【《嘉兴市T1线有轨电车车路协同的案例分析》4600字】

股票投资分析报告——伊力特（600197）嘉兴市T1线有轨电车车路协同的案例分析1.1有轨电车T1线走向及布局本研究以嘉兴市有轨电车T1线作为研究对象。嘉兴南站经嘉兴站至秀洲，长约20.2公里。T1线路规划站点：秀园路站→秀清路站→秀洲大道站→新洲路站→昌盛中路站→友谊街站→洪兴路站→越秀路站→中山东路安乐路站→中山东路禾兴南路站→人民公园站→嘉兴火车站→纺工路滨河路站→纺工路景湖路站→纺工路南溪西路（南湖湖滨）站→纺工路烟雨路站→嘉兴一中站→纺工路由拳路（中央公园）站→由拳路富润路站→由拳路商务大道站→由拳路双溪路站→由拳路庆丰路站→庆丰路长水路站→有轨电车庆丰路基地站→庆丰路五环洞路站→庆丰路三环南路站→庆丰路百川路站→嘉兴南站其中，纺工路滨河路站→纺工路景湖路站→纺工路南溪西路（南湖湖滨）站→纺工路烟雨路站→嘉兴一中站→纺工路由拳路（中央公园）站→由拳路商务大道站→由拳路双溪路站→庆丰路长水路站→有轨电车庆丰路基地站→嘉兴南站为当前嘉兴有轨电车T1线运营示范段。图5-1T1线运营示范段1.2T1线基本情况调查T1线各交叉口的配时情况如下表所示（以东西向直行为例）：表5-1各交叉口配时状况情况交叉口东西向绿灯时间/s信号周期/s由拳路庆丰路口40112庆丰路百川路40103由拳路双溪路45118由拳路云东路口3797由拳路云东路口3288嘉兴市有轨电车T1线，从纺工路滨河站到嘉兴南站区间在检测当日各工作口车站上的客量平均值如下表所示，由于受疫情的影响该数据仅供参考，不具有代表性。表5-2各站高峰期客量平均值车站高峰期客量纺工路滨河路站26纺工路景湖路站37纺工路南溪西路28纺工路烟雨路站15嘉兴一中站28纺工路由拳路站19由拳路商务大道站42由拳路双溪路站33庆丰路长水路站19有轨电车庆丰路基地站29嘉兴南站561.3可行性解决方案分析通过实践发现，嘉兴市有轨电车运行机构存在的首要问题是，车站与路口的停车次数过多，使得列车运行速度较慢，无法加快行车速度，并且在路口出现较大的延迟，在实际运行中，信号优先并不能起到很好的作用，造成了路口经常停车；其次，有轨电车的特殊位置，会对社会车辆造成一定的压力，甚至还会造成有轨电车的相位。1.3.1合并站台有轨电车的核心问题其实在于交叉口，它是制约有轨电车通行效率的关键瓶颈。由表5-3可知，纺工路烟雨路、庆丰路长水路在高峰期客流量相对于其他车站而言较少，由此可以考虑合并站台来减少停站的次数及时间。由于嘉兴一中站的学生偏多，并站后会出现人流拥挤的情况，所以综合考虑将纺工路南溪西路站与纺工路烟雨路站并站，庆丰路长水路站与有轨电车庆丰路基地站合并站，且两站距离较近，并站后并不会出现很大的不便。纺工路南溪西站旁边有同名公交站换乘方便，而纺工路烟雨路站周边300米范围内无其他可使用公交站，部分站台已经不再使用，可换乘公交车较少，十分不便。庆丰路长水路站附近存在公交站台，却未开通公交线路，为预设站台。到达西面、北面和东面的第二个公交站台需穿过十字路口，且部分距离较远，需走行约2分40秒、2分20秒和4分20秒，到达东面第一个公交站台只需等待一个交通信号灯，走行约1分20秒。该站周边存在新建居民小区，公共交通方式较少，不便于工人和新居民绿色出行和进行换乘；有轨电车庆丰路基地站周边虽未发展为人员聚集区，设施稀少，但附近无公交车、公交站。综上所述，考虑将纺工路南溪西路并站到纺工路烟雨路站，庆丰路长水路站并站到有轨电车庆丰路基站，烟雨路、庆丰路基地站交通不便，有轨电车车站的存在，可以大大提高有轨电车的使用率。由于减少在站台的停站时间，从而可以达到提高有轨电车旅行速度的目的。1.3.2相位变化该系统的整体设计思想是：一是在交叉口设置红灯时间，让乘客在这个时间点上下车，以防止二次停车，造成更多的停车，从而降低车速；其次，按照列车的合理行驶速率，统筹安排各线路；最终，在没有车站的情况下，可以按照建议的速度来进行，这样可以增加有轨列车在没有车站的情况下发生的交通事故。表5-3T1线信号段路口信号优先控制策略序号路段名称横向道路近期信号优先建议控制策略执行情况高峰平峰绝对优先相对优先不优先绝对优先相对优先不优先1中山东路段安乐路●●正确2禾兴南路●●正确3紫阳街●●正确4建国南路●●正确5秀洲路●●正确续表5-3序号路段名称横向道路近期信号优先建议控制策略执行情况高峰平峰绝对优先相对优先不优先绝对优先相对优先不优先6嘉禾路段中山东路●●正确7人民公园站●●正确8勤俭路●●正确纺工路甪里街●●正确9规划路（新湖绿都）●●正确10纺工路小区●●正确11景湖路●●正确12南溪西路●●正确13烟雨路●●正确14凌公塘路●●正确15学仕路●●正确16中环南路●●正确17规划路（中央公路）●●正确18由拳路●●正确19由拳路段连接区域（由拳路）富润路●●正确20富强路●●正确21商务大道●●正确22普民路●●正确续表5-3序号路段名称横向道路近期信号优先建议控制策略执行情况高峰平峰绝对优先相对优先不优先绝对优先相对优先不优先23乌桥路●●正确24双溪路●●正确25云东公寓●●正确26云东路●●正确27庆丰路●●正确28庆丰路段高铁新城副城区（庆丰路）文贤路●●正确29长水路●●正确30万兴路●●正确31赖施浜路●●正确32携李路●●正确33五环洞路●●正确34三环南路●●正确35环湖路●●正确36百川路●●正确37站前路段（站前路）站前路●●正确小计2612271100绝对优先相对优先不优先绝对优先相对优先不优先高峰平峰由表5-4可知，在嘉兴市有轨电车T1线的各路口采用的是相对优先和绝对优先混合使用的方法以提高运行效率，并在高峰期和平峰期做出适当的调整。根据这个思路，可以根据不同时间段进行优先设置。例如有轨电车在高峰期出行采用绝对优先。一方面可以提高有轨电车在高峰期的出行速度，提高运行效率，另一方面在提高效率的同时可以呼吁更多嘉兴市民采用公共交通出行的方式，合理全面的利用有轨电车这个先进、新型资源，同时也可以保护环境。另外，也可以调整与有轨电车的接驳方式，找出是最节约时间、最有效率的出行方式，因为有轨电车的道路设置不像公路一样便捷，公路可以设置潮汐车道，来缓解早晚高峰密集的车辆，但是有轨电车只能在特定的轨道上运行，所以需要找到其他方法提高其在高峰期的运行速度。而在其他非高峰时段，则可以采用相对优先并将在绝对优先占用的时间补偿给其他交通方式。A优化有轨电车轨道布局，减少有轨电车专用通行相位的使用表5-4嘉兴市有轨电车相位示意图交叉口名称（直行-转弯线路）示意图专用相位社会车辆相位路中直行-路中转路中（右转）路中直行-路中转路侧A（右转）必要路侧直行(左)-路侧转路侧A（右转）必要路中转路侧（右）-路中转路侧A（左转）必要续表5-4交叉口名称（直行-转弯线路）示意图专用相位社会车辆相位路中转路侧（右）-路中转路侧A（左转）必要路中转路侧（右）-路中转路侧A（右转）必要路侧转路中（右）-路侧转路中A（右转）必要路侧转路侧（右）-路侧转路中A（右转）必须B有轨电车和社会车辆干线多模式绿波设计有轨电车必须在车站停靠，因此在绿波段的运行过程中会出现短暂的停顿，但可以利用数学规划的方法对主干道的相位差进行优化，从而使有轨电车与公共交通工具都能得到绿色的波形，并且必须保证主干道上的十字路口都有一个统一的信号周期。第二种办法就是调整有轨电车的运行时间，在一个循环中，每一个循环中，最多只有一辆有轨电车，并且间隔时间是循环数倍，这样既能保证有轨电车在绿色的道路上行驶，又不会影响公共交通的效率。 第1.4有轨电车客运通行能力提升计算1.4.1有轨电车通行能力概念有轨电车通行能力指的是在特定的运营状态下，每一段时间内，有轨电车所能承载的最大载客量，即：(1)其中：P表示有轨电车的客运通行能力，单位（人/h）；T表示有轨电车的线路的通行能力，单位（car/h）；B表示有轨电车的载客容量，单位（人/car)。线路通行能力是一种在每小时里可以行驶的最多汽车，也就是每小时和最短时段的比率，其运载容量如下： (2)其中tl表示车辆间的最小间隔时间，tc表示有轨电车进站时的清空时间，td表示有轨电车的平均停站时间，tom为运营充裕量。在这些情况下，列车停靠清理是一种在站台上等候一部列车抵达，并离开站台，与站台之间的安全间隔，按下列公式进行：（3）式中，L表示有轨电车车辆的长度；Smb表示清空车辆的车距末端的最小安全距离（m）；va为车辆进站的速度；fbr为安全制动系数，常取75%；d为减速度；tjl表示由于紧急制动而导致的时间损失，通常取值为0.5s；tbr为制动反应系统。当Smb=10m，va=4m/s，d=2.8m/s2，分别计算出不同长度的有轨电车的进站清空时间，由于嘉兴市有轨电车的长度为37.8米，所以只考虑单辆车的通行。由下图可知，对于嘉兴市有轨电车，进站清空时间可取15s。图5-3不同车辆长度下的进站清空时间在停站和进站清空时间中加入有轨电车的运营裕量，当停站时间满足正态分布时，运营裕量可以按照下式方法计算得出：（4)1.4.2不考虑交叉口影响的线路通行能力若不考虑交叉口的影响，将进站失败率控制在20%以下根据算式（2）~（4）可以计算出嘉兴市有轨电车的线路通行能力。表5-5有轨电车的通行能力停站时间线路通行能力20552546303935354031从下表可以看出，在不考虑路口的情况下，列车的平均停机时间愈长，其运载容量愈小。根据我国有轨电车的设计参数，在25秒的停车时间下，该线的最大承载能力为47卡/小时；在交叉口能够实现绝对信号优先的情况下，可以视为具有完全封闭的交通权，其通行能力主要取决于平均停驶时间，而不依赖于交叉口的信号周期和配时。取值如表5-6所示。当有交通管制时，列车将会在没有交通信号的情况下，将会出现在十字线，而最不利的则是设有车站的十字线，其最长停留时间为车站的上下班与最后一次红绿灯相加。在交叉口等待的过程中，根据交叉口的等待时机，将其与交叉口的平均停靠时间相加，转化为平均的停留时间。（5）其中tdr表示交叉口的等待时间；tr表示车辆在交叉口红灯平均等待时间，可根据下式计算： （6）其中，g/c表示有轨电车线路通行在相应的相位时的绿信比，c为在交叉口信号周期的时长。由上述可知，当绿信比越大，tr越小；当信号周期时长c越长，tr越大。把上述两个公式引入（2)，在通常情况下，可以计算出在不同的信号时长和绿信比例下的轨道交通容量，并得到如下的计算：表5-6信号交叉口下有轨电车线路通行能力信号周期时长平均停站时间td=25sg/c=0.2g/c=0.3g/c=0.46028293280242630100212427120192225140172024160161922180151921200141820220131519240121418由上表可以看出，随着信号周期的延长，线路的运载能力降低；绿色信号率愈低，则线路容量愈小；随着汽车长度的增加，铁路的运载能力也随之下降。当信号周期为2分钟时，在没有协同控制的情况下，单车线的运载能力为23car/h。以轨道交通线交叉路口处的绿信比为0.3为基准，分别求出了不同交叉口交通信号周期内单、重车辆的通行能力。在无信号协同控制条件下，列车在120秒内的载客容量约为6000人/小时；在信号协