城市轨道交通通过能力(课程报告)

1、城市轨道交通通过能力的计算轨道交通通过能力是指在采用一定的午:辆类型、信号设备及行车组织条件不，地铁的固 定没备迕单位时间内（通常为高峰小时）所能通过的最大列车数。确定线路通过能力是计算轨道交通线路运输能力的基础，既能为运营部门提供既存线线 路通过能力相关信息，也足未来轨道线路路网投资建设的参考依据。合现的通过能力计算方 法有助于运营部门确定合理的列车运输组织方案，制定：i:确的路网规划与改造策略。决定地铁通过能力的固定技术设备主要冇线路（区间和车站）、终点站列车折返设备、车 辆段没备以及牵引供电没备。其屮，能力最小的没备限制了整个地铁的通过能力，该项设备的 通过能力即为地铁的最终通过能力。在

2、地铁各项罔定技术设备屮，限制地铁通过能力的通常 是线路和终点站列车折返设备。所以，本报告酋先重点探w根据这两项固定技术设备限制的 通过能力的计算方法。1.基本公式3600打匾=；hn-lh内线路能够通过的最大列午:数h-城市轨道交通追踪列车间隔时间x:屮：歹u车w隔时闽是指从运行列车组前行列车占用区i'm时ltd始点至邻接g行列车占用 区间吋间始点止的吋间且运行过程相互不受干扰的最小吋间间隔。2线路通过能力地铁通常采用双线自动闭塞。列车在区fuj实行追踪运行，并在每一个车站停车供乘客乘 降。由于地铁列车足以排队方式进站停车办理作业，因此在把区间和一车站作为一个整体进 行研究时，计算地铁

3、追踪列车间隔吋间的最小吋间间隔应如图1所示：图1追踪运行列车先后经过车站时的运行位置当前行列车出清了车站闭塞分区，在确保行车安全的条件下，续行列车以列车运行图规定 的速度恰好位于某一 通过信一号机或闭塞分区分界点的前方。续行列车从初始位置至前行列 车所处位置，须经历进站运行、制动停:午:、停站作、ik和加速出站网项作、ik过程。即地铁迫踪 列车间隔时间由这四项作业时间组成，计算公式为：h = t运+t制+t站+1加t运一列车从经过某一通过信号机或闭塞分区分界点吋起至开始制动吋止的运行吋间； t制一列车从开始制动时起至在站内停车时止的常用制动时间； t站一列车运行图规定的列车停车吋间；t加一列车

4、从车站起动加速时起至:出淸车站闭塞分区时止的时间；3. 终点站列车折返设备的通过能力 3.1站后折返ra 2 we折返时列车折15作业过斤地铁列车利用站后尽端折返线进行折返时，折返作业过程如阁2所示:上行到达列车进 站，停靠车站站台a，在规定的列车停站时间内乘客下车完毕;列车由车站正线进入尽端折返线 b；列车在折返线停衍规定吋间后，进入下行车站正线、停靠车站站台c，并且其前提条件是 前一列k行列车出发并已经驶离车站闭塞分区，同时道岔开通下行车站正线和调车信号开 放。易得，在采用站后折返方式时，当上行到达列车迕折返线规定的停留时间结束后即能进 入下行车站正线，此时柯最小的折返列车出发间隔时叫h

5、&。计算公式为：h发=1站+t离去+t作业+t确认+t出现t站一列午:运行图规定的终点站列午:停站时间t离去一出发列车驶离车站闭塞分区的时间(s);t作业一车站为折返线停留列车办理调车进路的时叫,包括道岔区段进路解锁延迟时叫、排列 进路吋间和开放调车信号吋间(5); t确认一司机确认信号吋间(s); t出线-一列车从折返线帝车站出发线的走行时间3. 1站前折返木报告讨论较为合理的侧向到达，直向出发的折返运行组织办法。其折返作业过程如阁 3所示w 3站前折返时列东折返作业过程上行到达列车由进站信号机处a侧向进站，停靠下行车站正线b，在规定的列车停站时间 内乘客下车与上车完毕，然后由车站出

6、发驶离车站闭塞分区c，并为下一列进站折返列车办妥 接车进路。易得，迕采川站前折返方式时，当进站列车位于进站信兮机外方确认信一兮距离 处吋，即能进入卜*行车站正线，这吋奋最小的终点站折返列车出发间隔吋间h 计算公式为:h发确认+t进站科站+1:离去+t作业 t进站一列车从进站信号机处至车站正线的走行吋间；t作业一车站为进站列车办理接车进路的时间，包括道岔区段进路解锁延迟时间、排列进路时 间和开放进站信号时间(s)。4. 最终通过能力最终max3600max5. 高峰时段通过能力解决追踪列车间隔时间的计算问题是计算城市轨道线路通过能力的欠键。上述两种计算 方法都没柯给两追踪列车留出间隙，因而属于确

7、定型汁算方法。-k汁算出的通过能力一般偏 人，如果在商峰吋段川它來指导工作，很有可能导致列车晚点增多、运输秩序混乱、运输质 量下降，并且如果系统没有运营裕量，这种延误就会持续到高峰结束。为此，特引入两个概念：列午:运行图缓冲吋间、必要运行图缓冲吋间。列车运行图规定 的列车间隔吋间与最小列车间隔吋间之差称为列车运行图缓冲吋w。在允许产生一定数景列 车p效晚点时叫条件卜，列车运行阁/、v:具柯的平均缓冲时问称为必要运行阁缓冲时fuj。必要运行图缓冲时间的推导与公式按照城市轨道交通运行列午:组的组成原理和城布轨道交通运行列车组密集排列、运行速 度基本一致的情况，迕列车运行调度工作中运行列车组按相m等

8、级处理。假定该区段调査期 闽出现列车进入晚点的列车数为n1，晚点时闽总位为n，裾此参数g(列车进人晚点的概率)应毎一运行列车的平均进入晚点时叫表示为：？ = in根椐排队理论模型及相关汁算方法，在给定列车p效晚点时间总位标准下，就每一具体区叫计 算平均必要运行图缓冲吋间。少-g，2)z/7f7 + 1 - e_m7式屮z运行列车平均进人晚点时|'uj,s;1 一运行列车组平均最小列车间隔吋s; tr 一乎均列车运行图缓冲时间，s;m 一列车晚点概率密度函数参数;结论城市轨道交通岛峰时段线路通过能力:这种计算方式充分考虑了由于旅客上、下车，列车线路木身等原w造成的延误而贸存裕景， 可以有

9、效缓解未能“按图运行”造成的列车行:午:无序状态，使得以快捷、高效的方式使轨道 线路恢s正常行车。通过对现有城市轨道交通运行阁和列车晚点时间的统计、分析和计算， 确定在比较繁忙车站运营裕量一般设为15s左右。这种带宥必要缓冲吋间计算而得的运行图足具宥一定调整余地、有一定应变能力的柔性 运行图，是可以在实际工作中实施的运行图。6. 共线运营的通过能力上海南站 4号线图2 上海轨道交通3、4号线线路示意图在城市轨道交通网络屮，当采川共线运营吋，整个系统的能力主要取决于共线段的通过能 力。由于在2条线路的接轨站上会存在不同线路列车问的交叉千扰，因此，接轨站是整个系统 能力的瓶颈。本报告将重点分析接轨

10、站列车运行交叉干扰所引起轨道交通网络的能力扣除。 为方便讨论，将由两条线路组成的共线运营接轨站抽象成图4.1)共线运营连接简没技术设备保障的最小列车运行间隔为1()，列车运行间隔为1(110)，一定吋段内a-c方叫、一行的列车数s为m,a-d方向运行的列车数g为n(其中m，n为正整数)，则两方向列车相继到达c点的概率为尸=.设两列车到达b点的时刻分别为tl，t2,则当h -匕| s /0时，列车将会因交叉干扰造成能力扣除，此时，其能力损失的时间位为=1。-匕-&。由轨道交通列车运行方式知:&失，min = 0，&失，max =。由于交叉干扰将对两列车中的某一列车产生影响，因此又4以认为，每一列车ab点发生1 cn损失，总与101的比值成正比，说明了运行阁上的缓冲时间越多，列车交义干扰引起的 能力扣除越小. 当m+n 定，则m=n吋，n损失，总最人.这说明，两方叫开行列车数景越不均衡，n损失， 总就越小.因此，在客流条件允许的条件下，可通过组织菜一线路列:午: