城市轨道交通行车组织（第3版）课件：列车开行计划与运输能力

列车开行计划与运输能力FormattingRequirements

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INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织学习目标教学目标：1、了解列车开行计划相关知识2、掌握列车运用计划的内容3、理解列车运输能力的概念及其计算方法4、熟悉提高运输能力的措施

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INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织列车开行计划是城市轨道交通系统日常运输组织的基础。列车开行计划编制的基础是客流、技术设备及其能力等，列车开行计划的内容除了全日行车计划外，还包括列车运行交路、列车停站设计和车辆运用计划等。仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织列车开行计划一、全日行车计划

全日行车计划是营业时间内各个小时开行的列车对数计划，它规定了城市轨道交通线路的日常运输任务，是编制列车运行图、计算运输工作量和确定车辆运用的基础资料。全日行车计划编制的基础是客流计划。客流是指在单位时间内，城市轨道交通线路上乘客流动人数和流动方向的总和。客流计划以站间发、到客流量数据作为原始资料，通过计算得到各站方向别上下车人数和全日分时最大断面客流量等客流数据。仅供内部使用FOR

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1全日行车计划编制资料（1)营业时间城市轨道交通系统营业时间的安排主要考虑了两个因素：一是方便乘客，满足城市生活的需要，即考虑城市居民出行活动的特点；二是满足轨道交通系统各项设备检修养护的需要。（2)全日分时最大断面客流量全日分时最大断面客流量通常是在高峰小时断面客流量的基础上，根据全日客流分布模拟图来计算确定。相关教学资源见二维码14。（3)列车定员数列车定员数是列车编组辆数和车辆定员数的乘积。列车编组辆数的确定以高峰小时最大断面客流量作为基本依据。二维码14仅供内部使用FOR

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（4)线路断面满载率线路断面满载率是指在单位时间内特定断面上的车辆载客能力利用率。在实际工作中，线路断面满载率通常是指早高峰小时、单向最大客流断面的车辆载客能力利用率，计算公式如下：

式中：β——线路断面满载率；

Pmax——单向最大断面客流量，人；

Cmax——高峰小时线路输送能力，人。仅供内部使用FOR

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2全日行车计划编制程序（1)计算营业时间内每小时应开行列车数计算公式：式中:

ni——全日分时开行列车数，列或对；

P列——列车定员数，人。仅供内部使用FOR

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（2)计算行车间隔时间计算公式如下：式中：t间隔——行车间隔时间，s。仅供内部使用FOR

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（3)最终确定全日行车计划在已经计算得到各小时应开行列车数和行车间隔时间的基础上，应检查是否存在某段时间内行车间隔时间过长的情况。行车间隔时间过长，会增加乘客的候车时间，降低乘客的出行速度，不利于吸引客流。为方便乘客、提高服务水平，轨道交通系统在非高峰运营时间内，如9：00～21：00间的非高峰运营时间，最终确定的行车间隔时间标准。一般不宜大于6min；而在其他非高峰运营时间内，最终确定的行车间隔时间标准也不宜大于10min。另外，对全日行车计划中的高峰小时行车间隔时间应检验是否符合列车在折返站的出发间隔时间。仅供内部使用FOR

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（3)最终确定全日行车计划在已经计算得到各小时应开行列车数和行车间隔时间的基础上，应检查是否存在某段时间内行车间隔时间过长的情况。行车间隔时间过长，会增加乘客的候车时间，降低乘客的出行速度，不利于吸引客流。仅供内部使用FOR

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全日行车计划编制实例（1）编制资料1）早高峰小时（7:00~8:00）站间OD客流数据见表9-1。A站至H站为下行方向。表9-1早高峰小时站间OD客流量（人）

DOABCDEFGHA

2415212126531728223535104327B2402

62516391440237127953310C1916608

20931583311001640D26581456254

1997059981702E16601236330186

1895021159F32012440713754209

3511973G430032009251028512425

828H369030101638183611061858756

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全日行车计划编制实例2）分时最大断面客流分布比例见图9-1。3）列车编组为6辆，车辆定员为310人。4）线路断面满载率，早、晚高峰小时为1.1，其他运营时间为0.9。仅供内部使用FOR

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全日行车计划编制实例表9-2早高峰小时上下车人数与断面客流量（人）下行车站上行断面客流量上车下车下车上车断面客流量189890A1982701898919827121802415B119502402287542937540972746C38602524301053071136044501D38044368292083014718503682E18273412273762856223246333F2283731723367235288289256G756103901493913894014939H013894（2）编制全日行车计划1）计算早高峰小时断面客流量，根据早高峰小时站间OD客流数据，计算早高峰小时断面客流量，计算结果见表9-2，早高峰小时最大断面客流量为30711人。仅供内部使用FOR

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全日行车计划编制实例2）计算分时最大断面客流量：根据分时最大断面客流分布比例图，计算分时最大断面客流量，计算结果见表9-3。表9-3分时最大断面客流量（人）运营时间最大断面客流量

运营时间最大断面客流量5:00~6:00552814:00~15:00175056:00~7:001289915:00~16:00208847:00~8:003071116:00~17:00264128:00~9:002272617:00~18:00193489:00~10:001504818:00~19:001351310:00~11:001597019:00~20:001013511:00~12:001965520:00~21:00859912:00~13:001812021:00~22:00767813:00~14:001719822:00~23:004914仅供内部使用FOR

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全日行车计划编制实例3）计算分时开行列车数：根据分时最大断面客流量、列车定员与线路断面满载率数据，计算分时开行列车数，计算结果见表9-4。表9-4分时开行列车数运营时间开行列车数

运营时间开行列车数5:00~6:00414:00~15:00116:00~7:00815:00~16:00137:00~8:001616:00~17:00138:00~9:001417:00~18:00129:00~10:00918:00~19:00910:00~11:001019:00~20:00711:00~12:001220:00~21:00612:00~13:001121:00~22:00513:00~14:001122:00~23:003仅供内部使用FOR

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全日行车计划编制实例4）最终确定全日行车计划：检查表9-4中的分时开行列车数，非高峰运营时间内部分小时的行车间隔较长（超过了10min或6min），为保持一定的服务水平，对开行列车数进行调整，最终确定的全日行车计划见表9-5。表9-5全日行车计划运营时间开行列车数行车间隔

运营时间开行列车数行车间隔5:00~6:00610min14:00~15:00115min25s6:00~7:0087min30s15:00~16:00134min35s7:00~8:00163min45s16:00~17:00134min35s8:00~9:00144min17s17:00~18:00125min9:00~10:00106min18:00~19:00106min10:00~11:00106min19:00~20:00106min11:00~12:00125min20:00~21:00106min12:00~13:00115min25s21:00~22:00610min13:00~14:00115min25s22:00~23:00610min该轨道交通线路全天开行列车189对，其中早高峰小时开行列车16对，行车间隔为3min45s，晚高峰小时开行列车13对，行车间隔为4min35s。仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织列车运用分类及计划一、行车运用分类

为完成乘客运送任务，轨道交通系统必须保有一定数量的车辆。车辆按运用上的区别，分为运用车、检修车和备用车三类。（1)运用车运用车是为完成日常运输任务而配备的技术状态良好的车辆，运用车的需要数与高峰小时开行列车对数、列车旅行速度及在折返站停留时间各项因素有关，按下式计算：仅供内部使用FOR

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式中

N——运用车辆数，辆；

n高峰——高峰小时开行列车数，对；

θ列——列车周转时间，对；

m——列车编组辆数，辆。仅供内部使用FOR

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列车周转时间是指列车在线路上往返一次所消耗的全部时间。它包括了列车在区间运行，列车在中间站停车供乘客乘降，以及列车在折返站进行折返作业的全过程。式中

∑t运——列车在线路上往返一次各区间运行时间的和，S，

∑t站——列车在线路上往返一次各中间站停站时间的和，S；

∑t折停——列车在折返站停留时间的和，S。当列车在折返站的出发间隔时间大于高峰小时的行车间隔时间时，须在折返线上预置一个列车进行周转，此时运用车数需相应增加。仅供内部使用FOR

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（2)检修车检修车是指处于定期检修状态的车辆。车辆的定期检修是一项有计划的预防性维修制度。车辆经过一段时间的运用后，各部件会产生磨耗、变形或损坏，为保证车辆技术状态良好和延长使用寿命，需要定期对车辆进行检修。检修周期，见表9-6。（3)备用车为了适应客流变化，确保完成临时紧急的运输任务，以及预防运用车发生故障，必须保有若干技术状态良好的备用车辆。备用车的数量一般控制在运用车数的10％左右。备用车原则上停放在线路两端终点站或车辆段内。仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织列车运用分类及计划一、行车运用分类

检修级别运用时间走行公里检修停时双周检2周40004h双月检2月200002h定修1年10000010d架修5年50000025d大修10年100000040d表9-6检修周期表仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织列车运用分类及计划二、列车运用计划

车辆运用计划在列车运行图和车辆检修计划的基础上进行编制。车辆运用计划包括以下四个方面：（1)排定车辆出入段顺序和时间（2)铺画车辆周转图（3)确定对应各出段顺序的车辆(客车车底)（4)配备乘务员仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织列车运用分类及计划三、列车开行方案

长期以来，我国城市轨道交通的列车开行方案基本上是采用长交路、站站停车方案。1列车运行交路在列车开行计划中，列车交路规定了列车的运行区段、折返车站和按不同列车交路运行的列车对数。列车交路有长交路、短交路和长短交路三种。图9-1所示。长交路是指列车在线路的两个终点站间运行。短交路是指列车在线路的某一区段内运行，在指定的车站上折返。长短交路是指列车在线路上的运行距离有长、短两种情形。仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织列车运用分类及计划三、列车开行方案

图9-1列车交路图仅供内部使用FOR

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2列车停站设计（1)跨站停车列车运行方案该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类车站按每隔若干个车站(图中是每隔4个)选择一站原则确定。所有列车均应在c类车站停车作业，但在A、B二类车站则分别停车作业，见图9-2所示。图9-2跨站停车列车运行方案仅供内部使用FOR

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优点跨站停车列车运行方案减少了列车停站次数，因而能压缩列车旅行时间和乘客乘车时间、提高旅行速度。同时，由于车辆周转加快，能够减少车辆使用，降低运营成本。该方案的问题是：由于A、B两类车站的列车到达间隔加大，乘客候车时间有所增加；此外，在A、B两类车站间乘车的乘客需在c类车站换乘，带来不便。因此，该方案比较适用于C类车站客流较大，而A、B两类车站客流较小，并且乘客平均乘车距离较远的情况。仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织列车运用分类及计划三、列车开行方案

（2)分段停车列车运行方案(图9-3)该方案在长短列车交路的基础上，规定长交路运行列车在短交路区段外每站停车作业，在短交路区段内不停车通过；而短交路运行列车则在短交路区段内每站停车作业，短交路列车的中间折返点作为换乘站。分段停车列车运行方案减少了长交路列车的停站次数，因而能压缩长途乘客在列车上消耗的时间；列车旅行速度的提高也有利于加快长交路运行车辆的周转。图9-3分段停车列车运行方案仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织运输能力及其提高措施一、运输能力概述

为了实现运输生产过程，完成客运任务，城市轨道交通系统必须具备一定的运输能力。运输能力是通过能力和输送能力的总称。一、城市轨道交通通过能力通过能力是指在采用一定的车辆类型、信号设备和行车组织方法条件下，轨道交通系统线路的各项固定设备在单位时间内（通常是高峰小时）所能通过的列车数。通过能力的正确计算和合理确定，在轨道交通系统的新线规划设计、日常运输能力安排以及既有线改造过程中都是一个重要的问题。仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织运输能力及其提高措施一、运输能力概述

1影响通过能力的因素城市轨道交通的通过能力主要按照下列固定设备进行计算：线路列车折返设备车辆段设备供电设备仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织运输能力及其提高措施一、运输能力概述

在影响城市轨道交通通过能力的诸多因素中，权重最大的是列车运行控制方式和列车停站时间。列车运行控制方式是指列车运行间隔、速度的控制方式和行车调度指挥的方式，取决于采用的列车运行控制设备类型。表9-7是三种列车运行控制方式时的城市轨道交通线路通过能力比较。序号闭塞设备列车间隔控制列车速度控制行车调度指挥通过能力1自动闭塞追踪运行＋列车自动防护连续速度控制行车指挥自动化高2自动闭塞追踪运行点式速度控制调度集中中3双区间闭塞非追踪运行点式速度控制调度监督低表9-7线路通过能力比较表仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织运输能力及其提高措施一、运输能力概述

在实际工作中，通常还把通过能力分为设计通过能力、现有通过能力和需要通过能力3个不同的概念。设计通过能力指新建线路或技术改造后的既有线路所能达到的通过能力。现有通过能力指在现有固定设备、现有行车组织方法条件下，线路能够达到的通过能力。需要通过能力指为了适应未来规划期间的运输需求，线路所应具备的包括后备能力在内的通过能力。仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织运输能力及其提高措施一、运输能力概述

（1)设计能力与可用能力设计能力某一股道上某一方向1h内通过某一点的旅客空间(Passengerspace)数量。设计能力（Designcapacity）相当于最大能力、理论能力或理论最大能力。它一股根难实现，故还需要定义一个可用能力或可获取能力(AchievableCapacity)。可用能力在容许旅客需求发散条件下，某一股道某一方向1h所能运载的最大旅客数量。除非特别说明，本书中的能力均指可用能力。仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织运输能力及其提高措施一、运输能力概述

设计能力有两个要素：一是线路能力（linecapacity）；二是列车能力(traincapacity)，如下所示：设计能力＝线路能力×列车能力。该式中，线路能力是指每小时通过的列车数；列车能力是指列车容纳的旅客人数可用能力可描述为：可用能力＝设计能力×高峰发散系数(PeakHourDiversityFactor)

下式将能力概念扩展到更一般的情形：设计能力＝[3600／(最小列车间隔＋车站停留时间)]×每列车车辆数×每车辆定员数在上述公式中，最小列车间隔与信号系统参数、列车长度、交叉口和折返影响有关，而列车在车站的停留时间则与站台高度、车门数量与宽度、验票方式及车站能力限制有关。仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织运输能力及其提高措施一、运输能力概述

设计能力一般需要用到下列因素：（1）每辆车座位数量（2）每辆车站员数量(可站立面积×站立密度)

（3）每列车车辆数量（4）列车间隔(综合信号系统、车站逗留时间及枢纽约束得出的最小间隔)。仅供内部使用FOR

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（2)输送能力输送能力是指在一定的车辆类型、信号设备、固定设备和行车组织方法的条件下，按照现有活动设备和乘务人员的数量，轨道交通系统在单位时间内（通常是高峰小时、一昼夜或一年）所能运送的乘客人数。通过能力反映的是线路所能开行的列车数，它是输送能力的基础。输送能力是运输能力的最终体现，它反映了在开行列车数一定的前提下，线路所能运送的乘客人数。仅供内部使用FOR

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2通过能力计算决定通过能力的固定设备主要有线路(包括区间和车站)、终点站列车折返设备、车辆段设备和牵引供电设备。当分别对上述4项固定技术设备的通过能力进行计算后，其中，能力最小的设备限制了整个线路的通过能力，该项设备的通过能力即为线路的最终通过能力。在各项固定设备中，由于限制线路通过能力的固定设备通常是线路和终点站列车折返设备。仅供内部使用FOR

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线路能力（1）线路能力基本概念线路能力是指1个高峰小时内某条线路上所能运行的最大旅客列车数量。（2）线路通过能力计算原理在计算固定设备的通过能力时，没有必要再去分别计算区间通过能力和车站通过能力，而应把区间和车站看成是一个整体予以综合分析，计算线路的通过能力。仅供内部使用FOR

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列车/车辆能力列车能力是每辆车载客数量与每列车编成辆数的积。通过发散系数，可以将多车辆列车中负荷不均匀的情况考虑后换算为实用能力，如下式所示：

列车能力（旅客数／列车）＝每辆车旅客数×列车中的车辆数量×发散系数评价车辆能力有两个重要指标面向设计能力指标一般情况下的可用能力。仅供内部使用FOR

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线路通过能力的计算公式（1）自动闭塞行车在列车追踪运行的情况下，计算线路通过能力的一般公式为：

nmax——1小时内线路能够通过的最大列车数（列）；

h——城市轨道交通追踪列车间隔时间（s）。仅供内部使用FOR

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（2）追踪列车间隔时间计算线路通过能力计算的关键是追踪列车间隔时间的计算。追踪列车间隔时间的计算应从分析追踪运行列车间的最小空间间隔开始。追踪列车间隔时间应由4个单项作业时间组成，计算公式为；t站――列车从经过某一通过信号机或闭塞分区界点时起至开始制动时止的运行时间；

t制――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――列车运行图规定的列车停站时间（s）；

t加――列车从在站内起动加速时起至出清车站闭塞分区时止的时间（s）。仅供内部使用FOR

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列车拆返设备通过能力计算方法列车折返设备通过能力应按不同的列车折返方式分别进行计算。计算列车折运设备通过能力的一般公式为：

式中：n折返――列车折返设备在1小时内能够折返的最大列车数（列）；

h发――折返列车在终点站的最小出发间隔时间（s）；仅供内部使用FOR

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最小出发间隔时间计算。列车折返方式主要有站后和站前折返两种。利用站后尽端折返线进行折返，站后折返时，列车折法出发间隔时间：

式中：t站——终点站列车停站时间（s）；

t离去——出发列车驶离车站闭塞分区的时间（s）；

t作业——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时间、排进路时间和开放调车信号时间（s）；

t确认——司机确认信号时间（s）；

t出线——列车从折返线至车站出发线的走行时间（s）。仅供内部使用FOR

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图9-4站后折返时列车折返作业过程图9-5站后折返时列车折返出发间隔时间仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织提高运输能力的措施二、提高运输能力的措施

在既有轨道交通系统运营过程中，线路能力通常是相对固定的。但客流则往往是呈逐年增长的态势，这样线路能力不足的问题就会逐渐凸现出来。因此，为了适应客流的增长，轨道交通系统应及时和有计划地采取加强运输能力的措施，不断提高运输能力。1.运能——运量适应分析在主要解决运输能力不足的情况下，是否需要采取加强运输能力的措施，应通过运能——运量适应性分析来确定，即根据轨道交通线路的高峰小时现有运输能力，能否适应一定规划年度高峰小时需要运输能力来确定。高峰小时需要运输能力，可以根据预测的一定规划年度高峰小时最大断面客流量进行计算确定。运量适应图见图9-6，运量适应图数据见表9-3。仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织提高运输能力的措施二、提高运输能力的措施

图9-12运量适应图式中：p需＝p规划(1十r备)／βp需－－规划年度高峰小时内线路应具有的运输能力(人)，p规划－－年度线路单向最大断面容流量(人)；r备－－考虑预测客流数波动的能力后备系数，一般可取0.10。仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织提高运输能力的措施二、提高运输能力的措施

序号运能状态变化h（s）m（辆）p车（人）p（人）1现有运能①1806250300002扩能措施②1808250400003扩能措施9-3绘制运量适应图数据仅供内部使用FOR

INTERNALUSEONLY城市轨道交通行车组织提高运输能力的措施二、提高运输能力的措施

2提高运输能力的途径影响运输能力的变量有很多，归纳起来有六个方面：线路车辆车站列车运行控制运输组织在路权混用和平面交叉时，其他交通的量及特点等。仅供内部使用FOR

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