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单元9列车开行计划与运输能力教学目标：1、了解列车开行计划的概念2、掌握车辆运用计划3、理解列车运输能力及其计算4、熟悉提高运输能力的措施建议学时：6学时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。9.1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、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。c1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。根据资料，世界上大多数城市的轨道交通系统营业时间在18～20h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。（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。（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。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。（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。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。2全日行车计划编制程序（1)计算营业时间内务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。（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。（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。二、车辆运用计划1车辆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：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。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（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9-1检修周期表（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。2车辆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在新列车运行图下达后，车辆段有关部门应根据列车运行图的要求，及时排定运用车辆的出段顺序、时间和担当车次，回段顺序、时间和返回方向。出段时间根据列车运行图关于列车在始发站出发时刻的规定确定，出段时间应分别明确乘务员出勤时间、客车车底出库和出段时间。回段时间和返回方向同样也根据列车运行图确定。（2)铺画车辆周转图列车正线运行通常采用循环交路，根据列车运行图和车辆出段顺序，车辆运用计划以车辆周转图的形式规定了全日对应各出段顺序的车辆在线路上往返运行的交路，车辆在两端折返站到达和出发时间，以及车辆出入段时间和顺序。图9-1车辆周转图（3)确定对应各出段顺序的车辆(客车车底)根据车辆的运用情况和技术状态，在每日傍晚具体规定次日车辆的出段顺序和担当交路。在具体规定车辆的运用时，应注意使各客车车底的走行公里数能在一定时期内大体均衡。（4)配备乘务员为提高车辆利用效率和劳动生产率，轨道交通系统的乘务制度通常是采用轮乘制。由于乘务员值乘的列车不固定，在编制车辆运用计划时，应对乘务员的出退勤时间、地点和值乘列车车次，以及工间休息和吃饭等同步做出安排。在安排乘务员的工作时，应注意乘务员的连续工作时间不要超劳。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。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。在线路各区段客流量不均衡程度较大的情况下，采用合理的列车交路，能在不降低服务水平的前提下提高车辆运用效率，避免运能虚靡，使行车组织做到经济合理。列车交路有长交路、短交路和长短交路三种。图9-2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。而长短交路是指列车在线路上的运行距离有长、短两种情形。图9-2列车交路图2列车停站设计传统的城市轨道交通列车停站设计，总是安排列车站站停车，但从优化列车运行组织、提高列车旅行速度和节约乘客出行时间出发，根据具体线路的客流特点，还可比选采用下面两种列车运行方案。（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9-3所示。图9-3跨站停车列车运行方案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。（2)分段停车列车运行方案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9-4分段停车列车运行方案9.2运输能力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。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：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。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。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。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。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。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9-2线路通过能力比较表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