第七章 城市轨道交通运营管理

1、第七章 城市轨道交通运营管理,第一节 城市轨道运营特性与发展趋势 第二节 城市轨道交通行车组织 第三节 城市轨道交通客运管理 第四节 城市轨道交通票务管理 第五节 城市轨道交通运营管理办法,第一节 运营管理特性与发展趋势,一、城市轨道交通的运营特性,1系统构成 城市轨道交通包括地铁、轻轨、市郊铁路、单轨交通、有轨电车、自动导向交通系统、磁悬浮线路等形式。同时，城市轨道交通还是一个庞大的复杂的技术系统，其专业涵盖了土建、机械、电机、电器、电子信息、环境控制、运输组织等各个门类。其主要系统包括：承载基础与行车空间、车站、轨道、车辆、供电、通信、信号、自动售票、屏蔽门、导向和预报、车站机电设备等。,

2、从运营功能看大体属于三大系统：,(1)列车运行系统：如隧道、站台、线路、车辆、牵引供电、信号、通信、控制中心、车站行车等； (2)客运服务系统：如车站及其照明、售检票及计算中心、导向及预告措施、消防、环控、电动扶梯、电梯、车站服务等； (3)检修保障系统：为保证上述系统设备性能良好，能随时启动重新投入运行而且备的检修手段及检修能力等。 三大系统的运行目的是不间断地运送乘客安全、准时地到达目的地。它在完成为乘客服务的同时，也在不断地产生城市轨道交通惟一的产品乘客人公里，这也是运营企业的主要经济来源。,2运营特性,(1)系统联动 城市轨道交通系统安全运行和优质服务的基础是城市轨道交通三大系统同时正

3、常、协调地运行，确保系统各专业之间相互依托、相互渗透的联运性。要保证三大系统、30余项不同专业设施、设备每天1824h正常而协调地运行，就必须从基础入手，以目标为依据，结合时间、空间等因素，系统而协调地进行。,(2)时空概念 乘客人公里，是列车不断地在线路运行中，乘客在上车、下车完成旅行中产生的运行指标之一。列车的运行是根据乘客的出行需要安排的，而城市节奏又要求高速度、高密度的列车运行来为市民出行服务，因此，现代城市轨道交通的旅行速度市中心一般设计为3540 kmh，市郊可以达到60 kmh以上，最小行车间隔(密度)为2 min。如此高速度、高密度的列车安全运行，要求城市轨道交通的三大系统与之

4、适应，同时设备故障必须立即处理,尽快恢复正常，设备的检修一般安排在夜间进行,有些需同时到场联合作业。这就形成了城市轨道交通运营企业和一般的制造业不同的时间和空间的概念。,(6)网络化运营 1)经营管理主体多元化. 2)轨道交通形式,功能和制式多样化. 3)网络结构复杂化. 4)列车运行方式的多样化. 5)其他交通方式衔接需求的多重性. 6)客运需求的高增长和波动性.,(7)其他特性 一般只有客运业务，基本没有货运业务，且运输距离较短。 采用双线运行(即上下分线运行)。 车辆本身带有动力装置，列车折返不必进行转头作业。 全日客流分布在时间上有较为明显的高峰和低谷之分，高峰时段客流量集中性强。 全

5、日运营时间内实施设备保养困难，需在运营结束后统筹安排施工检修计划。,二、城市轨道交通运营管理内容,城市轨道交通是一个系统工程，它必须遵循有轨交通的客观规律。在运输组织上，实行集中调度、统一指挥、按图运行；在功能实现上，车辆、车务、机电、通信、信号、工务等部门紧密配合，确保隧道、线路、供电系统、车辆设备、通信设备、机电设备及消防设备系统状态良好，运行正常；在安全保证方面，主要依靠合理的行车组织规则和可靠的设备运行来保证行车间隔和正常的行车路径。而这一系列功能的正常发挥需要的是良好的运营管理。由此可知，城市轨道交通运营管理可分为行车管理、站务管理、票务管理、车站设备管理四大部分。,2)站务管理 城

6、市轨道交通的站务管理:密切注意车站乘客动态,发现危及行车和乘车安全的情况,及时与有关人员联系,进行处理。 3)票务管理 包括票制,票价的确定和自动售检票系统及其运用管理。 4)车站设备的运营管理 车站服务设施系统,通信及信号系统,收费系统,供电系统,环控系统,通风及排烟系统,防灾系统,给排水及消防系统,自动扶梯及电梯运载系统等设施,设备的操作运用和养护维修管理。,三、城市轨道交通运营管理发展趋势,自进入21世纪以来，我国的城市轨道交通发展势头前所未有，目前有超过35座大中城市筹建、在建城市轨道交通，北京、上海、广州等部分城市已经有城市轨道交通线路投入运营。 目前的运营管理方式主要可以分为两种，

7、即一体化和专业化的管理方式。从其实践应用的角度来看，这两种管理方式各有其优缺点，并适于建设过程中的不同阶段。,1一体化管理方式,一体化的管理方式是集轨道交通工程的投融资、建设、运营、沿线商业开发统一运作的模式，其特点是每项职能都设立部门，以地铁项目的建设和运营为主要业务，以房地产、广告等商业经营为辅助业务。香港、广州地铁公司就采用了这种一体化的管理模式。以广州地铁总公司为例，公司设立了八部、二室、一委员会的构架，总公司集建设、运营、沿线资源开发等各项职能为一体，根据每个职能设立部门。,一体化管理方式的优势： 一是能将轨道交通建设中的各种资源高度集中，有利于各方面资源共享，资源配置成本比较低。二

8、是把投融资、建设、运营等作为公司内部工作，便于协调和分工。 三是建设、运营主营业务与商业资源开发辅营业务合并营业收入，可实现合理避税。仅这种管理方式也有缺点，例如，随着地铁的规模不断扩大，所需承担的职能会增多，势必会造成机构的庞大以及企业管理成本的增加，对企业管理水平有极高的要求，不利于大规模的地铁投资、建设和运营；资源、权利过于垄断，不利于地铁项目建设、及市场化竞争格局的形成。,2专业化管理方式,专业化的管理方式是把地铁的投融资、建设、运营、沿线商业并发分别由专业化公司来承担，而各公司之间是以资产为纽带的企业集团形式，也可以是完全相互独立的市场契约的关系。这种方式更有利于地铁的建设及多元化的

9、市场良性竞争格局的形成，代表了未来地铁管理的发展方向。深圳、上海、新加坡、日本的地铁公司就采用过此管理方式。 此管理方式的优点：一是将投融资、建设、运营分别成立专业化公司，结构清晰；二是有利于集中精力完成大规模的建设、运营任务。三是有利于地铁项目建设、运营主体多元化的市场良性竞争格局的形成。四是在筹措建设资金，节约控制项目投资，降低运营成本，提高运营效率等方面会发挥积极的作用。其缺点是虽能合并报表，但各公司要单独纳税，不利于纳税各个专业化公司的协调，分工难度较大。,在目前城市轨道交通建设的规划中，一般会存在多条线路的建设，可以根据各条线路实施的先后顺序，分为1号线、2号线等。在轨道交通项目的前

10、期阶段，往往只有1号线在建，此时管理工作量比较少；在后期阶段就可能会出现在1号线运营的同时，2号线在施工，3号线开始规划或者设计，此时协调管理工作会变得纷繁复杂，所以应该根据项目的具体情况来选择适合项目自身发展的建设运营管理方式，这对项目的顺利进行起着重要的作用。,3城市轨道交通建设运营两种管理方式的过渡,在目前的城市轨道交通建设中，可以在只有一条线路建设的前期阶段采用一体化管理方式，即成立建设处(部)来负责此线路的建设管理工作。这种管理方式可以在1号线的建设中起到许多积极的作用，并为1号线建设的顺利完工与运营打下坚实的基础。仅在城市轨道交通建设的后期阶段需要实行多点、多线建设。可是在一体化的

11、管理方式中，投融资、建设、运营、沿线商业开发都需要进行统一运作，从我国现阶段的国情来看，业主的管理能力不强，难以对多项目(线路)进行有效管理出现的局面往往是总公司的机构庞大，管理成本增加，限制了轨道交通大规模的发展。可见，一体化的管理方式不再适应多线建设的后期阶段，于是，可以在多线建设阶段把一体化的管理方式过渡到专业化的管理方式、即把建设处(部)发展为建设公司、运营开发处发展为运营公司和资源开发公司。这样可以使建设公司集小精力搞建设，保质保量，按时竣工；使运营公司聚精会神抓运营，确保安全，提高服务管理水平。各公司各司其职，权责分明，结构清晰，有利于轨道交通工程在短时间内筹集巨额建设资金有利于项

12、目的建设、运营主体多元化市场良性竞争格局的形成，从而完成大规模的建设、运营任务。,由一体化向专业化管理力式的转变可以取长补短，既发挥专业化管理方式有利于形成市场主体多元化的格局的优势，同时也避免了一体化管理模式所造成的资源、权力过于垄断的局面。在由一体化过渡到专业化时可以采用以下两种方式：一是分别成立建设子公司、运营子公司和资源开发子公司，子公司与总公司之间以资产为纽带而形成企业集闭，总公司对之实行的是资本型控制。采用这种形式，子公司与母公司可以形成规模效应，节约资本占用，节约交易成本。二是分别成立建设分公司、运营分公司和资源开发分公司，分公司与总公司之间以完全相互独立的市场契约为纽带而形成企

13、业集团的形式，总公司可对之实行行政管控。这种形式下，分公司将资金纳入总公司统一控制，有利于资金的合理调配，方便总公司全局的投资计划、经营策略的统一安排，使分公司资金能够得到最大限度的合理运用。子公司与分公司作为企业的分支机构，各有优势和弊端。具体采用哪种方式或是将两种方式同时运用，可以根据企业的具体情况进行选择。,4发展趋势,从总体而言，我国应该发展自己的地铁、轻轨、城市快速铁路、市郊铁路、城市铁路、单轨铁路、新交通系统、现代有轨电车、线性电机车辆、低速磁悬浮列车等系统。 从适应范围而言，市区宜采用地铁、轻轨、现代有轨电车、单轨铁路；近郊区宜采用城市铁路、轻轨等；远郊区宜采用市郊铁路、城市快速

14、铁路、机场联络线且采用地铁延长线、轻轨、快速铁路、低速磁悬浮，旅游区、机场内、校园内、港口城市宜采用单轨铁路、新交通系统、线性电机车辆等。 从运量规模而言，大运量宜采用地铁、市郊铁路、城市快速铁路、磁悬浮列车等；中运量宜采用轻轨、跨座式单轨列车、线性电机车辆等；低运量宜采用现代有轨电车，新交通系统、悬挂式单轨列车等。,从列车运行速度而言，超高速度(120-400 kmh及其以上)宜采用高速列车、高速磁悬浮列车；高速度(80-120 kmh)宜采用地铁、高速轻轨(如天津滨海线快轨，列车最高速度达到100 kmh)、市郊铁路、城市铁路、城市快速铁路、低速磁悬浮列车等；车速度(60-80 kmh)宜

15、采用轻轨、新交通系统、跨座式单轨列车等；低速度(60 kmh以下)宜采用现代有轨电车。 从运营管理而言、由一条线路独立运营向多线甚至网络化运营过渡，与铁路枢纽线路实行过轨运输，真正实现零换乘，与城市公共交通实行一体化管理，改善票务管理模式，站务管理向设备综合自动化方向发展，运营管理向更高级的列车综合监控系统发展，运营管理逐步向数字化、智能化方向发展，不断促进科技进步，建成全自动城轨运输系统等。,第二节 城市轨道交道行车组织,1列车运行图概述 列车运行图是轨道交通行车组织工作的综合性计划，是地铁及轻轨等行车组织工作的基础，由它规定各次列车占用区间的顺序和时间，列车在各个车站的到发及通过时刻，区间

16、运行时分，停站时分，折返站列车折返作业时分，列车出入车辆段时分，设备保养维修时间和司机作息时间等。列车运行图不仅把沿线各车站、线路、供电、车辆、通信信号等技术设备的运用联合成一个统一的整体，而且把所有与行车有关的部门和单位都组织起来，严格地按一定程序有条不紊地进行工作，从而保证列车安全、正点运行。,一、列车运行图,列车运行图是运用坐标原理来表示列车运行的一种图解形式。根据时间划分，可以分为一分格运行图，二分格运行图，十分格运行图和小时格运行图。 列车运行图中横坐标表示时间，纵坐标表示距离，水平线代表各车站中心线位置，图上斜线称为列车运行线，其中上斜线代表上行列车，下斜线代表下行列车。列车运行线

17、与水平线的交点，就是列车在每个车站到、发或通过的时刻。为区别不同的列车，如专运列车，客运列车，施工列车等，列车运行线分别采用不同的符号表示，并在每条运行线上标明列车的车次。,2列车运行图图解表示,列车运行图的编制质量，对轨道交通运输工作的好坏会产生直接影响，因此在编制列车运行图时，除了保证完成运输任务外，还应满足下列要求：,(1)保证列车运行安全；,(2)迅速、便利地运送旅客，最大限度地节约旅客在途时间，包括在站候车、随车运行及中转换乘等；,(3)充分利用线路通过能力，经济合理地使用车辆设备，安排施工维修时间；,(4)保证列车运行与车站客运作业过程的协调；,(5)合理安排乘务人员作息时间。,列

18、车运行图反映了行车组织工作的水平。提高运行图的编制质量，可以在不增加设备和人员的基础上，把运输工作做得更好，取得显著的技术经济效益。另外，除编制日常的基本运行图外，还需编制冬季、夏季。周日、节假日等特殊情形下的运行图。,1列车运行图的作用 (1)列车运行图是组织列车运行的基础 列车运行是一个很复杂的环节，它要求各个部门、各工种、各项作业之间相互协调配合，才能保证列车安全和提高运输效率。列车运行图规定了各次列车占用区间的顺序、列车在一 个车站到达和出发(或通过)的时刻、列车在区间的运行时分、列车在车站的停站时分、折返站列车折返作业时间及电动列车出入场时刻。列车运行图在保证城市轨道交通运营各部门的

19、相互配合和协调动作中起到了重要的组织作用。,(2)列车运行图是运行组织的一个综合性计划 运营生产是一个统一的整体，涉及城市轨道交通运营的各业务部门都需要根据列车运行图所规定的要求来安排工作。例如，车站根据运行图所规定的列车到达和出发时刻，安排本站行车组织工作和客运组织工作；车辆维修部门每天运营前要整备好运营需求的列车数，车辆运转部门要根据列车运行图的要求确定列车的派出时刻和乘务员的作息计划；工务、通信、信号、供电、机电等部门也要求根据列车运行图的规定来安排施工计划和维修计划。因此，列车运行图是城市轨道交通运行组织的一个综合性计划。,2列车运行图的图解表示要素(参看图73),(1)横坐标：表示时

20、间变量，按要求用一定的比例进行时间划分。一般城市轨道交通列车运行图采用1分格或2分格，即每一等分表示1min或2min时间。 (2)纵坐标：表示距离分割，根据区间实际里程，采用规定的比例，以车站中心线所在距离 定点。 (3)垂直线：是一组平行的等分线，表示时间等分段。 (4)水平线：是一组平行的不等分线，表示各个车站中心线所在的位置。,(5)斜线：列车运行轨迹(径路)线，一般以上斜线表示上行列车，下斜线表水下行列车。 (6)在列车运行图上，列车运行线与车站的交点即表示该列车到达、出发或通过的时刻。由于城市轨道交通列车停站时间较短，一般不标明到、发不同时间。 (7)在列车运行图上，每个列车均有不

21、同的车号与车次。一般按不同的列车类别规定代号与列车号。如专运列车、客运列车、施工列车等；按发车顺序编列车车次，上行采用双数，下行采用单数。但也有例外，如上海地铁目前使用的车次号由5位数组成。,3列车运行图的分类,(1)按区间正线数分：单线运行图和双线运行图。 (2)按列车之间运行速度差异分：平行运行图和非平行运行图。 (3)按上下行方向的列车数分：成对运行图和不成对运行图。 (4)按同方向列车运行方式分：连发运行图和追踪运行图。 (5)按使用范围分；日常运行图、节假日运行图、其他特殊运行图。 城市轨道交通系统的列车运行图因其系统特征所致，一般均为双线成对追踪平行运行图。,4列车运行图的组成要素

22、,城市轨道交通列车运行图组成要素在内容上有三类：时间要素、数量要素、相关要素。 (1)时间要素：包括区间运行时分、停站时分、折返作业时分、出入车辆停车场作业时分、运营时间、停送电时间等。 (2)数量因素：包括全日分时段客流分布、列车满载率、出入库能力、列车最大载容量等。 (3)相关因素：包括与其他交通方式的衔接与大型体育场所、娱乐、商业户心的衔接，列车试车作业，驾驶员作息时间，车站的存车能力，电动列车的能耗等。,时间要素 1.区间运行时分 列车区间运行时分是指列车在两相邻车站或线路之间的运行时间标准。 一般列车在区间运行有四种方式：通通、通停、停停、停通。,部分要素说明,2.最小行车间隔 行车

23、间隔时间的最小值取决于信号系统、车辆性能、折返能力、旅行时间、停站时间、投入运行的列车数等诸多因素。 缩短行车间隔时间可以减少旅客在站候车时间，有利于提高服务质量，增大对乘客的吸引力，也有利于减少列车编组辆数，节省工程投资。但是，缩小行车间隔时间受到多种因素的制约。,3.列车间隔时间 列车间隔时间分为列车在车站的间隔时间（简称车站间隔时间）和追踪列车间隔时间（简称追踪间隔时间）。车站间隔时间是车站办理两列车到达、出发或通过作业所需要的最小间隔时间。追踪间隔时间是在设有自动闭塞的线路上，同一方向追踪运行的两列车间的最小间隔时间。,1)车站间隔时间 常用的车站间隔时间包括不同时到达间隔时间、会车间

24、隔时间、同方向列车连发间隔时间、同方向列车不同时发到间隔时间和不同时到发间隔时间等。,2)追踪间隔时间 在自动闭塞区段，一个站间区间内同方向可有两列及以上列车，以固定或非固定的闭塞分区间运行，称为追踪运行。 固定闭塞追踪列车间隔时间 固定闭塞将线路划分为固定的区段，前、后列车的位置间距都是用固定的地面设备来检测的。 准移动自动闭塞追踪列车间隔时间 移动自动闭塞追踪列车间隔时间,4.停站时间 列车停站时间从列车停稳开始，包括列车开门时间、上下客时间、确认站台情况时间、关门时间等。列车停站时间长短服从于旅客乘降的需要，因而主要取决于车站的乘客集散量、车辆的车门数和座位布置以及车站的疏导与管理措施等

25、。一般来讲，列车停站时间应控制在30s以下。 5.折返作业时间 折返作业时间指列车到达终点站或在区间站进行折返作业的时间总和。包括确认信号时间、出入折返线时间、办理进路时间、司机走行或换岗时间等。,6 .列车出入车辆段作业时间 包括： 列车在车辆段与正线防护信号机间的运行时间 列车在正线防护信号机与列车始发站间的运行时间 列车在进入区间正线前等待信号开放和确认信号的时间,数量要素 （1）全日分时段客流分布,（2）列车满载率 列车满载率指列车实际载客量与列车定员人数之比。 （3）列车最大载客量 列车最大载客量即列车根据定员载客量和线路满载率计算的允许运送的最大乘客数。 （4）出入库能力 每单位时

26、段通过出入库线进入运营线的最大列车数，即出入库能力。,2020/9/17,41,5列车运行图的编制原则,(1)在保证安全可靠的条件下、提高列车运行速度 (2)尽量方便乘客 (3)允分利用线路的能力和车辆的能力 (4)存保证运量需求的条件下，运营车数达到最少,(1)按要求和编制目标确定编图的注意事项。 (2)收集编图资料，对有关问题组织调查研究和试验。 (2)对于修改运行图应总结分析现行列车运行图的完成情况和存在问题，提出改进意见 (4)确定全日行车计划。 (5)计算所需运用列车数量。,6列车运行图的编制步骤,数据准备,列车运行图 基础数据,列车运行图 铺划,运行图指 标分析,(6)计算所需运用

27、列车与草图。 (7)征求调度部门、行车和客运部门、车辆部门的意见，对行车运行方案进行调整。 (8)根据列车运行方案铺画详纲的列车远行图、列车运行时刻表和编制说明。 (9)对列车运行图的编制质量进行全面的检查，并计算列车运行图的指标。 (10)将编制完毕的列车运行图、时刻表和编制说明报有关部门审核批准执行。,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，列车开行计划包括全日行车计划、列车运行交路、列车停站设计和车辆运用计划等。,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

28、输工作量和确定车辆运用的基础资料。,全日行车计划的确定,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。客流的概念既表明了乘客在空间上的位移及其数量，又强调了这种位移带有方向性和具有起讫位置。客流可以是预测客流，也可以是实际客流。在建成新线投人运营的情况下，客流计划根据客流预测资料进行编制；在现有运营线路的情况下，客流计划根据客流统计资料和客流调查资料进行编制。,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。在客流计划编制过程中，高峰小时的断面客流量可以通过高峰小时站间发、

29、到客流数据来计算，也可以通过全日站间发、到客流量数据来估算。在用全日站间发、到客流数据时，在求出全日断面客流量数据后，高峰小时的断面客流量按占全日断面客流量的一定比例来估算，比例系数的取值可通过客流调查来确定。,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。根据资料，世界上大多数城市的轨道交通系统营业时间在1820h之间，个别城市是24h运营，如美国的纽约和芝加哥。适当延长运营时间，是城市轨道交通系统提高服务水平的体现。,1 全日行车计划编制资料,2)全日分时最大断面客

30、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。,3)列车定员数,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。,在客流量一定的情况下，为达到一定的运能，除可采用增加列车编组辆数措施外，也可采用缩短行车间隔时间的措施。但在行车密度已经较大时，为满足增长的客流需求，增加列车编组辆数往往成为选用措施。,车辆定员数的多少取决于车辆的尺寸、车厢内座位布置方式和车门设置数。在车辆限界范围内，车辆长宽尺寸越大载客越多，车厢内座位纵向布置较横向布置载客要多，车厢内车门区较座位区载客要多。,列车定员数是列车编组辆数和车辆定员数的乘积。,4)线路断面满

31、载率,式中 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。,线路断面满载率既反映了高峰小时开行列车在最大客流断面的满载程度，也反映了乘客乘车的舒适程度。为了提高车辆运用效率、降低运输成本和提高经济效益，在编制全日行车计划时，轨道交通系统可采用列车在高峰小时适当超载的做法。,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：,1)计算营业时间内务小时应开行列车数,式中 ni全日分时开行列车数，列或对； P列列车定员数，人。,计算公式如下：,式中

32、t间隔行车间隔时间，s。,2.全日行车计划编制程序,计算公式：,2)计算行车间隔时间,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9：0021：00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

33、间。,(1)旅客输送能力 旅客输送能力旅客列车数列车定员 (2)全日车辆总走行公里 全日车辆总走行公里 (旅客列车数列车编成辆数列车运行距离) (3)车辆日均走行公里(称日车公里) 车辆日均走行公里全日车辆总走行公里全日车辆运用数（其中，全日运用车辆数可近似地取早高峰小时的运用车辆数。） (4)车辆全周转时间 车辆全周转时间全日营业时间运用车组数全日开行列车对数,7列车运行图的指标计算,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。,区分：运输能力、通过能力和输送能力,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

34、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。,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。,2)列车技返设备 其通过能力主要决定于车站折返线的布置方式，信号和联锁设备的种类，列车在折返站停站时间标准，以及列车在折返内运行速度。,3)车辆段设备 其通过能力主要决定于车辆的检修台位、车辆停留线等设备的数量和容量

35、。,1)线路 线路是指由区间和车站构成的整体，其通过能力主要取决于正线数目，信号系统的构成，列车运行控制方式，车辆的技术性能，进、出站线路的平、纵断面情况，列车停站时间标准和行车组织方法等。,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：,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。,4)供电设备 其通过能力主要决定于牵引变电所的座数和容量。 城市轨道交通各项固定设备的通过能力通常是各不相同的，其中能力最小的设备限制了整个线路的通过能力，该项设备的能力即为线路的最终通过能力。由此可见，通过能力实质上取决于固定技术设备的综合能

36、力，因此，各项固定设备的能力应力求相互协调与配合，避免造成某些设备的能力闲置。在各项固定设备中，限制城市轨道交通通过能力的固定设备通常是线路和列车折返设备。,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。下表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。,由于城市轨道交通车站一般不设置配线，列车只能在车站正线停车办理客运作业，致使列车追踪运行经过车站时间的间隔时间远大于列车在区间追踪运行时的间隔时间。因此，列车停车时间是限制城市轨道交通线路通过能力的又一主要因素。 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

37、需要通过能力3个不同的概念。设计通过能力是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。现有通过能力是指在现有固定设备、现有行车组织方法条件下，线路能够达到的通过能力。需要通过能力是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。,1)设计能力与可用能力 为避免混淆，可采用以下两个能力概念： 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(Passenger space)数量。设计能力（Design capacity）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(Achievable Capacity)。

38、 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。,设计能力有两个要素：一是线路能力（line capacity）；二是列车能力(train capacity)，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(Peak Hour Diversity Factor),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

39、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。,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)。,这种方法还有许多现实因素末考虑到： （1）站立密度不是绝对的每平方米4人，在拥挤条件下，人们可以挤得更紧。（2）一般不可能设想多单元列车上所有车辆均同样拥挤。（3）还有一些其他因素会减少列车能力，如牵引力大小，车门问题，操作者的差异。它们不仅会导致列车间隔的增大，还会增加间隔的变化幅度。（4）最

40、小间隔概念上没有给运行图留出间隙，以作为恢复晚点延误的空当，它使得系统不能适应服务的变化。（5）旅客需求在高峰期内一般也不是平均分布的，存在一些需求“波”，它们与特定的工作开始和结束时间有关。（6）日常需求还存在一些随星期、季节、假期、天气而发生的波动，如周一与周五不同等，这增加了需求的不可预测性。（7）客运需求是有一定弹性的，有时可以有一些拥挤和延误。它们决定了一个重要的安全阀值。,可用能力是设计（最大）能力和一系列现实因素的产物，这些现实因素反映了人的感觉和行为，包括特定场合下的差异(期望、文化背景、运输方法等)。 设计的列车最小运营间隔是下列因素的函数： （1）信号系统类型与持性，包括闭

41、塞分区长度及间隔。 （2）进山车站及其他瓶颈(如交叉口)的运行速度。 （3）列车长度。 （4）车站停留时间。,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，线路所能运送酌乘客人数。在通过能力一定的条件下线路的最终输送能力还与车站设备的设计容量存在密切关系。这些设备包括站台、楼梯、自动扶梯、出入口和通道等。,2.通过能力计算,

42、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。,1)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。在确定线路能力时，有两个重要因素需要考虑：一是列车控制系统的能力，它受各种限制因素的影响尤其是枢纽及交叉点和单线区段的影响；二是车站的停留时间。 理论上lh可能通过的列车数量取决于

43、信号系统，包括传统的闭塞信号、机车信号和基于通信的移动闭塞系统。在城市市郊运输线路上，轨道交通系统的信号需要兼顾不同长度和速度的列车。一般地，解析模型可以得到经验或近似的通过能力，精确的结果则需要通过计算机模拟方法来确定。,车站停留时间在许多情况下是决定最小列车间隔的主导因素，而确定列车间隔的另一个因素是各种运营裕量(Margin)。在某些场合下，这类裕量可以附加到停站时间内，形成一个可控制的停站时间。例如，在纽约的格兰德(Grand)中心站，平均停站时间是64s，大约为列车实际平均间隔时间16s的39。该位置的列车最小间隔时间是55s实际列车平均间隔减车站停留时间和最小间隔时间后的值为46s

44、，这结果可以被认为是一种运营裕量。 般地，列午车在站的停站时间应包括3部分： 客流上下时间； 客流停止后的开门时间； 车门关闭后的等待开车时间。,（2）线路通过能力计算原理 轨道交通线路通常是采用双线，列车在区间实行追踪运行，并在每一个车站停车供乘客乘降。而为了降低车站的造价，轨道交通线路一般不设置车站配线，列车是在车站正线上办理客运作业。根据行车及客运作业和车站线路设备的这种特点列车停站时间成为影响线路通过能力的重要因素之一，见图。因此，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。,2)列车/车辆

45、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 其中，每辆车的旅客数受多个囱素的影响，它是能力汁计算中需要重点研究的问题。车辆能力一般要从拥挤水平来评价。北美拥挤水平一般按每平方米6人计算，这是在扣除座位面积、设备面积后的指标。实际上，北美地区的最大容量在5人m2左右，高峰期实际平均载荷仅为2人m2。,评价能力的唯一真实的办法是考察旅客不再上车面等待下一列车时的车辆载荷，即出现留乘(Passups)时的情况。避免留乘是所有公交系统设计的目标，它可以

46、得到评价系统可用能力的可靠数据。 评价车辆能力有两个重要指标，一是面向设计能力指标；二是一般情况下的可用能力。,（1）面向设计的能力 如果选择了某一类车辆，能力的计算相对简单，它涉及到一下因素： 1)座位数，假定所有座位满载。 2)站立面积，即可用面积，要扣除座位旅客的腿部所占面积。 3)站立密度，一般地，高峰期短时间可承受的平均站立密度为4人m2，距离长时应相应减少；有时，服务策略、地区条件也是调整的因子。,4)站立效率，是用来增加或减少期望站立密度的一个直接因素，它需要兼顾站立空间的特性。 5)轮椅调整系数，很多轨道交通系统是可兼容轮椅的，这一问题要在计算时加以考虑。一般地，一个轮椅所占面

47、积可按1.21.5m2计算，大致相当于26名站立旅客。 6)行李调整系数，与轮椅类似，当旅客携带一些大的物体时，需要调整能力。一般情况下它可以忽略，但对一些通往机场或娱乐区域的线路来说不能忽略。,（2）一般情况下的车辆可用能力 当没有为系统选定车辆时，可以参照某种通用的车辆参数来计算能力，它避免了采用既有系统中某类车辆可能导致的偏差。例如波特兰(Portland)轻铁采用座位相对宽大的车辆，而纽约地铁则采用以站立为主的车辆，它代表丁两类极端的情况。 影响车辆能力的主要参数包括：,1)车辆长度，可参照按车钩中点计算列车全长的车辆名义长度。 2)车辆宽度，座椅后背高度处车辆的宽度，主要考虑到人的肩

48、部较脚部宽。该处一般比地板高山0.8m，它比站台水平上的车辆宽度宽0.100.15m，车辆宽度采用外部尺寸、再转换为内部尺寸。一般可假定车体一侧的墙厚为0.050.10m。,3)无旅客空间，主要兼顾驾驶室、设备及端墙等，包括车钩末端的300mm距离。 4)座位密度，一般为1.52.0人m2，低限适合通勤或长距离市郊快速铁路，高限适合某些重轨快速线路。 5)座位利用率，与座位密度类似，旅客就座率也是一个特定场合的设计参数，受政策决策影响。 6)标准密度，没有被座位占用或为轮椅、行李甚至自行车设计占用的车辆地板的空间一般可以容纳4人m2。在北美，该值可在1.57人m2范围内选取。,3)闭塞分区长度

49、确定 （1）在双线自动闭塞、调度集中控制的线路设备条件下，当两个列车在区间追踪运行时，追踪运行列车之间的间隔时间取决于追踪运行列车之间的间隔距离及列车的运行速度，而追踪运行列车之间的间隔距离又取决于闭塞分区的数目和长度。在采用三显示带防护区段信号制度的自动闭塞线路上，为给司机创造一个良好的工作条件，当列车在区间追踪运行时，它们的空间间隔一般应保持4个闭塞分区，这样续行列车就能始终在绿色灯光下运行，不必频繁地调速。至于闭塞分区的长度，应同时满足大于或等于列车制动距离加上一个安全距离余量和大于或等于列车最大长度的要求。在不考虑线路平、纵断面对制动距离的影响情况下，闭塞分区长度通常可按下式计算：,闭

50、塞分区长度； 安全系数，经验取值为1.351.5； 列车最高运行速度（km/h）； 紧急制动平均减速度(ms2)。,（2）在安装列车自动控制系统或列车自动防护系统的线路设备条件下，区间线路分成若干个闭塞分区。一般情况下每一个闭塞分区有一个轨道电路，轨道电路是信息传输的通道，利用轨道电路可以探测前行列车尾部与续行列车头部之间的距离和传送由地面控制设备发向车载设备的限速命令。列车自动控制程序确定了每一闭塞分区的列车最高运行速度和目标速度，所谓目标速度是指列车以最高运行速度进入闭塞分区后立即进行制动，在考虑了制动生效时间的情况下，到达闭塞分区终点时的速度。当车载设备通过轨道电路接受地面控制设备的限速

51、命令后与列车实际运行速度进行比较，如果实际运行速度低于允许速度即加速，高于允许速度即制动。列车在区间运行速度的调速分成若干个限速命令等级，各闭塞分区的列车最高运行速度和目标速度以及前行列车后的各闭塞分区向续行列车发送ATP限速信号的情况。,t空制动空走时间 v进列车位于闭塞分区始点时的最高速度（km/h） v出列车到达闭塞分区终点时的目标速度（km/h） bmax紧急制动平均减速度(ms2)。,根据列车自动控制程序对列车位于闭塞分区始点时的最高速度和到达闭塞分区终点时的目标速度规定，可按下式计算各闭塞分区长度：,3.线路通过能力的计算公式 线路通过能力计算的一般公式： 城市轨道交通列车一般采用

52、追踪运行，在这种情况下，计算线路通过能力的一般公式为：,nmax 高峰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）。,二、行车调度工作,城市轨道交通行车调度工作由调度控制中心实施，实行高度集中统一指挥，以使各个环节紧密配合，协调工作，保证列车安全、正点地运行。行车调度工作是城市轨道交通系统的核心，它的好坏直接影响乘客运输任务的完成情况。 1行车调度工作的基本任务 (1)组织指挥各部门、各工种严格按照列车运行图工作。 (2)监控列车到达、出发及途中运行情况，确保列车运行正常秩序。 (3)当列车运行秩序不正常时，及时采取措施，尽快恢复正常运行秩序。 (4)及时、准

53、确地处理行车异常情况，防止行车事故的发生。 (5)随时掌握客流情况，及时调整列车运行方案。 (6)检查监督各行车部门执行运行图情况，发布调度命令。 (7)当发生行车事故时，按规定程序及时向上级主管部门汇报，并采取措施防止事故扩大,2调度机构及其组成 城市轨道交通系统是一个复杂的、技术密集性的城市公共交通系统。为统一指挥，有序组织运输生产活动，轨道交通系统设立调度控制中心。调度控制中心实行分级管理原则，按业务性质划分若干部分，设置不同的调度工种。如在控制中心通常设有行车调度、电力调度和环控调度等调度工种(图74),3行车调度工作的主要设备及功能 随着科学技术的发展，城市轨道交通系统运行控制设备正

54、逐步向合作自动化、远程化、计算机化的方向发展，行车调度工作也从人工电话调度指挥方式向电子调度集中和计算机调度集中控制设备发展。 (1)人工调度指挥系统(电话闭塞法) 控制调度中心设备；调度电话、无线调度电话、传输线路 车站设备：调度电话分机、传输线路。 列车上设备：无线调度电话。 该系统主要由行车调度员通过电话网车站值班员直接发布指令，有车站值班员安排列车进路。通过值班员报点，调度员掌握列车到达、出发信息，下达列车运行调整调度命令，并通过无线调度电话呼叫列车司机、发布调度指令等。在该阶段，由调度员人工绘制列车运行图。,2)电子调度集中系统(自动闭塞法) 调度控制中心设备：调度集中总机、运行显示

55、屏、运行图绘图仪、传输线路等。 车站设备：调度集中分机、传输线路等。 列车上设备：无线调度电话。 电子调度集中设备实现了运行调度指挥的通信和遥控两大远程控制功能(尚缺遥测这一基础功能)。它的特点是区间采用自动闭塞、车站采用电气集中联锁，并用电缆引接到控制中心。控制中心行车调度员可以直接排列进路，直接指挥列车的运行调整，并通过列车显示屏监控列车运行情况。在必要时，可将列车运行进路排列权限下放给车站，由车站值班员操作。 在电子调度集中情况下、列车进入区间的行车凭证为出站信号机的绿灯显示。如出站信号故障，凭行车调度的命令发车，追踪运行列车间的安全间隔内自动闭塞设备实现。,3)计算机控制的自动调度设备

56、(ATC系统与CATS系统) 目前，ATC系统已被越来越多的城市轨道交通系统采用。通常，ATC系统由列车自动保护系统(ATP)、列车自动驾驶系统(ATO)、列车自动监控系统(ATS)组成。 CATS是ATC系统中央控制中的调度指挥系统，它是一个实时控制系统，由调度控制和数据传输电子记算机、工作站、显示盘和绘图仪等构成，电子计算机按双机热备用配置。,4行车调度的调度命令 在组织指挥列车运行过程中，行车调度员按规定在进行某些行车作业时需发布调度命令，表示行车调度员在指挥列车运行过程中发布的对行车作业具有严肃性和强制性的指令。行车调度员在发布调度命令前，应详细了解现场情况，并听取有关人员的意见，调度

57、命令发布后，有关行车人员必须严格执行。 行车调度命令分为口头命令、书面命令、口头通知三种。,5行车调度工作考核指标 (1)列车运行图的兑现率 列车运行图兑现率实际开行列车数人/计划开行列车数100 (2)列车正点率 列车运行正点率=正点运行列车数全部开行列车数100 (3)平均满载率 平均满载率=(日客运量平均运距)(输送能力线路长度)100,三、列车运行组织,列车运行组织是城市轨道交通运营管理的中心工作。城市轨道交通通常被称为是一个大的联动机，因为它是集行车、车辆、机电、通信、信号、工务等各工种、技术一体化运转的系统，系统中的任一环节出现问题，都可能对整个系统的正常运转带来严重的后果、而整个

58、系统的正常运转则集中体现在列车的远行组织工作中，它是保证将乘客由出发站安全、准时、快捷地运送至目的地站的关键。,1列车交路计划 列车交路计划是根据运营组织的要求及运营条件的变化，按运行图或由调度指挥列车按规定的区间运行、折返的列车运行计划。列车交路计划的确定应从经济合理的角度出发，既要保证满足乘客需求又要考虑如何充分利用运能，以提高企业经济效益。 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。但现有轨道交通线路的延伸和城市轨道交通网络的形成，使列车运行组织面临新的问题，这就是在线路各区段客流相差悬殊时或不同轨道交通线路共线运行时，如何根据现有客流、设施条件，采用相适应的列车开

59、行方案，实现乘客服务水平、线路通过能力利用和各项运营指标的最优化。,1列车交路计划 列车交路计划是根据运营组织的要求及运营条件的变化，按运行图或由调度指挥列车按规定的区间运行、折返的列车运行计划。列车交路计划的确定应从经济合理的角度出发，既要保证满足乘客需求又要考虑如何充分利用运能，以提高企业经济效益。 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。但现有轨道交通线路的延伸和城市轨道交通网络的形成，使列车运行组织面临新的问题，这就是在线路各区段客流相差悬殊时或不同轨道交通线路共线运行时，如何根据现有客流、设施条件，采用相适应的列车开行方案，实现乘客服务水平、线路通过能力利用和各项运营指标的最优化。,(1)列车折返方式 列车通过进路改变、道岔的转换，经过车站的调车进路由一条线路至另一条线路运营的方式称为列车折返，具有列车折返能力的车站称为折返站。列车折返有站前折返和站后折返两种方式。 (2)列车交路的种类 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。在线路各区段客流量不均衡程度较大的情况下，