1、6.1 6.1 城市軌道交通系統能力的概念城市軌道交通系統能力的概念（1）設計能力： 某一線路上某一方向1h內通過某一點的旅客數量。設計能力 = 線路能力列車能力 線路能力指每小時通過的列車數； 列車能力指列車容納的旅客人數，等于每列車車輛數乘以每輛車定員數。設計能力 = 線路能力每列車車輛數每輛車定員數 （2）可用能力： 在容許旅客需求發散條件下，某一線路某一方向1h所能運送的最大旅客數量。可用能力 = 設計能力高峰發散系數 一般的，高峰期能力利用系數在0.700.95。6.2 6.2 運輸能力的影響因素運輸能力的影響因素6.2.1 6.2.1 線路能力線路能力 線路能力是指在采用一定的車輛

2、類型、信號設備和行車組織方法條件下，城市軌道交通系統線路的各項固定設備在單位時間內（通常是高峰小時）所能通過的列車數。 線路能力計算依據： （1）線路 （2）列車折返設備 （3）車輛段設備 （4）牽引供電設備 供電車輛段折返線路最終nnnnn,min6.2.2 6.2.2 列車能力列車能力 列車能力：列車能力 = 每列車車輛數每輛車定員數 每輛車定員數：每輛車定員數 = 車廂固定座位數+車廂有效站立面積每單位面積允許站立人數 車輛能力 1）面向設計的能力 如果選擇了某一類車輛： （1）座位數，假定所有座位滿載。 （2）站立面積，即可用面積，要扣除座位旅客的腿部所占面積。 （3）站立密度，一般的

3、，高峰期短時間可承受的平均站立密度為4人/m2，距離長時應相應減少；有時，服務策略、地區條件也是調整的因子。 （4）站立效率，是用來增加或減少期望站立密度的一個直接因素，它需要兼顧站立空間的特性。 （5）輪椅調整系數，很多城市軌道交通系統是可兼容輪椅的，這一問題要在計算時加以考慮。一般的，一個輪椅所占面積可按1.21.5 m2計算，大致相當于26名站立旅客。 （6）行李調整系數，與輪椅類似，當旅客攜帶一些大的物體時，需要調整能力。 2）一般情況下的車輛可用能力 當沒有為系統選定車輛時，可以參考某種通用的車輛參數來計算能力。 影響車輛能力的主要參數包括： （1）車輛長度，可參照按車鉤中點計算列車

4、全長的車輛名義長度。 （2）車輛寬度，座椅后背高度處車輛的寬度，主要考慮到人的肩部較腳部寬。該處一般比地板高出0.8m，它比站臺水平上的車輛寬度寬0.100.15m，車輛寬度采用外部尺寸，再轉換為內部尺寸。一般可假定車體一側的墻厚為0.050.10m。 （3）無乘客空間，主要兼顧駕駛室、設備及端墻等，包括車鉤末端的300mm距離。 （4）座位密度，一般為1.52.0人/ m2，低限適合通勤或長距離市郊快速鐵路，高限適合某些重軌快速線路。 （5）座位利用率，與座位密度類似，旅客就座率也是一個特定場合的設計參數，受政策決策影響。 （6）標準密度，沒有被座位占用或為輪椅、行李甚至自行車設計占用的車輛

5、地板的空間一般可以容納4人/ m2。在北美，該值可在1.57人/ m2范圍內選取。6.2.3 6.2.3 車站對能力的約束車站對能力的約束 需要考慮以下因素： （1）車站能力，包括占有率的限制。 （2）站臺客流限制，主要是由于出入口的數量及寬度限制引起的。 （3）車站停留空間不足。 （4）收費系統的能力限制。6.2.4 6.2.4 其它影響因素分析其它影響因素分析 （1）站立密度不是絕對的4人/ m2，在擁擠條件下，人們可以擠得更緊。 （2）一般不可能設想多單元列車上所有車輛均同樣擁擠。 （3）還有一些其他因素會減少列車能力，如牽引力大小，車門問題，操作者的差異。他們不僅會導致列車間隔的增大，

6、還會增加間隔的變化幅度。 （4）最小間隔概念上沒有給運行圖留出間隙，以作為恢復晚點延誤的空當，它使得系統不能適應服務的變化。 （5）旅客需求在高峰期內一般也不是平均分布的，存在一些需求波動，這與特定的工作開始時間和結束時間有關。 （6）日常需求還存在一些隨星期、季節、假期、天氣而發生的波動，如周一與周五不同等，這增加了需求的不可預測性。 （7）客運需求是有一定彈性的，有時可以有一些擁擠和延誤。 6.3 6.3 線路通過能力線路通過能力6.3.1 6.3.1 線路通過能力計算原理線路通過能力計算原理 線路能力是系統綜合能力的反應，決定于行車密度，從而影響運輸能力。1）追蹤列車間隔時間 在列車追蹤

7、運行的情況下，計算線路通過能力的一般公式為： 線路在1小時內能夠通過的最大列車數（列）； 追蹤列車間隔時間（s）。hn3600線路線路nh2）列車運行控制方式 列車自動控制的一般原理： 自動檢測追蹤運行列車的位置、速度和線路的平縱斷面等信息，并將檢測到的信息傳輸到控制中心；控制中心根據接收到的信息、列車運行圖資料，自動生成對車載設備與地面設備的控制命令；車載設備與地面設備根據控制命令自動對列車運行間隔與速度等實施具體的控制。 目前使用的列車檢測技術：軌道電路技術、計軸設備、交叉感應環線、無線通信等 軌道交通的列車運行控制方式：（1）傳統信號的列車運行控制（2）采用ATC的列車運行控制（3）基于

8、通信的列車運行控制（1）采用傳統信號的固定閉塞列車運行控制 三顯示自動閉塞、四顯示自動閉塞GL列2L列2L閉L閉L閉GYR追LGL列2L列2L閉L閉L閉I追GYRL閉YG 閉塞分區長度應同時滿足兩個條件： 大于或等于列車制動距離加上一個安全距離余量； 大于或等于列車長度。 在不考慮線路平縱斷面對制動距離的影響的情況下，計算公式：式中：vmax 列車最高運行速度（m/s）； f 安全系數，經驗取值為1.351.5； bmax 緊急制動減速度（m/s2）。max2max2bfvl分區（2）采用ATC的固定閉塞列車運行控制 列車自動控制（ATC）系統包括： 列車自動控制子系統（ATP）列車自動監控子

9、系統（ATS）列車自動運行子系統（ATO）列車運行自動化列車指揮自動化列車自動控制系統（ATC）（3）采用無線通信的移動閉塞列車運行控制 移動閉塞ATC系統包括： 無線數據通信網 控制中心設備 聯鎖區設備 車載設備等6.3.2 6.3.2 線路通過能力計算方法線路通過能力計算方法1）固定（自動）閉塞線路 后行列車從初始位置至前行車，需經過四個單項作業： 進站運行制動停車停站作業起動出站（1）列車進站運行時間：式中：l站車站閉塞分區或車站軌道電路區段長度（m）； l列列車長度（m）； l制列車制動距離（m）； li閉塞分區或軌道電路區段長度（m）； v運列車運行速度（m/s）。運制列站運vlll

10、lti)(5 . 0（2）列車制動停車時間：式中： v制制動初速度（m/s）； b常用制動減速度（ m/s2 ）。 bvt制制（3）列車停站時間：確認不同開關下上高峰下上站ttttmdnppt)(（4）列車起動出站時間：式中：a起動加速度（ m/s2 ）。（5）追蹤列車間隔時間（車站無配線）：allt/ )(站列加加站制運tttth2）移動自動閉塞線路 制動停車停站作業起動出站（1）列車制動停車時間式中： t空制動空走時間（s）； v進規定的列車進站速度（m/s）。（2）列車停站時間：bvtt進空制（3）列車起動出站時間：式中： l安安全防護距離（m）。（4）追蹤列車間隔時間（車站無配線）：a

11、lllt/ )2(安站列加加站制ttth6.4 6.4 列車折返能力列車折返能力6.4.1 6.4.1 列車折返能力計算原理列車折返能力計算原理1）計算折返能力的一般公式 列車折返能力是指軌道交通折返站在單位時間（通常是高峰小時）能夠折返的最大列車數。 計算公式： 式中：h發折返出發間隔時間（s）。發折返hn36002）折返出發間隔時間 折返出發間隔時間是指在折返作業正常進行、考慮作業與進路干擾情況下，折返列車在折返站的最小出發間隔時間。 列車折返間隔時間與列車在折返站停留時間：6.4.2 6.4.2 列車折返能力計算列車折返能力計算1）終點站站后折返站臺 計算公式：式中：t離去列車駛出車站閉

12、塞分區的時間（s）； t作業出辦理出折返線調車進路的時間（s），包括道岔區段進路解鎖延遲、排列進路和開放調車信號等時間； t反應車載設備反應時間（s）； t出線列車從折返線至車站出發線的運行時間（s）。站出線反應出作業離去后發ttttth2）終點站站前折返（1）側到直發折返站臺站臺 計算公式：式中： t作業接辦理接車進路的時間（s），包括道岔區段進路解鎖延遲、排列進路和開放調車信號等時間； t進站列車從進站渡線道岔外方確認信號距離至車站正線的走行時間（s）。（2）直到側發折返形式站進站反應接作業離去前發ttttth（3）直到側發、側到直發交替折返站臺站臺 站臺站臺 計算公式：)( ,max)2

13、)(1(反應發作業離去發ttthh反應發作業進站反應接作業離去發tttttth)3)(2(3）中間站單向折返（1）站前直到側發折返站臺站臺BA(3)A(1)A(2)（2）站后盡端線折返站臺A(3)BA(1)A(2)4）中間站雙向折返（1）站前渡線折返站臺站臺B(1)A(3)A(1)A(2)B(3)B(2)（2）站后盡端線折返站臺A(1) B(3)B(1)A(3)B(2)A(2)6.5 6.5 列車能力計算列車能力計算列車能力（旅客數/列車） = 每輛車載客數量列車中的車輛數量 城市軌道交通線路的輸送能力在線路條件一定的條件下，主要決定于列車編組輛數和車輛定員人數，具體計算公式為： 式中，p線路

14、每小時最大輸送能力，人； P車車輛定員，人。車mPnpmax（1）列車編組輛數 列車編組輛數確定的主要依據是預測的規劃年度早高峰小時最大斷面客流量，計算公式如下： 此外，在確定列車編組輛數時還應充分考慮如下制約因素： 站臺長度限制。 對線路能力的影響。 經濟合理性。)/(max車高峰PnPm （2）車輛定員數 車輛定員數，指城市軌道交通列車的額定載客量，由車輛的座位人數和站位人數組成，為車廂座位數和空余面積上站立的乘客數之和。 站位面積，指車廂空余面積，為車廂面積減去坐位面積。 計算公式：客車輛定員數=車廂固定乘客座位數+車廂有效站立面積（m2）每平方米允許站人數 6.6 6.6 提高城市軌道

15、交通系統輸送能力的措施提高城市軌道交通系統輸送能力的措施6.6.1 6.6.1 影響輸送能力的因素影響輸送能力的因素 （1）線路：包括正線數目，路權是否專用，交叉口的類型和交通控制方式等。 （2）車輛：包括車輛定員數，最高運行速度，加、減速度，車門數及車門寬度和座椅布置方式等。 （3）車站：包括站間距，站臺高度和寬度，售檢票方式和上下車區域是否分開等。 （4）列車運行控制：包括信聯閉類型和列車自動控制系統等。 （5）運輸組織：包括列車間隔時間，列車編組輛數，列車在折返站停留時間，列車正點率，客流的時間和空間分布特征等。 （6）其他交通：在路權混用和平面交叉時，其他交通量及特點等。6.6.2 6

16、.6.2 輸送能力加強的措施輸送能力加強的措施1）加強線路通過能力的措施 （1）修建新線，在既有雙線基礎上增加線路。 （2）改造線路平、縱斷面。 （3）客流量較大的中間站修建側線。 （4）客流量較大的中間站增建站臺，同時也可根據客流需求同步修建側線。 （5）使用新型車輛。 （6）改進車輛設計。 （7）采用先進的列車運行控制系統。 （8）改用移動閉塞。 （9）分割車站區域軌道電路。 （10）采用跨站停車的列車運行組織方式。 （11）加強站臺乘客組織。2）加強折返站折返能力的措施 （1）改變折返方式。 （2）折返線的配線形式。 增加發車線。 混合折返配線。 在終點站修建環形折返線。 （3）改變站臺

17、結構。 （4）改變折返站控制方式，壓縮進路時間。 優化折返站的道岔與軌道電路設計。 折返站采用自動信號設備。3）加強列車能力的措施 （1）優化城市軌道交通車輛 選用定員數大的車輛。 優化車輛內部布置。 （2）增加列車車輛編組數。6.7 6.7 提高城市軌道交通系統運行效率的措施提高城市軌道交通系統運行效率的措施6.7.1 6.7.1 出行速度的定義及其影響因素出行速度的定義及其影響因素 提高城市軌道交通系統運行效率主要體現在提高旅客乘坐城市軌道交通出行速度。1）出行速度 出行速度，指的是乘客在城市中出行，按“門”到“門”出行距離和出行時間計算的平均速度。 出行速度的計算公式：式中，v出行乘客“

18、門”到“門”出行速度，m/s； s全乘客出行全程距離，m； t站外從出行起點至進站口與從出站口至出行終點的 時間和，s； t乘車乘坐城市軌道交通列車時間，s； t站內從進站口至上車、從下車至出站口以及在站內 換乘的時間，s。站內乘車站外全出行tttsv2）影響出行速度的主要因素（1）乘客從出行始、終點至車站的時間 主要取決于出行始點至車站的距離。 據國外研究，到達城市軌道交通車站的合理步行區應是以車站為圓心，半徑為600800m的區域。 影響步行距離的主要因素是站間距。此外，還有道路網結構形式。對于居住在合理步行區外的乘客，需要利用地面公共交通作為城市軌道交通的銜接工具。 據國外研究，為發揮城

19、市軌道交通的快速優越性，到達車站的合理接運交通區應是以車站為圓心，半徑為25003000m的區域。（2）乘坐城市軌道交通的時間假設a=b，并且i加=i制=0，則該項時間可按下式計算：式中：n乘車區間數； v運列車運行速度，m/s。站運運加站乘車tnavvlsnt) 1()22(（3）站內走行時間 車站出入口至站臺的水平和垂直距離 站臺入口數量 有兩個或幾個站臺入口有助于乘客縮短進出站的距離和時間； 也有利于乘客均勻分布在站臺候車，縮短列車停站時間。 通道、升降設備和售檢票設備等設施的通過能力 客流量； 設備的通過能力。 候車時間 站臺候車時間的長短與行車間隔有關。 在行車間隔為25min的高密度行車情況下，站臺候車時間的理論平均值可等于行車間隔時間的二分之一。 換乘時間 乘客換乘時間主要是由于乘客在不同線路站臺間的換乘引起的。走行時間的長短與兩個站臺間的水平和垂直距離有關，取決于換