城市轨道交通系统运营管理课件：城轨列车运营速度提高技术

城轨列车运营速度提高技术城轨列车运营速度提高技术第一节概述第二节速度分析第三节提高速度的途径与措施第四节提高速度的运行方案设计2第一节概述第一节概述1.速度的含义

（1）物理含义：单位时间内走行的距离（2）提高运输工具的速度4第一节概述2.轨道交通的速度分类最高速度：列车在线路内运行，能够达到的极限运行速度运行速度：列车在线路内稳定运行、持续达到，不计入列车在各中间站停站时间及加减速附加时间的平均速度技术速度：列车在线路内运行，不计入列车在各中间站停站时间的平均速度旅行速度（运送速度）：列车在线路内运行，按列车在各区间运行，各中间站停站时间及加减速附加时间总和计算的平均速度5第一节概述（1）运行速度技术速度旅行速度S线——列车在轨道交通线路始终点站间的运行距离，mt运——列车区间运行时分，st起停——列车起停车附加时分，st站——列车停站时间，包括车门开闭、乘客上下、确认信号等时间，s6第一节概述74.出行速度：指乘客在城市中出行，按“门到门”出行距离和出行时间计算的平均速度。V出行——乘客“门到门”出行速度S全——乘客出行的全程距离T站外——从出行起点至进站口与从出站口至出行终点的时间总和T乘车——乘坐轨道交通列车的时间T站内——从进站口至上车、从下车至出站口及在站内候车、换乘的时间总和第一节概述3.提高轨道交通运输速度的意义缩短乘客出行时间，提高服务水平，吸引更多客流，改善企业财务状况加速车辆周转，减少需要的运用车数，降低运营成本，提高企业经济效益。8第二节速度分析第二节速度分析10一.影响运送速度的因素分析

列车在一个站间区间内的运送速度与站间距离、列车运行及停站时间的关系：假定：①列车起动加速度和制动减速度相等，即a＝b②列车制动和加速的进、出站线路纵断面没有坡度，即i加＝i制＝0（1）起动加速度和制动减速度（a）11可通过改善车辆的加速和制动性能来提高运送速度（2）列车运行速度V运12提高运行速度能提高运送速度。但其增幅呈非线性关系，在运行速度达到一定水平后，进一步提高运行速度带来的运送速度增幅逐渐减少。（3）列车停站时间（t站）13缩短列车中间站停站时间能提高运送速度。由于轨道交通线路的区间运行时分通常较短，列车停站时间对运送速度影响较大。（4）站间距14延长站间距能够提高运送速度，但随着站间距增大到一定程度后，运送速度的提高就逐渐趋向缓慢。二.影响出行速度的因素分析15在乘客出行全程距离一定的情况下，乘客出行速度取决于“门到门”出行时间1.乘客从出行始、终点至车站的时间2.乘坐轨道交通列车的时间3.乘客进出车站及候车、换乘的时间1.乘客从出行始、终点至车站的时间16出行方式：步行、自行车、接运交通工具（公交电、汽车，私人小汽车，出租车）或其组合根据乘客完成出行始、终端路程的方式不同，该项时间计算如下：1.乘客从出行始、终点至车站的时间乘客是否选择轨道交通出行以及以何种方式到达轨道交通车站主要取决于出行始点至车站的距离。步行方式：据国外研究，到达轨道交通车站的合理步行区应是以车站为圆心，半径为600～800m的区域。在合理步行区外的乘客，由于步行至轨道交通车站的距离较远，使出行速度明显下降。17影响步行距离的因素①站间距。即步行距离随着站间距延长而增加。②道路网结构的形式。如与方格道路网相比，对角道路网的步行距离约可减少15％。③地铁沿线居民住宅区、工商企业和机构学校的聚集程度。在聚集程度较高的情况下，由于至轨道交通车站的距离较短，步行到站的乘客比例要高于通过其它方式到站的乘客比例。18影响步行距离的因素19乘坐接运交通工具方式为了发挥轨道交通的快速优越性，据国外研究，到达轨道交通车站的合理接运交通区应是以车站为圆心，半径为2500～3000m的区域。在合理接运交通区外的乘客，会因为接运耗时的增加，使出行速度下降。影响乘坐接运交通工具时间的因素主要有接运交通的行车密度、行车速度和乘坐便利、舒适程度等。202.乘坐轨道交通列车的时间21假定：①列车起动加速度和制动减速度相等，即a＝b②列车制动和加速的进、出站线路纵断面没有坡度，即i加＝I制＝0可见，除列车运行速度，起动加速度、制动减速度和列车停站时间等因素外，在乘车距离一定的情况下，平均站间距是一个重要影响因素，乘车时间随着站间距的延长而减少。2.乘坐轨道交通列车的时间综上所述，站间距对出行时间的影响是两方面的，延长站间距，一方面会增加步行距离和步行时间，另一方面又能减少乘车时间。因此，可按T站外+T乘车总和较小的原则合理确定站间距。22运送速度和出行速度的比较在假定轨道交通网的埋深和行车间隔相同，乘客出行全程距离均为10km的情况下，前苏联学者对世界若干城市轨道交通网的站间距与运送速度、出行速度的关系进行了比较研究。23运送速度和出行速度的比较结果表明（1）在乘客出行全程距离为10km时，运送速度随着站间距的延长而提高，出行速度也随之提高。（2）站间距最长，但出行速度却并不是最高。莫斯科的列车运送速度虽然较高，但由于步行至车站时间较长，出行速度反而略低于伦敦。站间距最短的巴黎，虽然乘客步行至车站时间较短，但由于列车频繁停站，乘车时间的增加部分超出了步行时间的节省，因而运送速度和出行速度均较低。24城市轨道交通系统站间距发展趋势国外，特别是欧洲早期修建的地铁，站间距通常较短，最短的只有400m左右。近年以来新建轨道交通线路的平均站间距有延长趋势，达到1500m左右。25适当延长站间距的意义适当加大站间距，不仅列车运行速度可以提高，同时还可以减少列车停站次数，由于区间运行时间、停站时间及加减速附加时间的总和减少，运送速度就较高，也有利于提高乘客出行速度对降低轨道交通系统的工程造价和车辆购置费用，以及运营费用都是相当有利的。26站间距确定原则为了最大限度吸引客流，达到既能方便乘客、又能提高运送速度和出行速度、同时兼顾投资和运营经济性的目标，站间距确定的原则是：在市中心区、客流密集区段，站间距可适当较小，约为1000m左右；在郊区、客流较小区段，站间距宜适当延长，约为1500m或更长一些。273.乘客进出车站及候车、换乘的时间28

t走——进出车站走行和乘自动扶梯等时间

t候——站台候车时间

t换——换乘走行等和二次候车时间（1）影响走行时间的因素a.车站出入口至站台的水平和垂直距离 车站埋深是决定车站出入口至站台间水平和垂直距离的关键因素，因此，车站埋深对站内走行时间影响最大。29（1）影响走行时间的因素30注：非高峰时间的实测数据（1）影响走行时间的因素b.站台出入口数量 有两个或几个站台出入口有助于乘客缩短进出车站的距离和时间，也有利于乘客均匀分布在站台上候车，缩短列车停站时间。31（1）影响走行时间的因素c.通道、升降设备和售检票设备等设施的通过能力 在运营高峰小时，如高峰客流量超过通道、自动扶梯、楼梯和售检票设备等设施的通过能力，由于局部阻塞，乘客不能以无阻通行速度进出站，会引起站内走行时间的增加。32（2）影响候车时间的因素站台候车时间长短与全日行车计划安排的行车间隔时间有关。在行车间隔时间为2～5min的高密度行车情况下，站台候车时间的理论平均值可等于行车间隔时间的1/2。但在行车间隔时间为10min及其以上低密度行车情况下，不适用。33（3）影响换乘时间的因素乘客换乘时间主要是由于乘客在不同线路站台间的换乘引起。走行时间的长短与两个站台间的水平和垂直距离有关，取决于换乘站建筑空间布局的紧凑程度和规划设计的合理性。34（3）影响换乘时间的因素在联结两条轨道交通线路的车站，建筑空间布置主要有交叉和衔接两种方式。交叉式布置的站台组合有平行形和十字形等型式。布局紧凑、换乘距离短、能有效减少换乘时间、提高出行速度。衔接式布置的站台组合有L形和T形等型式35（3）影响换乘时间的因素36不同线路乘客在同一站台换乘通过安装在交叉处的自动扶梯或楼梯快速换乘（3）影响换乘时间的因素由于轨道交通网通常都是逐步修建形成的，这就要求先行修建的轨道交通线路对未来的换乘问题给予足够的重视，对未来路网上的换乘站进行整体规划设计，以免将来在新线建成投入运营时，出现因为考虑不周而使乘客换乘不变和增加换乘时间的情况。37第三节提高速度的途径与措施第三节提高速度的途径与措施提高运送速度的途径与措施1.减少加减速时间2.减少列车运行时间3.减少列车停站时间391.减少加减速时间（1）改善车辆的加速与制动性能可减少加减速时间，但提高起动加速度与制动减速度既有车辆动力学的极限，也有乘客的生理承受和安全方面的限制。过高的起动加速度与制动减速度会使站立乘客失去稳定性，导致乘车舒适度下降和不安全因素。因此，当起动加速度与制动减速度已经达到1.4m/s2时，改善车辆加速与制动性能的潜力受到制约。401.减少加减速时间（2）合理设计地下车站线路段的纵断面在车辆起动加速度与制动加速度一定的条件下，地下车站线路段采用凸形纵断面设计与采用平道或凹形纵断面比较，能减少加减速时间。412.减少列车运行时间关键是提高列车运行速度，而列车运行速度本身又是车辆构造速度、列车运行控制方式和站间距等多因素综合作用的结果。422.减少列车运行时间主要措施：（1）提高车辆构造速度车辆构造速度是限制列车运行速度因素之一（2）采用列车运行自动控制系统连续、自动地对列车运行进行控制，由于提高了列车的制动限速，列车能在安全的情况下以较高速度运行。432.减少列车运行时间主要措施：（3）提高列车的制动能力列车运行速度必须和列车的制动能力匹配，否则就不能保证安全。因此，在制动能力较大的情况下，允许的列车运行速度也越高。（4）适当延长站间距随着站间距的延长，列车稳定运行距离也相应延长，列车运行速度可较高。但站间距与列车运行速度的关系类似于站间距与运送速度的关系，即当站间距增加到一定的程度后，列车运行速度的提高会趋于平缓。443.减少列车停站时间从列车一次停站而言，列车停站时间取决于高峰小时车站的上下车乘客数和平均上下一位乘客所需时间等。但从列车的一次单程运行而言，列车停站时间还与站间距和列车运行方案等因素有关。453.减少列车停站时间主要措施：（1）增加车辆的车门数及车门宽度：使平均上下一位乘客所需时间减少，从而减少列车停站时间。（2）采用高站台或低地板车辆：在轻轨线路上，采用高站台或低地板车辆能减少列车停站时间。（3）组织乘客均匀分布候车：组织乘客均匀分布候车，可使乘客在列车内也均匀分布，缩短上下车时间。463.减少列车停站时间主要措施：（4）适当延长站间距：在列车单程运行距离一定的情况下，适当延长站间距能减少列车停站总次数及停站总时间。（5）采用跨站停车和分段停车等列车运行方案：在站间距和列车单程运行距离均一定的情况下，采用跨站停车和分段停车等列车运行方案也能减少列车停站总次数，从而减少列车停站总时间。47二.提高出行速度的途径与措施1.减少乘客从出行始、终点至车站时间2.减少乘坐轨道交通列车时间3.减少乘客进出车站及候车、换乘时间481.减少乘客从出行始、终点至车站时间（1）增加轨道交通网的密度 逐步修建轨道交通线路，增加轨道交通网的密度能缩短乘客步行至轨道交通车站的距离或乘坐接运交通工具的距离。不过，增加轨道交通网的密度除需要大量的建设资金外，还要经历一个较长的发展过程。491.减少乘客从出行始、终点至车站时间（2）合理规划车站周围地区的土地使用 在城市土地用途的规划中，车站周围地区的土地用途应尽可能规定为出行生成和吸引量较大的住宅区和非住宅类型，以缩短乘客步行至轨道交通车站的距离或乘坐接运交通工具的距离。（3）优化接运交通的设计开辟衔接轨道交通车站的快、中速接运交通线路，组织接运交通与轨道交通的紧凑换乘，以减少乘客从出行始、终点至车站的时间。502.减少乘坐轨道交通列车时间同提高运送速度措施类似513.减少乘客进出车站及候车、换乘时间乘客在轨道交通车站内消耗时间长短与车站设计合理性和行车密度等因素有关。523.减少乘客进出车站及候车、换乘时间（1）尽可能采用浅埋车站或地面车站 与深埋车站比较，浅埋车站或地面车站可缩短乘客进出站时间。但应指出，在决定车站埋深时，除考虑乘客出行速度因素外，还要考虑轨道交通沿线的地质、水文和地形条件，现有地面建筑状况，工程造价和运营费用等多方面因素。533.减少乘客进出车站及候车、换乘时间54俄罗斯地铁深入地下50m3.减少乘客进出车站及候车、换乘时间（2）保证通道、升降设备和售检票设备等设施的通过能力 在车站出入口至站台的水平和垂直距离一定的情况下，乘客进出站时间取决于乘客在站内的通行速度。为保证乘客的无阻通行，车站有关设备的能力应按超高峰期客流确定。超高峰系数根据车站运营功能的不同和高峰小时客流量的大小可分布采用1.2或1.4。5556地铁进出站通道及自动扶梯城铁13号线自动检票设备3.减少乘客进出车站及候车、换乘时间（3）适当增加行车密度 适当增加行车密度是减少乘客候车时间的有效措施。但如客流较小，高密度行车也存在运输成本较高的问题。为兼顾乘客和运输企业的利益，可考虑采取小编组、高密度的行车组织方式，而高峰小时的客流运送可通过开行大编组列车的办法解决。573.减少乘客进出车站及候车、换乘时间（4）优化换乘站的设计 乘客换乘时间主要是由于乘客在不同线路站台间换乘走行引起，而不同线路站台的组合又有多种形式。从站台组合布局紧凑、换乘走行距离较短的角度，应优先考虑采用站台组合为平行形和十字形的换乘站设计方案。583.减少乘客进出车站及候车、换乘时间两个车站上下重叠设置，一般采取站台直接换乘或站厅换乘。593.减少乘客进出车站及候车、换乘时间两个车站在同一水平面设置，以换乘通道和车站构成“工”字型，一般采用站厅换乘或站台到站台的通道换乘。603.减少乘客进出车站及候车、换乘时间两个车站在中部相立交，在平面上构成“十”字型，一般可采用站台直接换乘或站厅加通道换乘。61第四节提高速度的运行方案设计第四节提高速度的运行方案设计列车运行方案传统的列车运行方案：安排列车站站停车为优化列车运行组织、提高列车旅行速度，节约乘客出行时间，可根据具体线路的客流特点，通过比选采用下面两种列车运行方案1.跨站停车列车运行方案2.分段停车列车运行方案63跨站停车列车运行方案方案：将全线车站分成A、B、C三类，A、B两类车站按相邻分布原则确定，C类车站按每隔4座车站选择一站原则确定，所有列车均应在C类车站停车