第6章城市轨道交通运输能力ppt课件.ppt

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1、第六章城市轨道交通运输能力,6.2 运输能力的影响因素,6.3 运输能力的计算,6.4 运输能力加强措施,6 运输能力,6.1 运输能力概述,6.5 提高运行效率的措施,6.1 运输能力概述,运输能力是通过能力和输送能力的总称。运输能力的大小主要取决于固定设备、移动设备、技术设备的运用、行车组织方法和行车作业人员的数量、技能水平。,1、通过能力 轨道交通线路的通过能力是指在采用一定的车辆类型和一定的行车组织方法条件下，轨道交通线路的各项固定设备在单位时间内（通常是高峰小时）所能通过的最大列车数。研究影响通过能力的因素、通过能力的计算确定和提高通过能力的途径、措施等问题，对于轨道交通新线的规划设

2、计和既有线的日常运能安排、扩能技术改造，都具有重要的理论和实践意义。,6.1 运输能力概述,通过能力的限制因素：（1）地铁、轻轨的通过能力按下列固定设备计算：线路：其通过能力主要受正线数、信号系统构成、列车停站时间、列车运行控制方式、车站是否设置配线、车辆技术性能、进出站线路平纵断面和行车组织方法等因素影响。列车折返设备：其通过能力主要受折返站的配线布置形式及折返方式、列车在折返站停站时间标准、车站信号连锁设备类型、车载设备反应时间、折返作业进路长度、调车速度以及列车长度等因素影响。,6.1 运输能力概述,1、通过能力,车辆段设备：其通过能力主要受车辆的检修台位、停车线等设备的数量和容量等因素

3、影响。牵引供电设备，其通过能力受牵引变电所的配置和容量等因素影响。,6.1 运输能力概述,1、通过能力,（2）市郊铁路的通过能力主要按照固定设备进行计算区间：车站：机务段设备及整备设备：牵引供电设备：,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力，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。,通过能力是各项固定设备的综合能力。根据分阶段发展的可能性，各项固定设备的通过能力配置应相互匹配、协调，以避免出现通过能力紧张或闲置

4、的现象。在诸多影响因素中，权重最大的是列车运行控制方式和列车停站时间。,6.1 运输能力概述,1、通过能力,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、现有通过能力和需要通过能力三个不同的概念。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和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，是指为了适应中、远期规划

5、年度的客运需求，线路应具备的包括后备能力在内的通过能力。,6.1 运输能力概述,1、通过能力,2、输送能力 轨道交通线路的输送能力是指在一定的车辆类型、固定设备和行车组织方法的条件下，按照现有活动设备的数量、容量和乘务人员的数量，轨道交通线路在单位时间内（通常是高峰小时、一昼夜或一年）所能运送的乘客人数。输送能力是衡量轨道交通技术水平与服务水平的重要指标。,6.1 运输能力概述,2、输送能力 在最终通过能力一定的条件下，输送能力可按下式计算：,6.1 运输能力概述,6.1 运输能力概述,通过能力从固定设备的角度确定线路所能开行的列车数，输送能力则是从活动设备与行车作业人员配备的角度确定线路所能

6、运送的乘客人数。输送能力以通过能力为基础，输送能力是运输能力的最终体现。在通过能力一定的条件下，线路最终输送能力还与车站设备的设计容量或能力存在密切关系。这些设备包括站台、售检票设备、自动扶梯、楼梯、通道和出入口等。,3、通过能力与输送能力的关系,6.2运输能力的影响因素,一、线路能力 线路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，城市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。线路能力主要取决于最小列车间隔和车站停留时间。在设计能力中，最小列车间隔与闭塞分区长度、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

7、度、车门数量与宽度、验票方式及车站能力限制有关。,6.2运输能力的影响因素,1最小列车间隔(1)列车控制系统和闭塞区间长度的影响 固定闭塞ATC系统 列车位置和间距都是用轨道电路来检测表示。准移动闭塞ATC系统 通过采用报文式轨道电路辅之环线或应答器来判断分区占用并传输信息，信息量大。移动闭塞ATC系统 借助感应环线或无线通信的方式实现。,6.2运输能力的影响因素,基于通信的列车控制CBTC实现了车地间双向、大容量的信息传输。充分利用通信传输手段，实时或定时地进行列车与地面间的双向通信，后续列车可以及时了解前方列车运行情况，通过实时计算，后续列车可给出最佳制动曲线，从而提高了区间通行能力，又减

8、少了频繁减速制动，改善了旅客乘车舒适度，地面可以及时地向车载控制设备传递车辆运行前方线路限速情况，指导列车按线路限制条件运行，大大提高了列车运行安全性。,6.2运输能力的影响因素,(2)折返站的折返能力分析 折返站的能力是地铁线路能力的关键环节，中间站、终端站折返能力的大小直接影响整个系统的运输能力和效率。2车站停留时间 列车在车站的停留时间应包括三部分：客流上下车时间；开关门时间；车门关闭后的等待开车时间。,6.2运输能力的影响因素,车站停留时间的确定一般需要考虑到以下因素：(1)列车牵引力与车门联锁系统，主要包括列车停站前的 延误和车门关闭后的延误；(2)车门运行，指实际开关门时间加上警告

9、时间以及其他 施加于车门的约束；(3)客流量，指上下车的平均旅客数量。上下的速率约为 0.5m/s(每单人宽度)；(4)车门的数量、宽度和间隔；(5)列车上下乘客的延误。上下混行时速率会进一步下降。(6)单/双向上下车，列车上运用某一侧的车门是正常的，不过，具有站台条件的繁忙车站可以运用两侧车门；(7)站台的高度。,6.2运输能力的影响因素,现实的列车间隔还必须考虑各单个列车间的间隔因素：(1)驾驶员行为。(2)车辆性能。这主要指牵引力大小。牵引力小的列车在全线的约束条件较多。(3)外部干扰。共享环境（如街道、平面交叉、升降桥等）时会产生延误，从而影响间隔。,6.2运输能力的影响因素,(4)时

10、刻表恢复问题。在最小间隔下运行的系统一般没有为延误提供恢复余地。较小的间隔其实就意味着较大的运输量，如果系统没有裕量，延误就会持续到高峰期结束。(5)车站停留时间的确定。车站停留时间影响着全部周转时间和系统的平均生产率。中间站的停留时间还影响着旅行速度和服务的吸引力。更重要的是个别最小运营间隔或瓶颈处的车站停留时间还影响着系统能力。,6.2运输能力的影响因素,二、列车能力分析 列车能力是每辆车载客数量与每列车编组辆数的积。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)=每辆车定员x编组辆数x发散系数 车辆能力一般要从拥挤水平来评价。,

11、6.2运输能力的影响因素,评价能力唯一真实的办法是考察旅客不再上车而等待下一列车时的车辆载荷，即出现留乘时的情况。避免留乘是所有公交系统设计的目标，它可以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：一是面向设计的能力指标，二是一般情况下的可用能力。,6.2运输能力的影响因素,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数量。设计能力相当于最大能力、理论能力或理论最大能力。它一般很难实现，故还需要定义一个可用能力或可获取能力（Achievable Capacity）。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。

12、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）。设计能力线路能力列车能力。,6.2运输能力的影响因素,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

13、与宽度、验票方式及车站能力限制有关。,6.2运输能力的影响因素,1设计能力 如果选择了某一类车辆，能力的计算涉及到以下因素：(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；,6.2运输能力的影响因素,(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，很多城市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，一个轮椅所占面积可按1.21.5m2计算，大致相

14、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。,6.2运输能力的影响因素,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。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；,6.2运输能力的影响因素,(2)车辆宽度，座椅后背高度处车辆的宽度，主要考虑到人的肩部较脚部宽。该处一般比地板高出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

15、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；,6.2运输能力的影响因素,(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。,6.2运输能力的影响因素,车辆能力的计算涉及三个方面：座位密度、座位率、站立密度。

16、在某种意义上，它们是一些政策问题。当车辆外形尺寸一定时，车辆的能力取决于容许密度的设计。,6.2运输能力的影响因素,6.2运输能力的影响因素,3列车能力 设计列车能力是车辆能力与每列车车辆数量的简单积，其中后者在很大程度上受某些具体因素的影响，如站台长度，尤其是既有系统；街道约束，指在街道上行驶的车辆。三、车站对能力的约束(1)车站能力，包括占有率的限制；(2)站台客流限制，主要是由于出入口的数量及宽度限 制引起的；(3)车站停留空间不足；(4)收费系统的能力限制。收费口的设计一般应与需求 匹配。,6.2运输能力的影响因素,四、其他能力影响分析(1)站立密度不是绝对的5人/m2，在拥挤条件下，

17、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；,6.2运输能力的影响因素,(4)最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，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阈值

18、。,6.3 运输能力的计算,6.3.1 线路通过能力计算原理 线路通过能力是指轨道交通线路在单位时间内（通常是高峰小时）能够通过的最大列车数。自动闭塞线路通过能力计算的一般公式为：,显然，线路通过能力计算的关键是确定追踪列车间隔时间。在自动闭塞行车时，列车停站时间与列车运行控制方式是决定追踪列车间隔时间的主要因素。,6.3 运输能力的计算,轨道交通通常是采用双线自动闭塞，列车追踪运行，并在每一个车站停车供乘客乘降。为了降低造价，轨道交通车站一般不设置配线，列车停在车站正线上供乘客上下车。根据这种特点，列车追踪运行经过车站时的间隔时间远大于列车在区间追踪运行时的间隔时间。列车停站时间是影响线路通

19、过能力的主要因素之一。因此，在计算线路通过能力时，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线路整体来进行计算。,（1）列车停站时间,（1）列车停站时间,停站时间对通过能力影响的图解示意,列车运行控制概念通常涉及追踪运行列车的间隔、速度控制和行车调度指挥。在研究追踪列车间隔时间的影响因素时，列车运行控制概念侧重于前者。,（2）列车运行控制方式,（2）列车运行控制方式,在自动闭塞线路上，线路通过能力是由列车间隔时间决定的，而列车间隔时间又与列车间隔距离密切相关。缩短列车间隔距离能压缩列车间隔时间，进而提高线路通过能力。但列车间隔距离的缩短是有前提的，不能危及列车运

20、行安全。采用先进的列车运行控制方式，能在确保列车运行安全的同时使线路通过能力达到最大。,（1）固定（自动）闭塞线路 在把区间和车站作为一个整体进行分析时，计算追踪列车间隔时间的最小间隔距离如图所示。后行列车从初始位置至前行列车所处位置，需经历进站运行、制动停车、停站作业和起动出站四个单项作业过程。,列车进站运行时间t运：,6.3.2 线路通过能力计算方法,（1）固定（自动）闭塞线路,列车制动停车时间：,列车停站时间t站：,列车起动出站时间t加：,将上述四个单项作业时间的计算过程合并，得到车站不设置配线时的自动闭塞线路追踪列车间隔时间计算公式：,（2）移动（自动）闭塞线路,追踪运行列车先后经过车

21、站时的间隔距离如图所示，后行列车从初始位置至前行列车所处位置，需经历制动停车、停站作业和起动出站三个单项作业过程，追踪列车间隔时间计算公式为：,（3）非自动闭塞线路,双线线路：轨道交通新线建成后，如果自动闭塞信号系统尚未安装就投入过渡期试运营，此时除采用调度监督组织指挥列车运行外，为确保列车运行安全，列车间隔按同一时间、两个区间内只准有一个列车占用进行控制，即以双区间闭塞为基本闭塞法。在双区间闭塞情况下，同方向列车按连发方式运行，a站开放出站信号的条件是前行列车已驶离c站的车站正线和双区间闭塞手续办妥。如图所示。线路通过能力计算公式为：,6.3.3 列车折返能力,（1）计算折返能力的一般公式

22、列车折返能力是指轨道交通折返站在单位时间内（通常是高峰小时）能够折返的最大列车数。列车折返能力计算的一般公式为：,1、列车折返能力计算原理,（2）折返出发间隔时间 在折返作业正常进行、考虑作业与进路干扰情况下，折返列车在折返站的最小出发间隔时间，称为折返出发间隔时间。折返出发间隔时间的长短反映了列车折返的迅速程度，是计算确定列车折返能力的基本参数。研究列车折返能力的问题，只有在列车折返间隔时间大于列车追踪间隔时间时才有意义。如果追踪间隔时间大于理论计算的折返间隔时间，则实际需要的折返间隔时间等于追踪间隔时间。,1、列车折返能力计算原理,（2）折返出发间隔时间,列车折返间隔时间有多种计算方式，如

23、按折返列车由车站出发、按折返列车到达车站、折返列车在进站位置、折返列车进折返线和折返列车出折返线等计算折返间隔时间。从折返作业循环进行的角度，如果不存在因作业（进路）干扰或因列车到达间隔等引起的作业等待情形，各种算法得到的折返间隔时间计算结果是相同的。但如果在作业过程中存在等待情形，则按折返列车由车站出发计算得到的折返间隔时间是最大的。因此，按折返列车由车站出发计算折返间隔时间能够确保列车折返能力不被高估。,（2）折返出发间隔时间,折返出发间隔时间的确定方法有图解法和解析法两种。图解法将组成列车折返作业过程的各个单项作业时间按作业顺序绘制在折返技术作业程序上，然后在图上找出相邻两列折返列车的折

24、返出发间隔时间。图解法适用于特定折返站的折返出发间隔时间确定，也可用来验证采用解析法计算得到的结果。解析法通过对列车折返作业过程以及列车在折返站的作业（进路）干扰等影响因素的分析，确定满足最小折返出发间隔时间的条件，并在此基础上建立计算折返出发间隔时间的数学关系式。其优点是计算方法的应用具有普遍性，对组成折返出发间隔时间的单项时间比较直观，便于分析影响列车折返能力的各项因素。,6.3.3 列车折返能力,2、列车折返能力计算方法 根据车站折返线的布置，列车折返主要有站前折返、站后折返、站前与站后混合折返三种方式。根据折返站在线路中的位置，列车折返有终点站折返和中间站折返两种情形。根据采用的列车交

25、路不同，列车折返又有单向折返和双向折返两种方式。不同折返方式的列车折返出发间隔时间应分别计算。,2、列车折返能力计算方法,（1）终点站站后折返 利用终点站的站后折返线进行折返作业称为站后折返。终点站站后折返线布置主要有尽端线和环形线两种。,（1）终点站站后折返,站后折返作业过程为：折返列车进入到达正线、停靠站台（a），在规定的停站时间内乘客下车完毕；按原则上优先使用与出发正线连接较近的折返线，折返列车由车站到达正线进入尽端折返线（b），折返调车进路可以预办；折返列车在折返线停留规定时间后能够进入出发正线、停靠站台（c）的前提条件是折返列车已驶出车站闭塞分区，同时道岔开通出发正线和调车信号开放。

26、,车站闭塞分区,出发正线,折返线,到达正线,（1）终点站站后折返,（1）终点站站后折返,显然，在采用站后尽端线折返时，当折返列车在折返线规定的停留时间结束后即能进入下行车站正线，此时折返列车与之间有最小的折返出发间隔时间。其计算公式为：,（2）终点站站前折返,利用终点站的站前渡线进行折返作业称为站前折返。终点站的站前渡线布置一般是交叉渡线。列车经由站前渡线折返可以有直到侧发、侧到直发、直到侧发与侧到直发交替进行三种方式。就直到侧发与侧到直发两种折返方式比较，从列车进站应减速、出站需加速以及乘客乘坐的舒适性考虑，侧到直发是较为合理地列车进出站运行组织办法。在列车折返能力比较紧张的情况下，可以考虑

27、采用直到侧发与侧到直发交替进行的折返方式。,（2）终点站站前折返,1）侧到直发折返 侧到直发折返时的作业过程如图所示。上行到达列车由进站渡线道岔外方确认信号距离（a）处侧向进站；停靠车站下行正线（b），在图定停站时间内乘客下车与上车完毕；由车站出发驶出车站闭塞分区（c）；办理下一到达列车的接车作业。,车站闭塞分区,出站渡线道岔处,车站到发线,进站渡线道岔处,1）侧到直发折返,3、列车折返能力,分析表明，在采用站前渡线进行折返时，当进站列车位于进站渡线道岔外方确认信号距离（a）处时既能进入车站下行正线，此时折返列车与之间有最小的折返出发间隔时间，其计算公式为：,2）直到侧发折返,可以证明采用直到

28、侧发折返方式，折返出发间隔时间也可用上式计算。但应注意，t离去和t进站的取值，直到侧发折返与侧到直发折返略有不同，一般是直到时间小于侧到时间、侧出时间大于直出时间。,3）直到侧发、侧到直发交替折返,交替折返时的作业过程如图所示。列车直到停靠站台（a）；办理列车接车进路、列车侧到停靠站台（b）；办理列车 发车进路、列车出发驶离车站闭塞分区（c）；办理列车发车进路、列车出发驶离车站闭塞分区（c）。列车直到停靠站台（a）；列车出发驶离车站闭塞分区（b）；办理列车接车进路、列车侧到停靠站台（c）；办理列车发车进路、列车出发驶离车站闭塞分区（b）。,3）直到侧发、侧到直发交替折返,折返作业过程显示，列车

29、 的到达进路与列车 的出发进路属于平行进路，在列车 驶离车站闭塞分区后即可办理列车 的发车进路，但列车、的折返出发间隔时间不能小于追踪间隔时间；而在列车 驶离车站闭塞分区后，应先办理列车 的接车作业，然后办理列车 的发车进路，因此列车 与列车、列车 与列车 的折返出发间隔时间可分别由下两式计算：,3）直到侧发、侧到直发交替折返,3）直到侧发、侧到直发交替折返,由于两发车间隔时间不等值，列车折返能力可按平均折返出发间隔时间计算。假设办理接、发列车进路的时间相同，则交替折返时的平均折返出发间隔时间为：,由上式可知，与站前侧到直发折返相比较，采用交替折返时，因乘客上下车作业能与其他作业平行进行，所以

30、能显著压缩折返出发间隔时间，较大幅度提高列车折返能力。,（3）中间站单向折返,在列车交路为混合交路时，短交路列车在中间站单向折返，长交路列车在中间站停车作业后通过。短交路列车在中间站折返时，根据折返线布置的不同，有站前折返和站后折返两种。从兼顾折返调车作业和接发列车作业的安全出发，中间站站前单向折返时宜采用直向到达、侧向出发的进出站运行组织办法。,（3）中间站单向折返,站前直到侧发折返：采用混合交路时，短交路折返列车A在中间站通过站前渡线单向折返，长交路列车B在中间站作业后正线通过，折返列车A由进站渡线道岔外方确认信号距离A（1）处直向进站，停靠车站正线A（2），在固定停站时间内乘客下车与上车

31、完毕，列车由车站侧向出发驶出车站闭塞分区至A（3），然后办理下一列折返列车的接车作业。,当折返列车A位于进站渡线道岔外方确认信号距离A（1）处时，即能进入车站正线，此时有最小的折返出发间隔时间。如果进一步考虑长交路列车B的影响，则在折返列车A刚好驶出车站闭塞分区至A（3）时，长交路列车B即能进入车站正线，此时短交路列车折返作业和长交路列车接发作业不产生干扰，仍有最小的折返出发间隔时间。计算公式同终点站站前折返。,（3）中间站单向折返,站后尽端线折返：中间站单向站后折返时，典型的折返线布置和折返作业过程如图所示。如果不考虑长交路列车B的影响，短交路折返列车A停靠车站到达正线A（1），乘客下车完毕

32、后进入折返线A（2），在折返线完成相关作业后进入车站正线A（3），乘客上车完毕后驶离车站，然后办理下一列短交路折返列车的接车作业。当折返列车A在折返线作业完毕后即能进入车站出发正线，此时有最小的折返出发间隔时间，计算公式同终点站站后折返。,（3）中间站单向折返,（4）中间站双向折返,在列车交路为衔接交路时，双方向列车在中间站折返。根据折返线布置的不同，双方向列车在中间站的折返方式主要有站前渡线折返和站后尽端线折返两种。,1）站前渡线折返,双方向列车通过站前渡线折返，有直向到达、侧向出发或侧向到达、直向出发两种折返进路选择，以最大限度避免双方向列车的进路干扰出发，列车在中间站双向折返时宜采用直向

33、到达、侧向出发的运行进路。设两个短交路区段开行的列车数分别为M和N、且MN。如果M/N为整数，由于能使双方向列车同时到达车站及进行折返作业，此时有最小的折返出发间隔时间。,2）站后尽端线折返,在双方向列车经由站后尽端线折返时，如果两个短交路区段开行的列车数之比M/N为整数，由于能使双方向列车同时到达车站，并进行乘降作业与折返作业，此时有最小的折返出发间隔时间。,6.3.4 最终通过能力与使用通过能力,1、最终通过能力确定思路 由于限制最终通过能力的固定设备通常是线路和列车折返设备，轨道交通最终通过能力计算公式如下：,6.3.4最终通过能力与使用通过能力,2、使用通过能力确定思路,上式计算得到的

34、通过能力是理想作业状态下的理论计算能力，在日常运营中，列车运行时分偏离、作业进路干扰、设备故障、行车事故和外界影响等因素引起的通过能力损失不可避免，因此，实际可使用的通过能力达不到理论计算的通过能力。因此，通过引入损失时间来计算使用通过能力，损失时间可根据列车晚点等运营统计资料或者通过对作业进路干扰的分析，采用解析方法推导确定。,6.3.4最终通过能力与使用通过能力,3、采用特殊交路对通过能力的影响（1）中间站单向折返时 列车在中间站单向站前折返时，如果折返调车作业和接发列车作业存在进路干扰，需要考虑因此而引起的折返列车出发间隔时间的延长，即列车折返能力损失问题。,3、采用特殊交路对通过能力的

35、影响,在折返列车A即将完全驶出车站闭塞分区A（3），而长交路列车B又恰好运行到进站位置时，对列车折返能力的影响最大。根据接发列车作业优先原则，如果让折返列车A在A（2）等待长交路列车B进站后再出发，此时有最大折返出发间隔时间。,3、采用特殊交路对通过能力的影响,列车在中间站单向站后折返时，如果折返调车作业和接发列车作业存在进路干扰，同样需要考虑因此而引起的折返列车出发间隔时间的延长，即列车折返能力损失问题。,3、采用特殊交路对通过能力的影响,折返列车A由A（2）驶出尽端折返线即将到达A（3），而长交路列车B又恰好运行到进站位置时，对列车折返能力的影响为最大。根据接发列车作业优先原则，折返列车A

36、应该在A（2）待避，在长交路列车B到站停车，乘客上下车完毕和驶出车站闭塞分区，以及为折返列车A办妥调车进路后，折返列车A才能从折返线进路车站出发正线。此时有最大折返出发间隔时间。,3、采用特殊交路对通过能力的影响,研究表明，因折返调车作业和接发列车作业干扰引起的折返出发间隔时间延长，站后折返远大于站前折返。因此，短交路列车在中间站单向折返时，采用站前折返方式比较有利。尤其是在行车密度较高的情况下，折返调车作业和接发列车作业干扰的概念较大，此时不宜采用站后折返方式。,3、采用特殊交路对通过能力的影响,（2）中间站双向折返时 列车在中间站双向站前折返时，如果M/N为非整数，由于双方向列车不能全部同

37、时到达车站，并进行乘降作业与折返作业，需要考虑因双方向列车进路交叉干扰影响而引起的折返出发间隔时间延长，即列车折返能力损失问题。,3、采用特殊交路对通过能力的影响,折返列车由A（2）或B（2）位置驶出尽端折返线即将到达A（3）或B（3）位置，而进站列车B（1）或A（1）又恰好运行到进站位置时，对折返出发间隔时间的不利影响为最大。根据接发列车作业优先原则，折返列车A（2）或B（2）应在尽端折返线等待进站列车腾空车站正线后再由尽端折返线运行至A（3）或B（3）位置。,3、采用特殊交路对通过能力的影响,研究表明，因双方向列车进路交叉干扰引起的折返出发间隔时间延长，站后折返远大于站前折返。因此，双方向

38、列车在中间站折返时，不宜采用站后折返方式。,6.3.5 输送能力,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有密切关系，这些设备包括站台、楼梯、自动扶梯、通道和出入口等。线路通过能力一定条件下，输送能力主要决定于列车编组辆数和车辆定员，即,式中，p线路每小时最大输送能力，人；P车车辆定员，人。,（1）列车编组辆数 列车编组辆数确定的主要依据是预测的规划年度早高峰小时最大断面客流量，计算公式如下：此外，在确定列车编组辆数时还应充分考虑如下制约因素：站台长度限制。对线路能力的影响。经济合理性。,6.3.5 输送能力,（2）车辆定员数 车辆定员数，指城市轨道交通列车的额定载客量

39、，由车辆的座位人数和站位人数组成，为车厢座位数和空余面积上站立的乘客数之和。站位面积，指车厢空余面积，为车厢面积减去座位面积。计算公式：客车辆定员数=车厢固定乘客座位数+车厢有效站立面积（m2）每平方米允许站人数,6.3.5 输送能力,6.3.6 运输能力储备,运输储备能力：在一定时期内给定的运量条件下，充分考虑运量波动、维修作业、技术改造和系统发展等因素后，运输系统具备的完成一定日常运输任务必须的最小的使用能力以外的附加能力。（1）第一类：考虑运量和车辆运行波动，突发性故障、中断、调度指挥失误，大中修施工，抢险救灾等不可预测任务。体现了为应对日常运输变动的应急和应变能力。,（2）第二类：系统

40、运营初期预留的，为适应未来发展在技术改造时期施工预留的，考虑社会经济长远发展规划的储备能力。储备能力可分为通过能力储备和输送能力储备。能力储备实质上是利用设备冗余或时间冗余提高运输系统可靠性，使运输系统的发展能够适应不断增长的运输需求。规定设备的能力储备，实际上也就是界定运输设备的合理负荷水平。,6.4 运输能力加强,在一定时期内，轨道交通的运输能力通常是相对固定的，但随着城市经济的不断发展和市民出行需求的不断增加，客流则往往呈现逐年增长的态势，运输能力紧张或不足的问题会逐渐凸显出来。为了适应客流的增长，轨道交通应及时和有计划的采取加强运输能力的措施，不断提高运输能力。,6.4 运输能力加强,

41、运输能力的加强通常是在运输能力接近饱和时进行。确定运输能力是否饱和可以参考以下两个指标：高峰小时单向最大客流断面满载率1.0，客车满载率0.7。在某些情况下，尽管运输能力还有一定的后备，但通过采用新的技术设备或加强现有的技术设备，可以达到提高服务水平、降低运输成本、提高劳动生产率、改善劳动条件和加强行车安全等目的，因而也是合理的。,6.4 运输能力加强,1、运能-运量适应分析 在解决运输能力不足问题时，是否需要采取和何时采取提高运输能力的措施，应通过运能-运量适应分析来确定，即根据轨道交通高峰小时现有运输能力能否适应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，根据预测的规划年度高

42、峰小时最大断面客流量计算确定，计算公式为：,6.4 运输能力加强,假设需要运输能力在运营初始年为25000人，平均每年增加2500人，现有运输能力和采取扩能措施后所实现的运输能力见下表，根据资料绘制的运量适应图如下。从运量适应图上可以清楚的看出运能-运量适应分析的结果。,6.4 运输能力加强,2、运输能力加强途径与措施（1）运输能力加强途径 运输能力加强主要有建设新线、提高行车密度和增加列车定员三个途径。建设新线：即是指投入运营线路的增加使轨道交通线网逐步扩大，也包括既有线路延伸，以及从单线成为双线或多线。建设新线能使运输能力有较大的提高，满足城市公共客运的需求，提高轨道交通线路的服务水平。,

43、（1）运输能力加强途径,提高行车密度：由于建设新线会遇到资金、土地及环保等一系列的困难或限制，并且建设新线也不是在任何客流条件下都是合理经济的。因此，提高既有线行车密度是提高既有线运输能力的基本途径。提高行车密度时的通过能力的提高值可由下式表示：,（1）运输能力加强途径,增加列车定员：通过增加列车编组辆数、采用大型车辆或优化车辆内部布置来增加列车定员，是提高既有线输送能力的又一途径。但地铁列车的扩大编组往往受到站台长度的限制；而轻轨线路在路权混用时，列车编组辆数多会在平交道口对其他交通产生一定影响。,（1）运输能力加强途径,增加列车定员时的输送能力的提高值可由下式表示：,根据国内外轨道交通的运

44、用实践，在扩能的途径方面，加强既有线运输能力的步骤通常是先提高行车密度，后增加列车定员，当然也有提高行车密度与增加列车定员两者并用的情形。,2、运输能力加强途径与措施,（2）运输能力加强措施 运输能力加强措施大体上可以分为运输组织措施和设备改造措施两大类。运输组织措施是指无须大量投资，通过有效使用技术设备和优化运输组织过程，使运输能力达到需要水平的能力加强措施。如优化列车运行图、合理规定停站时间、科学组织折返作业、改善列车乘务制度以及采用各种短时期内能提高通过能力的措施等。,2、运输能力加强途径与措施,（2）运输能力加强措施 设备改造措施是指需要较大投资，通过设施、设备的新建或加强，使运输能力

45、达到需要水平的能力加强措施。如建设新线、改造既有线与车辆段、采用先进的列车运行控制系统和购置新型车辆等。,（2）运输能力加强措施,在影响运输能力的众多变量中，最重要的是正线数、列车运行控制方式、列车停站时间、追踪列车间隔时间、折返站的配线布置、折返出发间隔时间、列车编组辆数和车辆定员数等。就最终通过能力而言，轨道交通一般是由线路通过能力和列车折返能力两者中的能力较小者所决定。因此，采用何种运输能力加强措施必须具有针对性。,（2）运输能力加强措施,根据国内外轨道交通的运营实践、在扩能的措施方面，加强既有线运输能力通常是运输组织措施和设备改造措施两者并用。但在线路行车密度已经较高的情况下，提高运输

46、能力往往需要通过采用设备改造措施来实现。考虑到车站在建成后想扩建是极为困难的，因此，在轨道交通的规划设计中，必须充分考虑到轨道交通的这一特点，折返站、换乘站的站型选择及设计应能确保线路的远期运能潜力充分发挥。,1）线路通过能力的加强措施：修建双线或四线：在既有单线或双线基础上建成双线或四线，能大幅度提高线路通过能力。但修建四线的情况在国外也不多见。改造线路平纵断面：采用该措施能提高行车速度，进而提高线路通过能力。但会受到诸如工程经济性、施工困难和影响日常行车等因素的制约。增设侧线及站台：在中间站与换乘站的客流较大或因列车在中间站折返对线路通过能力产生不利影响时，可考虑增设侧线及站台。适用于郊区

47、地面线路。,（2）运输能力加强措施,图1是侧式站台中间站增设侧线后，侧式站台变成双岛式站台；图2是岛式站台中间折返站增设侧线及站台，岛式站台变成混合式站台。,1）线路通过能力的加强措施,1）线路通过能力的加强措施,中间站增设侧线后，列车在站台两侧轮流停靠平行作业，追踪列车间隔时间中不再包括列车停站时间，能够较大幅度提高线路通过能力。另一种情形是，岛式站台中间站只增建侧式站台，列车停站时两侧均有站台，乘客可从两侧车门上下车或分开上下车，有利于缩短列车停站时间，提高线路通过能力。在既有线加强运输能力时，该措施一般适用于郊区地面线路情况。,1）线路通过能力的加强措施,使用新型车辆：新型车辆的含义包括

48、车辆运行性能改善和安装车载控制设备等。车辆运行性能主要包括车辆构造速度、车辆起动加速度和制动减速度等运行参数，车站控制设备主要是指车载ATC设备和道岔自动转换设备等，车辆运行性能改善和安装车载控制设备能提高列车运行速度，缩短追踪列车间隔时间。此外，采用车门数较多的车辆也能有效缩短列车停站时间。改进车辆设计改用移动闭塞,1）线路通过能力的加强措施,采用先进的列车运行控制系统：对三显示带防护区段自动闭塞信号、调度集中控制的轨道交通线路，采用列车自动控制（ATC）系统后能较大幅度提高线路通过能力。用移动闭塞取代固定闭塞，能较大幅度缩短追踪列车间隔时间。采用跨站停车的列车运行组织方式,1）线路通过能力

49、的加强措施,分割车站区域轨道电路：如图所示，通过分割车站区域轨道电路，增加了一个前行列车离去速度监督等级，当前行列车出清轨道电路段cd，达到被监督速度，后行列车恰好运行至进站线路的a处；当前行列车出清整个车站轨道电路区域时，后行列车已运行到进站线路的a处。采用该措施可缩短组成追踪列车间隔时间的列车进站运行时间。,1）线路通过能力的加强措施,加强站台客运组织：为了在到站后能减少出站走行距离和避开因人多而引起的检票等待，乘客的候车位置往往选择在离出站口较近的车辆停靠处，而列车内乘客分布的不均匀会造成列车在车站的停站时间延长。加强站台乘车组织，使列车内的乘客尽可能分布均匀，有利于减少列车停站时间。,

50、1）线路通过能力的加强措施,加强站台客运组织：加强站台乘车组织可以加速乘客上下车以减少列车停站时间。比如下述组织乘客乘降的方法在理论上可以加速上下车进程：规定单号（即1、3、5号）车门为下车车门，而双号（即2、4、6号）车门为上车车门。需要下车的乘客提前到单号车门等候，而在站台准备上车的乘客排在双号车门对应的地方。列车到站、车门打开后，上下车的乘客分别同时上下车，没有客流的相互冲突，因而能够加快上下车进程。,（2）运输能力加强措施,2）列车折返能力加强措施：优化折返线布置：优化折返线布置，对缩短折返出发间隔时间作用显著。如图所示，终点站有站前、站后两条平行的折返进路，在运营高峰期间可采用混合折