济南西有轨电车行车组织研究

题目：济南西有轨电车行车组织研究目录7078第1章绪论 列车开行交路线路客流分布与列车开行交路方式在目前来说，济南西到齐河这条有轨电车的线路设计规划的线路较长，线路的客流存在着时间与空间上的不均衡性，也就是这种不均衡性可以决定列车开行交路的方法。沿线客流的特征分析和线路定位（1）本线客流特征分析有轨电车作为联系济南与齐河之间的快速交通方式，是解决济南与周边乡镇之间联系的重要手段。因为现代有轨电车具有款式新颖、运能中等、速度快的、保护环境、节约能源的特点，它的出现会导致整个交通运输网的完善与进步。齐河目前仍处于快速发展期，城市新城区、产业园区和黄河生态城等工程正处于规划建设中，有轨电车将会对经由区域内的交通小区的出行特点与交通方式的选择产生较大影响，因此未来城市交通方式的合理结构需要考虑到城市总体规划及其它交通方式的影响。（2）齐河、济南间交通运输方式现状齐河－济南间当前主要的运输方式有铁路和公路两种。铁路为京沪线，由于齐河至济南距离较短，而火车等候时间长，车次较少覆盖面较小等缺点，根据统计资料，2012年全年齐河县境内的晏城站与济南站、济南东站的站间旅客交流量仅为9200人。公路交通方便快捷，因此齐河至济南间短途客流运输主要集中在公路运输。由于有黄河相隔，现状齐河至济南主城目前主要有两条公路客运通道：一是京台高速；一条是沿梓东大道通过济南建邦黄河大桥至济南市二环西路。现状齐河至济南间公共交通主要有长途汽车和城际公交。长途汽车由齐河汽车站发往济南长途汽车总站，运营时间为6:20~19:40平均发车间隔为10分钟。已开通的济南长途客运中心至齐河公交停车场的K904、K906两条城际公交线路，发车间隔已缩短至10分钟，全程运行时间约1.5小时，最高日客流量超过1万人次。（3）本线定位本线起自齐河县迎宾路，跨黄河后与济南西站相连通，全长约22km，串联起齐河新城区、黄河生态园、非遗园、济南西站等主要客流集散点。根据线路路由及走向，本线将主要满足齐河县至济南市间客流快速出行的需求，同时承担于济南市方向至齐河的旅游客流以及济南市、齐河县、黄河生态城间的部分通勤客流，形成齐河市区与济南市的快速客运主通道，进而支持沿线的开发建设，保障区域大交通发展战略以及半小时都市圈战略的实施。列车交路开行方式对于城市轨道交通来说，列车的开行方案影响着今后运行时的组织安排，和资源设备的配置。而决定整条线路列车开行方式的是客流的变化，客流在空间与时间上的不均衡性导致了开行方案的具体讨论。具体到有轨电车来说，中心城市和边缘工业区还有郊区的客流就有很大的区别，城区与郊区决定着不同的交路开行方案。因此，不同的有轨电车列车开行方案对整个行车计划、资源配置、服务水平和运能利用率有着较大的影响，并且关系密切。在客流需求总量和大小交路开行的长度一定的情形下，能够推导出大小交路组合形式的乘客平均等待时间（tw）和能力利用浪费（Qf）随着k值变化而变化的趋势。tw=（4-1）Qf=（4-2）其中c1、c2是不会随k值变化而变化，只是和客流需求总量和大、小交路开行线路长度相关联。式4-1和式4-2表示了乘坐有轨电车的平均等待时间（tw）和能力利用浪费（Qf）随k值变化的趋势，要准确地确定其相关关系需要根据具体的交路开行方案来计算，对于不同的客流空间分布形态，k值发生变化，影响着不同列车开行交路方式的服务水平和运输能力利用效率。城市轨道交通列车交路基本可以分为四类，一是大小交路，二是交叉组合交路，三是衔接组合交路，四是全线单一交路。（1）大小交路嵌套大小交路嵌套模式是指其中的一条较大的交路贯穿整条线路，而另一条较小的交路在大交路之间的中间站进行折返，使得看上去大交路中套着小交路，由此得出这种模式叫做大小交路嵌套。在轨道交通行车组织中，部分地区客流量是中心城市作为主导，而边缘地带的工业区和郊区客流量占比较轻。因此在整条线路的开行后，大交路还是联系城区与其他地区，而由于中心城市客流较大，所以在中心城市区段在开行小交路来满足高密度的客流。这样既能提高车辆的综合利用率，有能充分发挥轨道交通的运输能力，提高效率。下图即为大、小交路嵌套的形式（如图4-1）。图4-1大小交路嵌套的形式示意（2）交叉组合交路交叉组合交路是指不再是有一条大交路贯穿整条线路，而是由两条相似交路，相互交叉，每一条交路各自有一端是线路的两端，另一端是中间站来进行折返。此两条交路不仅能够独立地运行，还能够相互配合而运行。与此同时，这两条交路的运行水平也可以不一致。这种交路适用于边缘地区工业区和郊区的客流不集中，而较大的客流量集中于中心市区（如图4-2）。图4-2交叉组合交路的形式示意（3）衔接组合交路衔接组合交路是指，整条线路中有多个小交路组合而成，并且在这些组合交路中不存在交叉与嵌套的情况存在。两个相邻的交路可以共同使用一个中间站进行列车折返，这样的折返站也被叫做不同分段交路的联接换乘点，每条交路能够有着不同的运行周期、不同的列车对数和不同的间隔等，而且，每条交路的设备标准和资源配置也可以不相同，只要是能够在折返站共同使用就可以。在整个线路的行车组织中，既要满足长距离跨区域的出行，又要满足城区或者其他地域短距离的出行。因此，采用衔接组合交路两者都可以得到满足。这种模式的主要特点就是，小交路高密度小编组，避免了长距离的换乘出行，提高了利用效率，和服务水平（如下图）。图4-3衔接组合交路的形式示意（4）全线单一交路全线单一交路是指整个运行的线路上只有一个单一的交路来连接整条线路的两端，在线路中所通过的列车有次序的从一端运行到另一端，并且在两端的进行折返。这种交路运行模式中，所有列车在折返时不会发生冲突，整段车体的运行路径也是十分的单一，行车数十分的均匀。全线单一交路在大部分国家与地区是最为普遍的一种交路模式，城市轨道交通中有轨电车大部分也是采用此种交路模式。其优点就在于整条线路的行车组织与运营方面简、方便，便于车站工作人员的管理，还有就是，当线路出现故障与设备问题时，整条线路的回复能力较强，在没有敌对进路的情况下对车辆的调整压力较小。其不足之处在于，运营模式较为单一，市区或中心城市出现较为密集的客流时，不能进行有效地协调与疏离工作，整条线路过长时，使得了客流量不均衡性严重，形成资源与设备上的浪费。图4-4单一交路的形式示意中间站通过能力分析中间站折返能力适应性分析（1）列车折返能力的计算按照列车折返有站前折返和站后折返两种折返方式这一规律，对于不同的折返方式和折返线的放置会造成折返能力的不同。能够计算列车的折返能力的公式为：(4-3)式中：n折返——在一个小时内能够进行折返作业的最大列车数，列；I折返——折返列车在折返站的最小出发间隔时间，s。折返列车在折返站的出发间隔时间能够决定其在折返站的折返能力。由此可以得出在站前和站后折返时最小的折返列车出发间隔时间[13]。(4-4)式中：t离去——出发列车驶离车站闭塞分区的时间；t作业——进站列车接车进路的时间，包括道岔区段进路解锁和排列进路等其他时间；t确认——确认信号时间；t进站——列车从进站位置处至车站正线运行时间；t停站——列车停站时间[13]。(4-5)t作业——办理折返线停留列车调车进路时间，包括道岔区段进路解锁、排列进路和开放调车信号等各项时间；t出线——列车从折返线至车站正线的运行时间[13]。（2）各交路方式的能力分析在运用大小交路嵌套的形式时，由于列车在折返时调车作业与接发列车作业会对线路的折返能力有所消耗，站前折返小于站后折返。所以在列车折返作业时采用站前折返是相对较好的。此外，从统筹调车作业和接发列车作业的安全方面出发，中间站站前单向折返时宜采用直向达到、侧向出发的进、出站运行组织办法[13]。当运用单一交路的形式时其优点就在于整条线路的行车组织与运营方面简、方便，便于车站工作人员的管理，还有就是，当线路出现故障与设备问题时，整条线路的回复能力较强，在没有敌对进路的情况下对车辆的调整压力较小。其不足之处在于，运营模式较为单一，市区或中心城市出现较为密集的客流时，不能进行有效地协调与疏离工作，整条线路过长时，使得了客流量不均衡性严重，形成资源与设备上的浪费。在使用衔接组合交路时，相比于其它交路方式来说，他的折返线布置是不一样的。就双向行驶的列车而言，在折返站的折返方式有两种一种是站前渡线折返，另一种是站后尽端线折返。为了能够在较大程度上避免两个对向列车发生敌对，有轨电车在中间站折返时应尽量采用直向到达、侧向出发的运行进路。线路通过能力适应性分析（1）线路通过能力受中间站折返的影响中间站折返对线路的通过能力有着十分明显的影响，在采用不同交路时其对线路的通过能力的影响也是不同的。当采用大、小交路的列车开行方案的时候，在中间站折返有两种不同的组合方式。在大、小交路嵌套的列车交路这种方案的使用过程中，在中间折返站折返时，列车可以追踪到的运行组合共有两种方式，分别是前大后小和前小后大。按照大交路列车来配置前行列车，小交路列车来配置后行列车时，这种方式下，列车在中间站单向折返时不会导致列车追踪时间间隔更长，也就是说不会引起线路通过能力降低。在前行列车被设置成小交路、后行列车被设置成大交路的交路列车形式时，假使因为安排的任务而优先让接发列车进行作业，使小交路折返列车在大交路折返列车通过列车先行进站之后再做出发的准备，这样会引起前行列车和小交路折返列车的追踪间隔时间加长，进而会导致线路通过能力的降低。列车专家做出的研究可以显示出，如果使用站前折返方案，列车的追踪列车间隔时间在此时扩大到最大值，在这里设置为：（4-6）（2）如果线路上出现后行大交路通过列车先行进站后，前行小交路才准备出发这种情况时，追踪列车间隔时间就会很大程度的加长，也就会进一步导致线路通过能力降低。所以，如果要使用大、小交路方案，第一步就需要检验目前的线路通过能力与当前线路情况是否匹配。如果会出现列车最终通过能力被线路通过能力所约束的情形，必须先要按照在中间折返站布置侧线或完善列车运行图等方法去减少甚至避免线路通过能力被列车在中间站进行折返造成的消极影响[12]。结论在有轨电车行车作业研究时，列车的开行方案的确定是十分重要的。在有轨电车整条线路客流分析与其在不同时期的不均衡性判断，来选择较为合理并且运营效率高的列车开行交路的方案，不同的开行交路的方式通过计算来做出相应的取舍，进行比选。在特殊的区域和开行方案，要做到具体讨论。在行车组织研究中，列车开行方案的确定会对整条线路的列车开行能力有一个较大的保障。针对济南西到齐河有轨电车的线路的客流变化、资源配置和地理位置等方面的具体研究，确定大致的开行方案后，进行对中间站的折返能力分析和线路的通过能力分析，来判断对整条线路的契合度。通过改善线路通过能力，来得出提高中间站的折返能力措施，主要有变化折返的地点、增加更多的配线、调整列车的行车间隔等方式，同时也要配合其他措施来进行进一步的提高。提高线路通过能力的主要方法是调整列车开行间隔和设置测线等。

有轨电车运行图编制基础有轨电车运行图作用列车运行图是研究整条线路的基本，同样，对于有轨电车来说现代有轨电车在行车组织的研究中也是十分重要的。有轨电车运行图可以更加直观的看出有轨电车在整条路线上的运行情况，对在某一站点上有轨电车的停车时间和起停状态以及在两个相邻站点之间的运行信息。有轨电车运行图使得列车运行状态具象化，便于车站工作人员的管理、接发列车，当列车在发生故障时，可以尽快发现同时也可以较高效率的进行组织安排，减少事故的发生。有轨列车运行图跟其他城市轨道交通的列车运行图相似，整个图像有两个坐标轴，横轴代表的是线路上的车站，另外，纵轴代表的是在沿线的车站和车站之间的距离比例。车站间的距离是指相邻的两个车站中心线的距离，纵轴代表的就是两个车站的中心线距离。有轨电车运行图对于线路运行的必要性在于，它不但可以保证整条线路的列车有秩序的运行和列车在车站出发、停车的正点率，同时也可以保证行车的安全性、可靠性。有轨电车运行图也交代了各个部门工作的具体职责，使整个行车组织过程可以实现连轴转的运行。列车运行图质量的提高，同时也是对整天线路运营效率的提高。有轨电车行车组织特点现代有轨电车列车由于其行车组织，运输计划的特殊性，而拥有其自身的特点，主要以下几个方面：（1）有轨电车多采用双线运行模式，上、下行线路上的列车按照成对的方式运行，且与铁路列车相比，有轨列车的运行不会出现越行和会让等情浇。列车停站时间，运行时间相对固定，同向列车的运行线在相同区间内互相平行。（2）开行交路方式多。开行区间的客流量不仅仅与时间段有关，同时也跟线路上的区间段有关，所以在为了满足不同区间段的客流变化，往往在一整条线路上采用多种交路形式。（3）有轨电车发车间隔根据客流特征不断改变。为了满足不同时间段内旅客的乘车需求，顺应一天之中客流的变化，将全天分为高峰、平峰等不同时段，根据时段调整发车间隔。除此之外，不仅一天之内不同时间段客流量不同，平日与节假日客流量也有很大差别，所以一般也分为半日运行图，周末运行图和节假日运行图。且有轨电车一般只在白天运营，夜间列车入库。（4）折返站折返能力不强。由于有轨电车折返站内线路较少，而根据有轨电车运行过程中不会出现越行与会让的情况，在高峰时段会造成车底堆积，造成后续列车的延误，所以折返路线的选择是有轨电车运行图中的一个关键问题，下文也会对此问题进行分析解决。（5）车底出入库作业次数多。在高峰、非高峰相互过渡时间段内，发车频率要由低变高或由高变低，所以在折返站内到达与出发的车底数量严重不对等，车底需要持续进行出入库作业以满足列车运营需求和折返站容车需求。(6)列车运行时间较短，起停车次数多。由于有轨电车站区间距离较短，有轨电车在区间内的稳定运行的时间较短，使得有轨电车在区间内起停车频繁，有时会造成压线，延误情况的出现。有轨电车运行图主要影响因素有轨电车运行图的影响因素主要由以下几项构成：区间运行时间区间运行时间即有轨电车在从区间起点出发开始至到达区间终点的运行时间标准，它一般由纯运行时分、起车附加时分、停车附加时分三部分构成。它一般由运输部门采用牵引计算与实际试验相结合的方法进行查定。表达式为：（5-1）——有轨电车区间运行时间——有轨电车出发起车附加时分——区间内有轨电车不停车平稳运行时间——有轨电车到站停车附加时分运行追踪时间在有轨电车的运行线路中，有轨电车在同一个区间内，同一个方向的运行我们叫做追踪运行。列车追踪间隔时间是在区间内追踪连续运行的两列列车时，能够使其互相不会受到干扰的最小间隔时间。它一般由同向列车出发间隔时间、列车间隔距离、列车运行速度及信号设备等因素决定。发车间隔发车间隔就是指两个车次发车时间的间隔。就是说前一辆有轨电车在某一站发车之后开始计算到下一辆经过本站的列车完成发车后的一段时间，这段时间我们称之为发车间隔。这段发车间隔并不是随意更改的时间，是由行车组织人员根据不同时期的客流特征，提前制定的。发车间隔对整条线路的工作效率产生着影响。停站时间停站时间是指有轨电车在车站停车用于乘客上下车作业的时间。由于每条线路上的各个中间站客流量差异大、进行车站设备不同等原因，列车的停站时间也有所差异。在客流高峰时段，列车停站时间会大大影响到整条线路运输能力，所以在满足运输工作需要且保证安全的前提下，应尽量减少停车时间，以提高线路运输效率。通常每个车站都会设置规定停车时间及可用停车时间段，正常情况下采用规定停车时间进行作业，但当有轨电车需要根据客流量进行调整时，会在停车时间段内按需调整。折返时间折返时间在有轨电车之中是指有轨电车在中间站或者终到站进行折返时作业时间和间隔时间。折返作业是列车在整条线路的运营过程中，较为费时、费力的一项工程作业，其工作的专业标准较高，所以要设计专用的折返线，并且给予足够的作业时间，同时也是为了保持其作业的安全性。折返作业时间的长短受到很多因素的影响，例如折返站、信号机等。有轨电车运行图编制原则为了编制出有较好的质量特性与实用价值的列车运行图，编制应遵循以下原则：（1）保证行车安全。有轨电车一般建设在人流量较密集，交通压力比较大的城市中心，又运行在地面轨道上，与其他地面交通工具存在平交路口，且有轨电车运行速度较快，所以在编制列车运行图时要满足各个间隔时间的约束，以保证行车安全（2）方便乘客，以人为本。有轨电车是城市公共交通的一部分，意在服务大众，缓解城市交通压力，所以在编制其有轨电车运行图时，要充分考虑不同线路的客流量，乘客换乘方案，乘客等待时间等因素，因地制宜，选择不同的开行交路和开行方案，可以在满足运输工作的前提条件下，也能充分考虑到乘客的感受。（3）通过能力最大化。折返站的折返能力是影响整条线路能力的一大因素，所以在折返线的绘制时，要准确计算折返作业各项所需时间，并使其平行作业，以达到线路、车站设备和车辆的能力最大化。（4）车底运用数最少。在运输任务安全有序、高质高效完成的前提下，车底数量的达到最小，可降低车辆保有量大大减少运营成本，增加效益。有轨电车运行图编制步骤有轨电车运行图编制程序有轨电车运行图应按如下步骤进行编制：（1）设计行车的目的，对运行图的编制提出计划与要求；（2）解析已有的运行图，提出问题，得出解决方案；（3）确定全日行车计划；（4）确定行车运行方案；（5）得出方案后，群策群力，统筹兼顾，多方面听取建议，微调方案；（6）根据全日行车计划表和列车时刻表，结合最终的方案编制列车运行图；（7）对绘制后的列车运行图进行检查工作，降低失误；（8）上报上级部门进行审核通过。齐河—济南西有轨电车全日行车计划表由于整条线路在设计规划当中，可以利用的数据较少。根据现有的数据编制成全日行车计划表。全日行车计划首先要满足对于客流要求和服务水平的要求，另外，尽量根据降低运营成本的设计原则，还要根据济南到齐河相关地区居民出行规律，全天客流在各时段的分布是不均匀的。表5-1齐河—济南西有轨电车全日行车计划表运营时间初期近期远期发车间隔对数发车间隔对数发车间隔对数（min）（对）（min）（对）（min）（对）5：00~6：003022031546：00~7：001546105127：00~8：007.584153.3188：00~9：001066106109：00~10：0015410610610：00~11：0015412512511：00~12：0015412512512：00~13：0015412512513：00~14：0015412512514：00~15：0015412512515：00~16：0015412512516：00~17：001067.5861017：00~18：007.584153.31818：00~19：0010661051219：00~20：0015412512520：00~21：0030220320321：00~22：0030220320322：00~23：00302203203合计78121134

结论本论文针对到济南到齐河这条线路的位置情况和发展状态来进行行车组织的研究。主要的研究内容有通过从客流大致的预测来判断出本条线路大致客流量，得出基本的行车计划。整个条有轨电车线路的客流分析可以看出不同的编组形式是很有必要的。通过济南西到齐河的线路客流的特征可以看出在不同时期应采用不同的编组方式来解决不同时期的客流。初、远期采用不同的列车编组方案来满足不同时期的客流变化，可以有效地提高列车运行的效率与运行能力实现资源的综合利用。有轨电车的运行方式和运营模式是不同于一般的城市轨道交通的。有轨电车的此种运营模式运输能力大，行车组织方式较为简单。在行车组织研究中，列车开行方案的确定会对整条线路的列车开行能力有一个较大的保障。针对济南西到齐河有轨电车的线路的客流变化、资源配置和地理位置等方面的具体研究，确定大致的开行方案后，进行对中间站的折返能力分析和线路的通过能力分析，来判断对整条线路的契合度。通过改善线路通过能力，来得出提高中间站的折返能力措施，主要有变化折返的地点、增加更多的配线、调整列车的行车间隔等方式，同时也要配合其他措施来进行进一步的提高。提高线路通过能力的措施主要是调整列车开行间隔和设置测线等。列车运行图