城市轨道交通行车组织课件：列车开行计划

城市轨道交通行车组织

列车开行计划

列车开行计划2城市轨道交通行车组织【项目描述】

列车开行计划是根据城市轨道交通客流的特点，规定城市轨道交通线路的日常运输任务。对于如何确定车站各时段最大断面客流量、计算营业时间内各时段开行的列车数，确定所采用的列车开行方案（编组方案、交路方案、停站方案）等进行重点分析，作为编制列车运行图，计算运输工作量和确定车辆运用方案的基础资料。【学习目标】

了解城市轨道交通客流的特点并掌握客流计划的编制方法；掌握城市轨道交通全日行车计划的编制方法；掌握编组方案、交路方案及停站方案的优缺点及适用情况；掌握城市轨道交通车辆运用计划。

列车开行计划3城市轨道交通行车组织任务二

全日行车计划任务三列车开行方案任务四车辆运用计划任务一

客流计划任务一

客流计划4城市轨道交通行车组织【任务目标】1．了解乘客的出行需求及客流变化的影响因素。2．掌握客流计划的编制方法。【相关知识】一、客流

客流是指在单位时间内，城市轨道交通线路在某个方向上通过的乘客人数。客流的概念既表明其在空间上的位移及数量，又强调了这种位移带有方向性和起讫位置。任务一

客流计划5城市轨道交通行车组织1．客流时间分布特征

1）季节性或短期性客流的变化一般情况节假日全天各时段客流量都较高，客流日分布曲线为全峰型；而短期性客流的激增，通常是因举办重大活动的特定时间段（活动结束后），客流会显著增加，或遇恶劣天气（酷暑、大雨、台风等）聚变引起的，客流日分布曲线为突峰型，如下图所示。任务一

客流计划6城市轨道交通行车组织2）一周内每日客流量的变化

现代市民的活动规律是以工作日与非工作日为循环。在每个工作日内，通常会出现早晚2个客流高峰，客流日分布曲线为双向峰型；而在双休日出现早晚高峰并不明显，全日客流较工作日往往也有所减少，客流日分布曲线为平峰型，如下图所示。任务一

客流计划7城市轨道交通行车组织3）一日内各小时的客流变化

小时客流量随人们的生活节奏和出行规律的变化而变化。白天时段客流有多次变化起伏，一般清晨与夜间乘客最少，早晨上班和上学的时段客流达到最高峰，高峰过后渐渐进入低谷，傍晚下班和放学时段客流进入次高峰，而后又进入低谷时段。同时客流在高峰时期的分布也是不均衡的，往往会出现15～20min的超高峰时段。任务一

客流计划8城市轨道交通行车组织2．客流空间分布特征

1）各条线路客流的不均衡各条线路客流的不均衡体现为不同线路的客流量差异和客流量分布的差异，包括现状客流量分布的不均衡和客流增长的不均衡两个方面，二者共同构成整个轨道交通网客流分布的不均衡。2）各个方向客流的不均衡在轨道交通线路上由于客流的流向不同，各条线路上下行方向的客流通常是不相等的。3）各车站乘降人数的不均衡在城市轨道交通线路上，全线各站乘降量总和的大部分往往集中在少数几个车站上。居民区、商业中心及新线的开通都会使车站乘降量发生较大的变化，使不均衡性情况加剧或引发新的不均衡。任务一

客流计划9城市轨道交通行车组织二、客流计划1．客流计划编制

客流计划是编制全日行车计划、列车开行方案和车辆运用计划的基础。客流计划主要包括：

在新线投入运营的情况下，客流计划根据客流预测资料进行编制；在既有线的情况下，客流计划根据统计资料和客流调查资料进行编制。站间发、到客流量各站方向上下车人数全日、高峰小时和低谷小时的断面客流量全日分时最大断面客流量任务一

客流计划10城市轨道交通行车组织2．编制实例

编制资料：收集站间发、到客流量资料，即站间客流OD表（也称客流斜表）。下表为某城市轨道交通线路早高峰时段7:00~8:00的站间客流OD表，已知A—H方向为下行方向。

任务一

客流计划11城市轨道交通行车组织客流计划编制步骤：步骤1：根据OD表计算出各站、各方向的上下车人数

。

下行O/DABCDEFGHA

2341203325181626210432454232B2314

57515401320228226033112C1887524

1872817619591587D25751376199

1536659401638E15561253322158

1434261040F31002337662691162

2801895G41913109816956448388

711H35602918156917289671752671

黄色部分为下行区白色部分为上行区根据划分好的上下行区域：

行累计为各站上车人数；

列累计为各站下车人数。任务一

客流计划12城市轨道交通行车组织则计算结果如下：

下行上车数下行下车数车站上行上车数上行下车数180990A019183114322341B23141151737752608C2411356833964245D4150353316093380E3289157721755955F695221407118453G9908671014215H131650任务一

客流计划13城市轨道交通行车组织步骤2：根据各站上下车人数,计算出各区间断面客流量计算结果见下表。

下行区间上行18099A-B1918327190B-C2838628357C-D2954327508D-E2892625737E-F2721421957F-G2240214215G-H13165Pi+1=Pi-P下+P上

任务一

客流计划14城市轨道交通行车组织步骤3：绘制区间断面客流图，如下图所示。

下行断面客流图

上行断面客流图从图上可直观的找出最大客流方向的最大区间断面客流量，即上行C-D区间的客流量29543。任务一

客流计划15城市轨道交通行车组织

客流计划编制过程中，高峰小时断面客流量的计算可通过高峰小时站间发、到客流数据根据上述方法计算求得，也可根据全日站间发、到客流量数据求出全日断面客流量数据后，依据各小时断面客流量所占全日客流量的一定比例来估算，而对于比例系数的取值则可通过客流调查确定。

全日分时最大断面客流量，可在求出高峰小时断面客流量的基础上，根据全日客流分布比例来确定。任务一

客流计划16城市轨道交通行车组织【任务实施】客流是规划轨道交通线网及线路走向、选择轨道交通制式及车辆类型、安排轨道交通项目建设顺序、设计车站规模和确定车站设备容量、进行项目经济评价的依据，也是轨道交通安排运力、编制列车运行计划、组织日常行车和分析运营效果的基础。根据所学的相关知识，完成以下任务：1.分组讨论，分别描述客流在时空上分布的不同特征。2.小组成员可通过实地考察某条地铁线路，根据AFC进出站数据，统计车站到、发客流情况。3.根据统计的OD数据，编制客流计划，计算车站上下车人数，绘制区间断面客流图。4.各组成员对所学知识进行汇总整理，并撰写心得体会。任务二

全日行车计划17城市轨道交通行车组织【任务目标】1．熟悉全日行车计划的编制资料。2．掌握全日行车计划的编制方法。【相关知识】一、全日行车计划编制资料

1.营业时间(18-24h)

城市轨道交通系统的营业时间依城市而异。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，考虑市民居住生活出行等特点；

二是满足轨道交通系统各项设备检修养护的需要。任务二

全日行车计划18城市轨道交通行车组织【知识链接】城市线路末班车到达备注城市线路末班车到达备注广州7条1号线0:02

深圳7条（相同线路只计一次）1号线1:06节假日2号线0:252号线1:02节假日3号线0:063号线1:10节假日3北线0:105号线1:07节假日4号线0:237号线0:56节假日5号线0:109号线0:46节假日8号线0:0411号线1:02节假日北京6条1号线1:29周五-周六1号线0:06平日1号线0:26周日-周四2号线0:10平日2号线1:15周五-周六3号线0:11平日6号线0:41

5号线0:07平日13号线0:14

11号线0:37平日10号线0:26

武汉5条1号线0:12

15号线0:12

2号线0:44

上海6条1号线0:55周五-周六4号线0:02

2号线1:01周五-周六6号线0:06

2号线0:02周日-周四7号线0:10

7号线0:53周五-周六南京3条1号线0:29

8号线0:56周五-周六3号线0:12

9号线0:48周五-周六10号线0:14

9号线0:14周日-周四西安4条1号线0:14

10号线0:47

2号线0:37

长沙4号线0:00

3号线0:15

重庆3号线0:08

4号线0:03

成都2号线0:12

杭州2号线0:01

乌鲁木齐1号线0:18

截至2019年7月19日

目前全天24小时营业的地铁城市有伦敦、纽约和哥本哈根；柏林、巴黎、巴塞罗那和斯德哥尔摩等很多欧洲城市也在尝试周末通宵运营；香港地铁在重大节假日，如平安夜、元旦等实行通宵运营。

适当延长营业时间，是城市轨道交通系统提高服务水平的体现。

中国内地0点后仍在运行的地铁线路如表所示。任务二

全日行车计划19城市轨道交通行车组织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在高峰小时断面客流量的基础上，根据全日客流分布比例图计算确定。3．列车定员数

列车定员数是车辆定员和列车编组辆数的乘积。

车辆定员人数由车辆的座位人数和站位人数组成。站位面积为车厢面积减去座位面积，所以车辆定员的多少取决于车辆的类型、尺寸、车厢内座位布置方式和车门设置数。任务二

全日行车计划20城市轨道交通行车组织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。线路断面满载率通常是指在高峰小时，单向最大客流断面的车辆载客能力利用率。二、全日行车计划的编制1．全日行车计划的编制方法①根据高峰小时断面客流量及客流分布比例计算全日分时最大断面客流量数据。②计算营业时间内分时开行列车数。③计算分时行车间隔。④对各行车间隔进行微调，最终确定全日行车计划。任务二

全日行车计划21城市轨道交通行车组织2．编制实例某城市轨道交通线路基础资料如下，根据资料为该线路确定全日行车计划。①该城市轨道交通线路营业时间：5:00～23:00。②早高峰时段出现在7:00～8:00，晚高峰时段出现在16:00～17:00。早高峰小时（7:00～8:00）各断面客流数据见表3.3（课本任务一）。③全日分时断面客流分布比例见右图。④列车编组6辆，定员为310人。⑤线路断面满载率：早晚高峰小时为110%，其他运营时间为90%。任务二

全日行车计划22城市轨道交通行车组织编制步骤：步骤1：计算早高峰小时最大断面客流量。

根据表3.3可知，最大客流方向的最大区间断面客流量为29543人，则早高峰小时最大断面客流量为29543。

步骤2：计算全日分时最大断面客流量，计算结果见下表。任务二

全日行车计划23城市轨道交通行车组织步骤3：计算营业时间内各小时应开行的列车数，计算结果见下表。分小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—15：00106：00—7：00815：00—16：00127：00—8：001516：00—17：00138：00—9：001317：00—18：00129：00—10：00918：00—19：00810：00—11：001019：00—20：00611：00—12：001220：00—21：00512：00—13：001121：00—22：00513：00—14：001022：00—23：003任务二

全日行车计划24城市轨道交通行车组织步骤4：计算营业时间内各小时的行车间隔时间，计算结果见下表。时段行车间隔时间时段行车间隔时间5:00～6:0015min14:00～15:006min6:00～7:007min30s15:00～16:005min7:00～8:004min16:00～17:004min35s8:00～9:004min35s17:00～18:005min9:00～10:006min40s18:00～19:007min30s10:00～11:006min19:00～20:0010min11:00～12:005min20:00～21:0012min12:00～13:005min25s21:00～22:0012min13:00～14:006min22:00～23:0020min由于对地铁的服务时间间隔有要求，一般情况下要求：1.低谷时段的最大行车间隔要求不能大于10min。2.非高峰时段的最大行车间隔要求不能大于6min。因此需要对上述计算结果进行修正，最终确定全日列车开行计划。6对10对任务二

全日行车计划25城市轨道交通行车组织步骤5：微调，最终确定全日行车计划，见下表。

全日行车计划运营时间开行列车数（对）行车间隔运营时间开行列车数（对）行车间隔5：00—6：00610min14：00—15：00106min6：00—7：0087min30s15：00—16：00125min7：00—8：00154min16：00—17：00134min35s8：00—9：00134min35s17：00—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—14：00106min22：00—23：00610min任务二

全日行车计划26城市轨道交通行车组织【任务实施】

全日行车计划是城市轨道交通营业时间内各个小时开行的列车数计划，它规定了城市轨道交通线路的日常运输任务。根据所学的相关知识，完成以下任务：1．分组讨论全日行车计划需要涉及哪些基础资料，列出需要收集的资料清单。2．以某条即将开通运营的地铁线路为例，根据客流及相关运营资料（详见本项目“巩固与练习”实作题），为该线确定全日行车计划。3．各组成员对所学知识进行汇总整理，并撰写心得体会。任务三

列车开行方案27城市轨道交通行车组织【任务目标】1．了解列车编组种类，掌握其优缺点和适用情况。2．掌握交路的概念及分类。3．掌握列车折返方式及交路计划的确定。4．掌握停站方案的类型及适用情况。【相关知识】

列车开行方案是日常运营组织的基础，列车开行方案的比选应遵循客流分布特征与运营经济合理兼顾的原则，以实现既能维持较高的乘客服务水平，又能提高车辆运营效率的目标。

任务三

列车开行方案28城市轨道交通行车组织列车开行方案列车编组方案列车交路方案列车停车方案规定列车是固定编组还是非固定编组规定列车的编组辆数规定列车的运行区段规定列车的折返车站规定了列车是站站停车还是非站站停车非站站停车的方式任务三

列车开行方案29城市轨道交通行车组织一、列车编组方案

列车编组方案的比选基于客流的时间分布。

列车开行方案大编组方案（长编组）：是指在运营时间内列车编组辆数固定且相对较多，如地铁列车采用6辆或8辆编组的情形。小编组方案（短编组）：是指在运营时间内列车编组辆数固定且相对较少，如地铁列车采用3辆或4辆编组的情形。大小编组方案（混合编组）：是指在运营时间内列车编组辆数不固定。编组方案

离开一定的客流条件来讨论列车编组方案的比选是无意义的，只有在客流尚未达到远期设计客流量，并且分时客流不均衡程度较大的情况下，才有必要对列车编组方案进行比选。3、列车开行方案30城市轨道交通行车组织2．影响列车编组方案的因素

影响列车编组方案比选的主要因素是客流、车辆选型和列车间隔。此外，还应考虑乘客服务水平、车辆运用经济性和运营组织的复杂性等影响因素。车辆运用经济性行车组织复杂性乘客服务水平客流车辆选型列车间隔高峰小时最大断面客流分时客流不均衡程度A型车（310人）B型车（230人）列车间隔的压缩受到线路通过能力和列车折返能力的制约候车时间采用大小编组，应设有候车位置导向标志列车满载率和牵引能耗乘务员配备数列车的编组与解体高峰与非高峰时段的过渡列车间隔的调整任务三

列车开行方案31城市轨道交通行车组织二、列车交路方案列车交路是指列车在规定的运行线路上往返运行的方式，规定了列车运行区段、折返车站以及按不同交路运行的列车数。1．列车交路种类010203

长交路是指列车在全线各站间运行，为全线提供运输服务，列车到达两端点站进行站后折返。

短交路是指列车在某一区段内运行，在指定车站折返，它可为某一区段旅客提供服务。

混合交路则指线路上长短交路并存的情形，既能够在两个终点站间折返运行，也能够在某一中间站折返运行。任务三

列车开行方案32城市轨道交通行车组织2．列车折返方式

列车折返是指列车运行至图定的终点或折返站时，进入折返线路，改变运行方向的过程。列车折返方式分为站前折返、站后折返和混合折返。（1）站前折返：指列车在中间站或终点站经由站前渡线进行折返作业。（a）为列车在终点站利用交叉渡线进行站前折返，（b）为列车在终点站利用单渡线进行站前折返，（c）为列车在中间站利用折返线进行站前折返。任务三

列车开行方案33城市轨道交通行车组织（2）站后折返：指列车在中间站或终点站经由站后折返设备进行折返作业。（a）为列车在终点站利用交叉渡线进行站后折返，（b）为列车在中间站利用折返线进行站后折返，（c）为环形折返，（环形折返是一种特殊的站后折返）。

（c）任务三

列车开行方案34城市轨道交通行车组织站前、站后折返方式优缺点对比：

优点缺点备注站前折返1）列车空车走行少，折返时间较短；2）乘客能同时上下车，可缩短停站时间；3）车站正线兼折返线，能减少投资费用。1）占用区间线路，从而影响后续列车闭塞，出发列车与到达列车存在敌对进路；2）进出站侧向通过道岔，列车速度受到限制、影响乘坐舒适感；3）客流量大时，可能会引起站台客流秩序的混乱。较少采用这种折返模式，特别是当行车密度高、列车运行间隔短的条件下一般不会采用站前折返方式。站后折返1）避免了站前折返的进路交叉的问题，安全性能良好；2）列车进出站速度较高，有利于提高旅行速度。1）列车折返时间较长。2）投资费用高。国内外城市轨道交通最常见的方式，站后渡线方法则可为短交路提供方便。任务三

列车开行方案35城市轨道交通行车组织（3）混合折返：站前、站后混合布置折返线，如下图所示。混合折返的目的是为了提高列车折返能力与线路通过能力，有利于行车组织调整，适用于对折返能力要求较高的端点站。混合式折返任务三

列车开行方案36城市轨道交通行车组织【混合交路开行实例】

西安地铁3号线自开通运营即采取了长短交路运营方案，长交路：鱼化寨至保税区26个车站全线运行，保税区为终点站；短交路：鱼化寨至香湖湾21个车站运营，类似公交车的区间车，香湖湾是终点站，如下图所示。

西安除了3号线采用长短交路方案外，西安地铁4号线自2018年12月26日开通运营后也采取该模式。北客站（北广场）至航天新城（29个站）长交路全线运行，航天新城为终点站。短交路北客站（北广场）至航天大道（24个车站）运行，如下图所示。

任务三

列车开行方案37城市轨道交通行车组织3．列车交路计划的确定

当轨道交通线路较长、客流分布不均衡时，通过合理、可行的交路组合来安排列车输送能力是一种充分利用有限资源、降低运输成本的有效方法。规定列车交路的方法与过程就是编制列车交路计划。1）确定列车交路计划的步骤

1）区段客流的大小是列车交路计划确定的最主要的因素。2）行车条件决定了列车交路计划实现的可能性。3）客流组织是确定列车交路计划的重要因素。任务三

列车开行方案38城市轨道交通行车组织2）编制实例

在A—H城轨线路上高峰时段客流资料如下图所示，在E站应具备折返条件，列车定员为1800人/列，满载率为110%。请根据以上资料确定该线路的交路计划。

确定列车交路一般考虑的因素：1.客流特性：客流在时间上、空间上的不均衡性；2.线路条件：折返线的设置；3.行车条件：折返时间，追踪间隔时间；4.车底（动车组）数 ；5.客运组织工作：乘降作业、列车清客、客运服务工作等。任务三

列车开行方案39城市轨道交通行车组织计算方法：

方案A方案B

按长交路开行时需要开行的列车数为：n=23560/（1800×110%）=12（对）

根据客流空间分布情况，开行长短交路方案：1）从图显示看出客流断面从B站开始骤增至F站开始下降，所以在B-F区域客流量较大，属于“凸”型断面客流，有必要对交路方案进行比选。2）全线除E站具备折返能力外，两端点站A、H也具备折返能力，所以有三个折返站点，但B、F站不具备行车条件，最终将短交路调整至A-E之间。3）确定各交路开行列车对数：n长=15740/（1800×110%）=8（对）n短=23560-15740/（1800×110%）=4（对）

结论：在采用长短交路套开时，A-H城轨同样开行12对列车，但其中有4对列车只运行至E站，这4对短文路列车走行距离缩短，因而能耗减少，从而降低了运输成本。任务三

列车开行方案40城市轨道交通行车组织三、列车停站方案

短途乘客比重大的线路，开行站站停车方案有利；

中远途乘客比重大的线路，开行非站站停方案有利。非站站停车方案包括分段停车、跨站停车、部分列车跨多站停车等情况。1．非站站停车方案1）分段停车该方案在混合交路的基础上,规定长交路列车在短交路区段外进行站站停车作业,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各站停车，如下图所示。任务三

列车开行方案41城市轨道交通行车组织2）跨站停车

列车跨站停车方案在长交路的情况线采用，将全线车站分成A、B、C三类，A、B两类站按相邻分布原则确定,C类车站按每隔若干个车站选择一站原则确定。所有列车均应在C类车站停车作业，但在A、B两类车站则分别停车作业，如下图所示。（该方案适用于在C类车站客流量较大，而在A、B类车站客流较小，并且乘客平均运距较长的线路。）任务三

列车开行方案42城市轨道交通行车组织3）部分列车跨多站停车部分列车跨多站停车是指线路上开行两类长交路列车，即普速、站站停列车和快速、跨多站停列车，快速列车只在线路上的主要客流集散站停车，在其他车站则不停车直接通过，如下图所示。（该停车方案运用比较灵活，运营部门可根据客流特征、按不同比例确定快速列车的开行对数，但要考虑越行问题。）任务三

列车开行方案43城市轨道交通行车组织【非站站停车方案应用实例】

北京地铁6号线截至2020年10月28日，北京地铁6号线全长52.9千米，在线路设计初期就考虑过“越行大站快车”，实现快慢车混跑。快车高速通行，只在主要车站停靠；慢车常规运行，每站都停。为此，常营站和通运门站就专门预留了如同高铁站里的越行区，双站台、四条轨道，两条轨道供慢车停靠，两条轨道供快车停靠和“超车”。相比慢车，乘客搭乘快车全程最多可省7分08秒。

除此以外，上海地铁16号线、广州地铁14号线，广州地铁21号线，深圳地铁13号线也都相继采用该模式。任务三

列车开行方案44城市轨道交通行车组织2．停车方案影响因素运营组织复杂性运营经济性站间OD客流特征乘客服务水平列车越行问题长距离比例较大，采用非站站停车短途客流为主，不宜采用分析比较长途乘客节约的出行时间与部分乘客增加的换乘与候车时间调整列车追踪运行间隔，避免越行越行判定条件、越行站设置数量及位置增加越行线车站造价上升加强乘客导向服务任务三

列车开行方案45城市轨道交通行车组织四、列车开行方案优选无论是列车编组方案、列车交路方案和列车停站方案都是在客流分析的基础上进行初步选优，然后是开行方案的综合选优。综合选优评价指标乘客服务水平车辆运用通过能力适应性运营组织复杂性运输成本任务三

列车开行方案46城市轨道交通行车组织【任务实施

】

列车开行方案是日常行车组织的基础，包括列车编组方案、列车交路方案、列车停站方案三部分，方案的制定还规定了按不同编组、交路和停站方案开行的列车数。根据所学的相关知识，完成以下任务：1．根据客流统计资料显示，某条线在客流分布上极为不均衡，整个区间断面客流呈现“纺锤体”型，如何为该线路确定交路计划，分组讨论并说明具体步骤和注意事项。2．某条即将开通运营的新线，根据客流预测数据显示，该线路客流在时间上的不均衡系数较大，分组讨论并为该线确定编组方案。3．各组成员对所学知识进行汇总整理，并撰写心得体会。任务四

车辆运用计划47城市轨道交通行车组织【任务目标】1．掌握车辆保有量计划。2．了解车辆运用计划。【相关知识】一、车辆运用计划车辆运用计划是指在一定类型的设备和行车组织方法条件下，为完成全线全日行车计划所需要的车辆保有数量计划。车辆运用计划包括推算运用车辆数、检修车辆数和备用车辆数三部分。

任务四

车辆运用计划48城市轨道交通行车组织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。根据线路远期客流预测数据，测算远期运行行车间隔可得出所需运用列车数。

运用车辆数与高峰小时开行的最大列车数、列车运