03第三章运营基本概念

第三章运营基本概念2019/9/72主要内容1.运营基本元素2.运营服务水平3.运力和运输效率4.车辆速度和线路速度5.列车运营里程、时间和速度6.乘客出行距离、时间和速度2019/9/731.运营基本元素线路、车站和线网，路权车辆、车组和列车出行量和客流量2019/9/74线路、车站和线网线路：从工程角度定义：一段固定走向长度空间的基础设施和车辆定时运营的服务。从运营的角度定义：城市轨道交通中运营列车沿固定路线和车站运行的通路。独立运营，共线运营线路分类2019/9/752019/9/76线路、车站和线网车站：线路上供车辆停靠、乘客上下的地点。2019/9/77大连有轨电车的车站2019/9/78巴黎地铁8条线路交汇的车站2019/9/79香港地铁的购物中心2019/9/710线路、车站和线网线网：一组互联或相交线路的集合。2019/9/711路权（Rightofway，ROW）路权：运营线路所使用的土地，经常用来表示基础设施的专属程度。A类路权：完全专属B类路权：半专属C类路权：与其他路面交通工具共享2019/9/712拥有专用路权的地铁2019/9/713采用部分与外界隔离的轻轨2019/9/714与其他运输车辆共享路权的有轨电车2019/9/715车辆、车组和保有量车辆：提供运营所使用的载客工具，一般为不可拆分的最小单元。2019/9/716车辆、车组和保有量车组：运营中所使用的若干数目车辆的固定组合，有时也称为列车。2019/9/717车辆、车组和保有量列车：城市轨道交通列车是将车辆按运营时刻表、施工行车通告及有关规定编成的车列，并配备司乘人员、挂有动力车辆（如机车等）及规定的列车标志。根据其用途分为客车、工程车和救援列车等。2019/9/718车辆、车组和保有量保有量：为完成全线列车运营所需要的车辆数称为车辆保有量。包括在线运用车数、备用车数和检修车数三部分。frmNNNNrfNNN2019/9/719车辆、车组和保有量某地铁公司的修程2019/9/720出行量、客流量出行量(PassengerNumber)：某一时段内的出行人数。客流量(PassengerVolume)：表示某一时段内沿某方向通过某个断面的旅客人数。强调的是旅客持续不断出行的过程强调的是沿某方向出行旅客的聚集程度2019/9/7212019/9/7222019/9/7232.运营服务水平发车间隔与发车频率运营时间满载率正点率2019/9/724发车间隔和发车频率发车间隔(Headway)是指在一条运营线路上两个连续的运输车辆沿同一个方向经过某个固定位置的时间间隔，单位：分钟或秒。发车频率(Frequency)：一小时内（或其他时间间隔）一条线路上沿同一个方向经过某一个固定点行驶的列车数，单位：列。发车频率是发车间隔的倒数。如果用h表示发车间隔，用f表示发车频率，则60fh2019/9/725发车间隔和发车频率公交服务可用性参考标准服务水平LOS平均发车间隔（min）发车频率辆/小时备注A106乘客不需要时刻表B10-145-6乘客参考时刻表C15-203-4最大可接受等待时间D21-302服务对部分乘客没有吸引力E31-601在一小时内服务可用F601服务对所有乘客失去吸引力2019/9/726发车间隔和发车频率发车间隔是否可能无限小？2019/9/727发车间隔和发车频率发车间隔不可能无限小，一方面是技术上难以实现，另一方面也与运营成本有关。当发车间隔减小到一定程度时，乘客对等待时间已经不敏感，此时是否进一步压缩发车间隔，往往取决于客流量与运力之间的关系。2019/9/728运营时间运营时间一般指一条城市轨道交通线路一天内提供服务的时间范围。2019/9/729满载率满载率或满载系数、断面满载率，一般指乘客人数与列车定员之间的比值，反映了乘客在车内的拥挤程度。2019/9/730满载率设计满载率指在线路规划设计和运营计划制定阶段，人为选取的载客量实际满载率是实际运营中统计得出的满载率2019/9/731满载率设计满载系数：制定运营计划时，列车运力应满足客流需求，但是考虑到需要保证一定的服务水平和应对可能的客流波动，根据列车定员数计算出来的运力应乘以适当的满载系数后再与需求进行匹配，这个满载系数称为设计满载系数。2019/9/732满载率设计满载系数：制定运营计划时，列车运力应满足客流需求，但是考虑到需要保证一定的服务水平和应对可能的客流波动，根据列车定员数计算出来的运力应乘以适当的满载系数后再与需求进行匹配，这个满载系数称为设计满载系数。2019/9/733满载率实际运营中，通过断面的客流量与断面运力的比值即实际满载率，高峰小时运营线路单向最大断面客流量与相应断面运力的比值称为高峰小时最大断面满载率。2019/9/734正点率对于城市轨道交通系统，一般把列车在始发站出发或到达终到站的时刻与计划时刻相比大于某个范围的列车统计为晚点列车，其余列车即为正点列车。正点率一定时段内正点列车数与所有开行列车数的比值即正点率。2019/9/735正点率下表给出了某公交运营系统对正点率的评价等级，其发车间隔大于10分钟，对晚点的定义是到发时刻偏离计划时刻5分钟。固定线路的准时性服务水平服务水平LOS正点率备注A95.0%-100.0%每两周有一辆公交车迟到（没有换乘）B90.0%-94.9%每周有一辆公交车迟到（没有换乘）C85.0%-89.9%每两周有三辆公交车迟到（没有换乘）D80.0%-84.9%每周有两辆公交车迟到（没有换乘）E75.0%-79.9%每天有一辆公交车迟到（有换乘）F75.0%每天至少有一辆公交车迟到（有换乘）2019/9/7363.运力和运输效率车辆能力线路通过能力断面运力定员公里运输效率运力2019/9/737运力运力指运输系统的能力。一个系统或一套设施的能力，从广义上讲是在一定情况下所能获得的最大产出。2019/9/738运力城市轨道交通系统是一种运输系统，其产出是人的位移，即人·公里。因此运力也应用单位时间内产生的人·公里数来衡量。2019/9/739运力但是实际运营中，我们往往更关心一定情况下能够通过某一断面的乘客数，并将一定时段内，按照计划能够运送通过某一断面的乘客数称为断面运力（人/小时）。2019/9/740运力断面运力与列车能力和线路通过能力密切相关，定义为单位时间内单向通过某断面的列车数与列车定员的乘积。实际的断面客流量与断面运力的比值，即实际的满载率。2019/9/741运力也有一些运营系统中并不将断面运力直接表示为人数，而是表示为通过断面的车厢面积，这样在计算满载率时需要进行单位面积容纳乘客人数的转换。2019/9/742运力城市轨道交通系统按照事先制定的计划进行生产，但是作为一种服务产业，其产品的产生和消费同时进行，只有被消费者实现的产品才具有价值，为了区分，我们把计划生产的产品数量称为定员公里，实现了的产品数量称为乘客周转量，两者的单位均为人·公里。2019/9/743运力实际运营中，人们往往用“运力”来指代“断面运力”，因此在需要使用真正的运力概念时，往往只能用定员公里来表述。2019/9/744车辆能力车辆能力一列车由若干车辆组成，列车能力是车辆能力的简单加和。车辆能力（vehiclecapacity）一般可以用车辆定员来表示。车辆定员是指在一定标准下，车辆能够乘载的乘客数量。车辆定员是车厢内座位数和站位数之和。2019/9/745线路能力线路能力（transitlinecapacity）是单位时间内沿某方向通过某个断面的最大列车数，它表示了线路在给定条件下（速度、安全、车站运营等）能够达到的最大频率fmax。2019/9/746线路能力线路能力也可以表示为每小时车辆数c，指单位时间内在线路上沿某一个方向通过某断面的最大车辆数。显然对于只有一辆编组的列车，c=fmax，但是在列车编组辆数超过1辆时，该值应为所有通过列车所包含车辆数的总和。2019/9/747断面运力断面运力指在单位时间内沿着一个方向经过某个断面可以运送的乘客数。某条线路的断面运力C可以用线路通过能力c与车辆能力Cv的乘积来表示，并且可以表示为线路发车间隔h的函数(n为列车编组数)：60vvvCnCCcCnfh2019/9/748一般情况下，线路在客流高峰时段提供的发车频率最大，具有最大的断面运力，即：maxmaxmin60vvCnCCnfh高峰小时运力往往用来考察线路是否能够满足客流的需求。断面运力2019/9/749定员公里城市轨道交通系统提供运输服务的产品是乘客的位移定员公里w。表示一定时段内，根据运营计划沿某方向所提供的运输服务总量（OfferedCapacity）（单位：人·公里）旅客周转量（UtilizedCapacity）w是被实现的服务（单位：人·公里）2019/9/750定员公里当所有该方向的列车都行驶在总长为L的线路上时，每小时的定员公里为：L=CvowCfnL其中C为断面运力。2019/9/751如果线路上的列车沿K个交路运行，第k个交路在该方向上的长度为Lk，担当该交路列车的能力为Ck、发车频率为fk，则该方向上所提供的定员公里为：okkkkwCfL定员公里2019/9/752如果全线由若干站间区间组成，其中第i个区间的断面客流量为Pi，区间长度为Si，那么该区间的客运周转量wi可以表示为：iiiwPS定员公里2019/9/753全线客运周转量wp为：piiiwpS定员公里2019/9/754运输效率运输效率：运输系统的产品与计划运力的比值。即实际完成的客运周转量与所提供的运力（定员公里）之比：iipiopSwwCL2019/9/755运输效率这个比例表示了运营部门沿着这条线路所提供的运力被乘客所利用的程度。也可以表示为线路列车平均满载率，即各区间列车实际满载率在距离上的平均。2019/9/756运输效率设αk表示第k个区间的满载率，则：kkkkkkkkkPPSSSCCLLL2019/9/757运输效率实际统计中，往往使用线路平均运距来计算线路列车平均满载率，即100%线路客运量线路平均运距线路列车平均满载率线路运营长度线路客运列车开行列数线路列车定员2019/9/7582019/9/759图中以一条线路上单位时间（1小时）内列车采用单一交路运行时为例，对客流量、断面运力、满载率、定员公里和运输效率等概念进行解释。2019/9/760图中横坐标单位为公里数，表示距离，以车站中心线为依据将全线划分为连续的站间区间，区间长度为Sk；2019/9/761纵坐标单位为人数，表示客流量和断面运力，各站间区间阴影部分的上边Pk表示通过该区间的客流量，横线C表示在全线提供的断面运力。2019/9/762图中阴影部分的面积表示实际的客运周转量，外围矩形面积表示定员公里。2019/9/763对于每个站间区间，客流量与断面运力的比值即列车在该区间运行时的实际满载率α，在图中也可以用阴影部分面积与该区间横线C下面积的比值来表示。2019/9/764实际满载率在不同区间并不相同，在最大客流断面区间（MLS）达到最大值。2019/9/765所有区间阴影部分面积的和与横线C下面积的比值即该线路的运输效率。2019/9/7664.车辆速度和线路速度车辆速度线路速度2019/9/767车辆速度最高运行速度Vmax根据车辆构造强度和动力作用,规定的允许最大行车速度，也称为构造速度。持续速度就是在全功率工况下，受车辆冷却装置的能力所制约许的持续运行的最低速度。2019/9/768线路速度线路设计速度Vd，指在保证乘客的舒适度和安全性前提下车辆在一段线路上能够达到的最大速度。允许运行速度Vl是指列车在一段线路中可以实现的最大运行速度，因为这个速度有许多限制条件（设计速度、路况、环境条件等）决定，因此它可以等于或小于设计速度。图定运行速度Vg，指根据