务水平通过设置不同的站间距和运营方案的调整，实现快慢线的 差别化服务方式快线为中长距离出行的乘客提供更好的服务，慢线主要为短距离 出行的乘客提供更舒适的服务2 快慢车组合运营效益分析开行快车的运营经济效益主要体现在降低运营公司的运营成本与乘客出行的广 义费用两个方面[1]对于站间距长、平均运行速度快、平均乘距长、各站客流不均衡性高的轨道交 通线路来讲，快慢车组合运行组织模式具有明显的经济技术优势，其社会经济效益 主要体现在乘客旅行时间缩短和运营成本降低两方面：与站站停停站方案相比，快 慢车停站方案最显著的变化为：列车的中途停站站数减少。
一方面，给广大乘客带 来出行时间的缩短，减少出行中途的停站时间，但同时相对增加了被跨车站的乘客 的候车时间，增加其出行时间；另一方面，减少了运营企业的运营成本，停站数量 的减少直接导致列车总停站时间的减少，列车平均运行速度得到提高，列车周转时 间缩短，运营车辆数量明显减少，另外，停站的减少也有助于能耗的节省2.1运营成本降低企业的运营成本主要包括车辆固定成本、运营可变成本、起停附加成本三个部 分，分别体现在车底保有量、车辆运行公里数、起停造成的能耗及车损等方面开 行快慢车后，快车的停站次数减少，平均运行速度增大，车底周转加快，将直接减 小企业运营成本快慢车结合的运营组织模式下，运营公司的经济效益主要体现为运营成本的降 低，主要包括两个方面：一方面可以优化车底运用，与一般开型方案相比，采用快 慢车结合的运营组织方式提高了列车装载率，从而提高了车辆运营经济性，降低运 营成本；同时，随着地铁列车性能的提高，开行快车更能充分发挥列车的技术速度 优势，经济效益更加明显另一方面，就运营成本中的能耗而言，与慢车相比，快 车停站次数减少，进出站时加减速制动及牵引能耗减少，由于快车的牵引和制动工 况大大减少，从而极大地降低了运行能耗。
对于车底使用：与慢车相比，开行快车能加快车底周转，从而提高车辆运用经 济性，降低运营成本随着地铁性能的提高，行快车更能充分发挥列车的技术速度 优势，经济效益更加明显对于列车能耗：分析列车运行中电能实际消耗的决定因素主要有线路与车站类 型、目标运行速度、列车牵引重量、机车性能、停靠站情况、操纵策略等就这些 因素而言，在同一线路上，与慢车相比，快车的差异性主要为停靠站情况及其相应的操纵策略的变化，具体表现为运行过程中快车的牵引和制动工况大大减少，从而 极大地降低了运行能耗本文以JR东日本中央线为例分析快慢车组号运营效益如图3-1,中央线运行 的车种以通勤特快、中央特快、通勤快速、中央线快速、中央•总武缓行线（站站停 车）5线共同运营为主，本文简化快慢车形式，仅分析中央•总武缓行线（站站停车） 和中央线快速在东京一新宿区段内开行效益，其运行范围见图3-2資勖特快西八王子八王子日野立川国立西国分寺国-分寺武載小金井東小金井吉祥寺西荻遂屈円寺中野大久保神田集京追助後芷11平日乘巧下ue期巧上ue季骨悔線《［通*阳邮內¥認卷質 *西寒庄・回葩科耶击11土諷砧快逸迢迪 *却瀬內找柿快11申他8皤chuosen.jp图 3-1 中央线各车种停站示意图Fig.3-1 Central line diagram of the various types of vehicles stops9離•:北田W京束O鞫虽 O堆聘 大爆两武新届編新 AX'詡空J0S磐.. 丄fl常QO中央绥抄战掠* 比菠主井之何碎舉議田空都曲梯新目JROkIB累整他上觀&京姦東北搽宗急空甩練=rBJ 0O YURlKAMOMtQ :百合（I砥交诵、图 3-2 东京都内中央线示意图Fig.3-2 Chuo Line in Tokyo schematic2.1.1中央•总武缓行线介绍中央•总武缓行线是东日本旅客铁道（JR东日本）经营的一条通勤铁路线，来 往于东京都三鹰市的三鹰站和千叶县千叶市中央区的千叶站。
1） 路线资料管辖：东日本旅客铁道路线（长度）：三鹰一千叶（60.2千米）中央本线路段：三鹰一御茶之水（21.5千米）总武本线路段：御茶之水一千叶（38.7千米）轨距：1, 067毫米（窄轨）车站总数：39 （包括起终点站）双线路段：全线电气化路段：全线（直流电1, 500V）闭塞方式：（双线）自动闭塞式保安装置：ATS-P最高速度：95km/h控制中心：东京综合指令室车掌所属区：习志野运输区、中野电车区、中野车掌区2） 使用车辆中央•总武缓行线全线列车均以10辆编组全部列车均配属于三鹰车辆中心， 型号为209系500番台和E231系900番台，本文采用E231系900番台进行算例分 析E231—900番台编组方式和机车技术参数见表3-1和3-2表 3-1 E231— 900 番台编组方式Tab.3-1 E231-900 Fan marshalling station■千叶方向 三壓、立川方向■车厢编号123斗5670910受电弓>制作编号（里产化改装后）刘 E231-901ac)ttnE231-901(T)-901(M)钟 E230-901阿)切 E230-901(Tjen切 E231-902 仃)trnE23l -903 仃)^J1E231-902 (M}-902(M1)孙 E230-901 冋安装机器VWFSIV.CPVWFSI7.CP车無垂里出厂时25.6t22.6t28.3t28.5t23 8t22.6t22.6t28.3t28.5t25.6t里产化改装后25.7t22.2t28.4t20.3t23.6t22.2t22.2120.4t28.3t25.7t表 3-2 E231— 900 番台机车性能Tab.3-2 E231-900 Fan locomotive performance技术敕摇制苣年份投入运营东急车辆制苣、新津车辆制作所101998年10月旧印1999年3月技术数据列车编组4M6T起动加睡度2.5 km/h舟定员车头：143A 其也车厢：162A车弟垂里22.6-28.5 t牵引功率1,620kW制动方式电伎操纵空气制动（再生制动并 用）4.0 km/h/s （正常）4.5 km/h/s （紧急）车無长度20 000 mm车無宽度2,950 mm车無高度3,980 mm1.067 mm转向架轴梁式无枕梁转向架（部分安装车厢减 摆器）动力车：DT朗系无动力车：TR246^洪电制式1,500V直流电传动方式直-交牵引电动机MT73型鼠笼式三相异垢电动机电动机功率95kW/ 台传动比1:7.07控制装置变频器（绝燼柵液极晶体管（IGBT）殛智能电源複组（IPM）-脉冲宽度 调制方式）靈动装置TD平行万向接头传动设计最高遵度120 km/h2.1.2中央线快速介绍中央线快速是东日本旅客铁道（JR东日本）拥有和营运的一条客运路线。
路线 的正式名称是“中央急行线”，是指御茶之水站和三鹰站之间的多线区间中优等列 车使用的中央本线线路一般来说，中央线快。