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1、城市轨道交通具有城市轨道交通具有能力大能力大的特点，然而，如的特点，然而，如何计算系统能力？何计算系统能力？第六章 城市轨轨道交通系统运输统运输能力授课教师课教师：付燕荣荣Email：Tel:88181104(汽车楼301)城市轨道交通运营管理城市轨道交通运营管理7.1 7.1 城轨系统运输能力相关概念城轨系统运输能力相关概念1.1.城轨系统运输能力概念理论研究状况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；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目前各教材所阐述的相关概念理论有两种基础理论来
2、源：一是从铁路运输组织系统；另一个是理论来源：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。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。输组织优化的角度提出深入系统的研究成果。2.2.如何学习研究城轨系统运输能力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；必须对接城市轨道交通系统运营实际；尽可能与铁路运输组织既有理论接轨；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；尽可能体现城市交通的特点；综合考虑城轨交通、城际
3、客专、高速铁路、既综合考虑城轨交通、城际客专、高速铁路、既有铁路之间的区别与联系。有铁路之间的区别与联系。3.3.一般意义上的生产能力概念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，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。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
4、这些条件的改善，生产织等条件下进行的，随着这些条件的改善，生产能力也会不断增长。能力也会不断增长。4.4.铁路运输能力的基础概念理论铁路运输能力的基础概念理论5.5.城轨系统运输能力概念理论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：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；新建及扩建项目的规划与运营分析；运输线路的评价；运输线路的评价；环境影响研究；环境影响研究；新的信号与控制技术的评估；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；系统能力与运营随时间变化的估计；交通期望显著改
5、善条件下土地开发对能力的影响交通期望显著改善条件下土地开发对能力的影响评估。评估。5.5.城轨系统运输能力概念理论城轨系统运输能力概念理论定义：定义：某条线路上，某一方向某条线路上，某一方向1h1h内所能输送的总旅内所能输送的总旅客数量。客数量。6.6.城轨系统运输能力概念理论城轨系统运输能力概念理论（1 1）设计能力）设计能力 某线路上某一方向某线路上某一方向1h1h内通过某一点的旅客空内通过某一点的旅客空间数量。间数量。影响因素：线路能力和列车能力。影响因素：线路能力和列车能力。每小时每小时通过的通过的列车数列车数列车容列车容纳的旅纳的旅客人数客人数6.6.城轨系统运输能力概念理论城轨系统
6、运输能力概念理论（2 2）可用能力）可用能力 在容许旅客需求发散条件下，某线路上某一在容许旅客需求发散条件下，某线路上某一方向方向1h1h内所能运送的最大旅客数量。内所能运送的最大旅客数量。高峰期能力利用系数高峰期能力利用系数0.700.950.700.956.2 6.2 城轨系统运输能力的计算城轨系统运输能力的计算输送能力最小列车间隔时间线路能力列车能力车站能力一、线路能力一、线路能力 线路能力指在采用一定的车辆类型、信号设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备和行车组织方法的条件条件下，城市轨道交通系统下，城市轨道交通系统线路的各项固定设备在单位时间内（通常是高峰线路的
7、各项固定设备在单位时间内（通常是高峰小时）所能通过的小时）所能通过的列车数量列车数量。1 1、计算原理、计算原理一、线路能力一、线路能力max3600nt间列车间隔时间列车间隔时间I I的构成的构成I发发I区间追tII站发发发到maxIII区间追发发，一、线路能力一、线路能力实际列车间隔还需考虑的因素：实际列车间隔还需考虑的因素：驾驶员行为；驾驶员行为；车辆性能（车辆性能（牵引力牵引力）；）；外部干扰；外部干扰；时刻表恢复。时刻表恢复。一、线路能力一、线路能力a.a.始发站发车延误；始发站发车延误；b.b.加减速度；加减速度；c.c.列车间隔；列车间隔；d.d.最大速度。最大速度。2 2、影响
8、线路通过能力的因素、影响线路通过能力的因素一、线路能力一、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、线路能力一、线路能力限制因素限制因素轻轨轻轨快速交通快速交通通勤铁路通勤铁路信号111210折返252交叉口022进站012单线513车站停留时间553其他207系统无限制1817153.3.列车折返能力计算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。间内（通常是高峰小时）能够折返的最大列车数。3600In折返发一、线路能力一、线路能力站后折返时间的确定站后折返时间的确定一、线路能力一、
9、线路能力站后折返时间的确定站后折返时间的确定一、线路能力一、线路能力站后折返时间的确定站后折返时间的确定 当采用站后折返方式时，当当采用站后折返方式时，当上行到达列车在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折返线规定的停留时间结束后即能进入下行车站正线正线，此时最小的折返列车出发间隔为时间：，此时最小的折返列车出发间隔为时间：式中：式中：出发列车驶离车站闭塞分区的时间（出发列车驶离车站闭塞分区的时间（s s）;Ittttt站发确认出线离去作业t离去一、线路能力一、线路能力站后折返时间的确定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车站为折返线停留列车办理调车进路
10、的时间，包括道岔区段进路解锁延迟、排列进路和开放调车间，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；信号、更换操作台等各项时间；司机确认信号时间；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；列车从折返线至车站出发正线的走行时间；列车停站时间。列车停站时间。t作业t确认t出线t站一、线路能力一、线路能力站前折返时间的确定站前折返时间的确定一、线路能力一、线路能力站前折返时间的确定站前折返时间的确定 采用站前渡线折返时，当采用站前渡线折返时，当进站列车位于进站进站列车位于进站位置外方确认信号距离处时即能进入下行车站正位置外方确认信号距离处时即能进入下行车站正
11、线线，此时最小的这反列车出发间隔时间为：，此时最小的这反列车出发间隔时间为：式中：式中：出发列车驶离车站闭塞分区的时间（出发列车驶离车站闭塞分区的时间（s s）;Ittttt进站站发确认离去作业t离去一、线路能力一、线路能力站前折返时间的确定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；信号、更换操作台等各项时间；司机确认信号时间；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列车从进站渡线道岔处至车站正线的走行时间；
12、时间；列车停站时间。列车停站时间。t作业t确认t进站t站一、线路能力一、线路能力4.4.最终通过能力计算最终通过能力计算 最终通过能力是指城市轨道交通系统中最终通过能力是指城市轨道交通系统中各项各项设备设备单位时间内（通常是高峰小时）单方向所能单位时间内（通常是高峰小时）单方向所能通过的列车数通过的列车数。式中：式中：列车间隔时间（列车间隔时间（s s）；）；最小的折返列车出发间隔时间（最小的折返列车出发间隔时间（s s）。）。max3600max(,)nI I发II发一、线路能力一、线路能力4.4.使用通过能力计算使用通过能力计算 使用通过能力也称使用通过能力也称实际可利用通过能力实际可利用
13、通过能力，是，是指在考虑了实际运营过程中内部和外部的指在考虑了实际运营过程中内部和外部的各类干各类干扰扰，城市轨道交通系统中国各项设备单位时间内，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。（通常是高峰小时）单方向所能通过的列车数。一、线路能力一、线路能力干扰的产生干扰的产生线路系统固有的不确定性；线路系统固有的不确定性；列车运行过程的不确定性；列车运行过程的不确定性；外部环境的不确定性；外部环境的不确定性；一、线路能力一、线路能力二、列车能力二、列车能力1.1.运输能力构成运输能力构成运输能力运输能力=通过能力通过能力列车能力列车能力列车能力列车能力=列车
14、编组数列车编组数车辆定员数车辆定员数2.2.影响列车能力的因素影响列车能力的因素二、列车能力二、列车能力列车编组辆数确定：列车编组辆数确定：maxpmnp定max1P Pnh定线路 内能够通过的最大列车数，列；线路每小时最大输送能力，人；车辆定员数，人。二、列车能力二、列车能力车辆定员人数确定：车辆定员人数确定：车辆定员人数由车辆的车辆定员人数由车辆的座位人数座位人数和和站位人数站位人数组成。站位面积为车厢面积减去座位面积。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：决定车辆定员人数的主要因素：车辆的尺寸大小车辆的尺寸大小坐席布置方式坐席布置方式单位站位面积内的站立人数单
15、位站位面积内的站立人数二、列车能力二、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、列车能力二、列车能力三、城轨系统运输能力加强三、城轨系统运输能力加强（一）运量（一）运量运能适应分析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否使用规划年度高峰小时最大断面客流量进行计算确定。算确定。(1)pp需规划备举例说明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绘制的动量适应图。图中
16、需要运输能力假设在运输初始年为初始年为2500025000人人/h,/h,以后每年增加以后每年增加25002500人。现有运人。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。输能力如表所示。举例说明举例说明三、城轨系统运输能力加强三、城轨系统运输能力加强（二）影响运输能力的变量（二）影响运输能力的变量线路：包括正线数目、路权使用、交叉口类型线路：包括正线数目、路权使用、交叉口类型和交通控制方式；和交通控制方式；车辆：包括车辆类型、定员数、最高运行速度、车辆：包括车辆类型、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；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；方式、上下车区域是否分开；三、城轨系统运输能力加强三、城轨系统运输能力加强（二）影响运输能力的变量（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。以及允许能力等。运输组织：列车
