毕业论文-提高城市轨道交通列车旅行速度的措施.pdf

北京城市学院北京城市学院 2012012 2 届毕业设计（论文）届毕业设计（论文） 提高提高城市轨道交通列车旅行速度城市轨道交通列车旅行速度的措施的措施 学生姓名： 吕玉婷 学 号： 08110221205 班 级： 08 交通本 2 专 业： 交通工程 学 部： 信息学部 指导教师： 王艳玲 二一二年五月 提高提高城市轨道交通列城市轨道交通列车旅行速度的措施车旅行速度的措施 The Measure about Improve Trip Speed for Urban Rail Transit 学生：吕玉婷 班级：08 交通本 2 学号：08110221205 学部： 信息学部 专业： 交通工程 指导教师： 王艳玲 职称： 讲师 工作单位： 北京城市学院 毕业设计（论文）完成时间： 自 2011 年 11 月 至 2012 年 5 月 摘摘 要要 发达国家主要大城市的轨道交通已成为公共交通的主体，并与小汽车展 开竞争。 中国城市轨道交通也已经进入高速发展的时代， 站在这一层面考虑， 我国城市轨道交通要做到又好又快的发展，有必要规划和建设整体城市轨道 交通线路，以实现节能减排与优质服务的双赢。本文通过研究我国城市的交 通现状，在了解城市居民现在的交通需求的基础上，得出城市居民对出行效 率提高具有强烈愿望的结论后，分析了城市轨道交通列车旅行速度的定义。 通过对定义的具体分析，得出影响城市轨道交通列车旅行速度的三方面具体 因素，分别为：列车在区间运行时间、列车在中间站的停留时间、列车在折 返站作业停留时间。针对这些影响因素，提出提高城市轨道交通列车旅行速 度的具体方法。从而达到提高城市地区居民出行效率、提高城市轨道交通系 统的运输能力、缓解城市交通压力的目的。 关键词关键词：城市轨道交通；列车旅行速度；影响因素 Abstract In the developed counties, urban rail transit in big cities has become the main part of public transportation by competing with car traffic, it is necessary to plan and construct the express subway similar to the high speed railway and to achieve a double-won of energy conservation and reliable service. Through the study of urban traffic situation on the basis of understanding traffic demand of urban residents, it is concluded that urban residents have strong desires for improving travel efficiency. Besides it is the definition of urban rail transit travel speed. It can be analyzed through the definition that three specific factors can be influenced on the travel speed of urban rail transit. They are the train running time in the interval, the train station in the middle residence time, and the train to stay in the exhumation of station operation time. For these factors, there are specific methods to improve the travel speed of urban rail transit. Thus it can improve the travel efficiency of urban residents, increase the transport capacity of the urban rail transit system, ease the pressure on urban traffic. Key words：urban rail transit; train travel speed; influence factor I 目目 录录 1 绪论 . 1 1.1 论文的背景与意义. 1 1.2 国内外研究现状. 1 1.3 论文研究内容及路线. 1 2 列车旅行速度的影响因素分析 . 2 2.1 区间运行时间. 3 2.1.1 列车性能 . 3 2.1.2 线路能力 . 4 2.1.3 其他因素 . 5 2.2 中间站的停留时间. 6 2.2.1 影响因素分析 . 6 2.2.2 现场调研 . 7 2.3 折返站作业停留时间. 9 2.3.1 交路计划 . 9 2.3.2 列车折返 . 10 3 提高列车旅行速度的措施和方法 . 11 3.1 缩短列车在区间运行时间的具体措施. 11 3.1.1 列车能力 . 11 3.1.2 线路能力 . 12 3.2 缩短列车在中间站的停留时间的具体措施. 13 3.2.1 增加车辆的车门数及车门宽度 . 13 3.2.2 采用高站台或低地板车辆 . 13 3.2.3 组织乘客均匀分布候车 . 13 3.2.4 适当延长站间距 . 13 3.2.5 采用跨站停车和分段停车方式 . 14 3.3 缩短列车在折返站的停留时间的具体措施. 14 3.3.1 改变折返方式 . 14 3.3.2 改变折返线的配线形式 . 14 3.3.3 改变站台结构 . 15 II 3.3.4 减少走行距离 . 15 3.3.5 改变折返站控制方式 . 15 3.3.6 调整发车时间 . 15 3.3.7 调整列车乘务组的劳动组织 . 15 3.4 提高列车旅行速度的措施小结. 15 4 结论与展望 . 16 参考文献 . 18 致谢 . 19 北京城市学院 2012 届毕业设计（论文） 1 1 1 绪论绪论 1.1.1 1 论文的背景与意义论文的背景与意义 城市轨道交通系统建设和运营的目的是为市民提供快捷、安全、准时、 舒适、便利的运输服务，使乘客能够快速而准确的到达目的地、安全而舒适 的旅行、便利的进站购票乘车。伴随着我国社会的发展，城市居民的工作、 生活节奏不断加快，时间价值不断增加，对出行时效性的要求也越来越高。 城市轨道交通列车旅行速度的提高，不仅可以满足城市居民对速度要求的渴 望，而且可以吸引更多的乘客选择以城市轨道交通为出行方式，从而进一步 缓解地面交通拥堵的压力。但过高的旅行速度又会给设备制造、能耗和安全 带来一些问题。因此，合理的旅行速度是地铁系统的安全性、高效性、合理 的能耗和建设费用的完美结合。 1.1.2 2 国内外研究现状国内外研究现状 城市的交通问题是世界城市发展过程中所面临的共同难题。世界各国为 解决城市交通拥堵， 提高城市的运行效率， 降低大气污染都做出了不懈努力。 在中国，随着经济的快速发展，城市化水平的提高和机动车普及率的迅猛增 长，带来了城市交通拥堵、居民出行不便等问题，严重影响了城市的发展和 居民生活水平质量的提高。当前，全国大中型城市普遍存在着道路拥堵、车 辆堵塞、交通秩序混乱的现象。优先发展公共交通是解决城市交通拥堵问题 的重要措施之一，低运量的交通工具已远远不能满足居民出行的需要，相对 于其他公共交通的方式，城市轨道交通以其安全、准时、用地省、运能大、 能耗少、污染小、舒适、快捷等优点倍受青睐。世界城市轨道的发展历经百 年，发达国家主要大城市纽约、巴黎、莫斯科和东京等城市轨道交通网络基 本形成，积累了许多有价值的经验。作为后来者，我国城市轨道的发展不仅 是一个数量扩张的过程，更是质量上的飞跃，其中，衡量质量的一个重要指 标就是速度。我国目前国内地铁车辆最高运行速度大多为 80km/h，大连轻轨 为 100km/h，广州地铁 3 号线为 120km/h。 1.1.3 3 论文研究内容及路线论文研究内容及路线 城市轨道交通工程是一个系统工程，确定列车旅行速度时的各个因素之 间相互影响，彼此牵连。所以在选择列车旅行速度时要综合考虑各个因素， 北京城市学院 2012 届毕业设计（论文） 2 既要考虑提高列车旅行速度， 减少旅行时间， 也要考虑节约能源， 降低投资。 本文通过研究我国城市的交通现状，在了解城市居民现在的交通需求的基础 上，分析了城市轨道交通列车旅行速度的定义。通过对定义的具体分析，得 出影响城市轨道交通列车旅行速度的三方面具体因素，分别为：列车在区间 运行时间、列车在中间站的停留时间、列车在折返站作业停留时间。针对这 些影响因素，提出提高城市轨道交通列车旅行速度的具体方法。从而达到提 高城市地区居民出行效率、提高城市轨道交通系统的运输能力、缓解城市交 通压力的目的。 思路图（见图 1） 图 1.思路图 2 2 列车旅行速度的影响因素列车旅行速度的影响因素分析分析 列车运行是根据乘客的出行需要安排的，大中城市要求高速度、高密度 的列车运行来为市民出行服务，确定城市轨道交通车辆最高运行速度等级时 一般以平均车站间距作为首要依据，车站间距约为 3.4km 时，推荐选择列车 最高运行速度 120km/h， 车站间距约为 2.3km 时， 推荐选择列车最高运行速度 100km/h，车站间距约为 1.5km 时，推荐选择列车最高运行速度 80km/h。纵观 当前情况，工程设计的列车限制速度标准一般只为 80km/h，实际运行时的平 均旅行速度往往都达不到 35km/h，列车追踪间隔的设计值为 90s，但运营的 发车间隔总是很大 1。发车间隔长，让旅客在车站等待，旅行速度低，让旅客 在列车上等待，同样都是降低旅行快捷特征。所以有必要对列车旅行速度的 影响因素进行深入分析，在这些影响因素分析的基础上，提出提高轨道交通 运营服务质量。 城市轨道交通列车旅行速度是指列车从始发站发出到抵达折返站时的平 均运行速度，其等于列车运行总公里数除以列车旅行的总时间。而列车旅行 的总时间是指列车在运营线路上往返一次所消耗的全部时间，即列车的周转 提高列车 旅行速度 的必要性 分 析 影 响 列 车 旅 行 速 度 的 因 素 区间运 行时间 中间站 的停留 时间 折 返 站 作 业 停 留时间 解决 措施 北京城市学院 2012 届毕业设计（论文） 3 时间。所以要提高城市轨道交通列车的旅行速度，就必须减少列车的周转时 间。而列车的周转时间包括：列车在区间运行时间、列车在中间站的停留时 间和列车在折返站作业停留时间。所以只有减少列车在区间运行时间、列车 在中间站的停留时间和列车在折返站作业停留时间才能达到提高列车旅行速 度的目的 2。 以下会从这三个方面对列车旅行速度进行分析研究。 2.12.1 区间运行时间区间运行时间 列车在区间运行时间的长短主要取决于列车自身的性能和列车在区间运 行线路能力的大小。 2.1.12.1.1 列车性能列车性能 2.1.1.1 列车的加速性能和制动性能 随着行车速度的提高， 对车辆的总体性能要求将更高。 列车加速度越大， 列车出站台的速度就越快，下一列车也就可以越快到达。提高离站列车的加 速能力是有可能的，但必须满足旅客舒适性的要求。速度提高主要对车辆的 牵引系统、制动系统、转向架等方面产生影响。列车在线路上运行，包括牵 引、惰行及制动三种工况。地铁在实际运行中，车站作业频繁，列车在较短 时间内做牵引-恒速-制动模式或者牵引-惰行-制动模式的多次组合动作，所 以对列车运行性能的影响比较明显。 列车运动决定于牵引制动作用力和阻力， 牵引制动力直接取决于牵引制动机的效能。运动还与轮轨作用相关，粘着力 影响作用和速度关系。 在较高速时， 紧急制动操作造成轮轨打滑， 由于滑动， 最大有效制动力减少，制动效能降低。 一般情况下，电压也影响列车的制动效果。直流供电线路电压调节在额 定电压的+20%至-30%之间波动，在高峰期，线路上的列车最多，此时列车远 离变电所会出现最低电压。电压的降低会使列车性能变差，尤其是负荷很大 的旅客列车的加速度和平均速度值均降低，制动的效果也差一点 3。 2.1.1.2 列车长度 列车长度越短， 列车出清站台的时间就越短， 这对缩短列车间隔有好处， 尽管对提高运输能力未必有好处。列车的长度对计算冲突区域能力的影响十 分重要，然而，在确定运营频率条件下，列车越长，地铁系统的运输能力就 越大。所以，列车长度的确定对开行频率影响很大，应结合站台长度及当地 运输客流量的大小确定合适的列车长度。 北京城市学院 2012 届毕业设计（论文） 4 2.1.1.3 停车精确性 如果列车长度比站台长度短很多，精确停车的要求可以低一些。目前多 数城市轨道交通站台长度有限，加上旅客车门位置线的预置以及屏蔽门的设 置需要较高的停车精度，一般停车精度应在 0.2 至 0.5m。停车精确性的要求 越高，驾驶员就需要更多注意。列车自动控制系统提高停车精确性方面可以 发挥他们的作用，但他们在潮湿的轨道环境以及有一些曲线的车站上的运行 就难以保证。站台上的监视系统有利于帮助提高停车的精确性。这一部分内 容在下一小节中会详细提出。 2.1.22.1.2 线路能力线路能力 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。主要涉及到线路采用的列车运行控制系统及其相应的闭塞 区间长度。一般情况下，城市轨道交通线路上的列车通常是采用追踪运行方 式。所谓追踪运行方式是指在线路的同一个方向上、同一个区间中可以有两 列及其以上的列车运行，彼此之间以闭塞分区作为间隔。追踪运行的两列车 在运行过程中相互不受干扰的最小列车间隔时间称为追踪列车间隔时间。这 种列车运行控制方式主要有两种控制方式：一种是在双线线路上安装固定闭 塞设备，实行调度集中控制；另外一种是在双线线路上安装列车运行自动控 制系统，实行行车指挥自动化 4。 2.1.2.1 双线固定闭塞、调度集中控制的线路 通常是采用三显示固定闭塞或四显示固定闭塞。在行车密度大、列车速 度高的情况下，为了提高线路通过能力和保证列车运行安全，优先采用四显 示固定闭塞设备来进行列车运行控制，即在红、黄、绿色灯光信号显示的基 础上，增加黄绿色灯光信号显示。但从既能满足运输要求，又能简化控制系 统、减少设备投资考虑，也可采用三显示带防护区段的信号制度，即在三显 示固定闭塞基础上增加一个闭塞分区作为防护区段的做法。 在双线固定闭塞、调度集中控制的设备条件下，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以 及列车的运行速度，而追踪运行列车之间的间隔时间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固定闭塞线路上，为给驾驶 员创造一个良好的工作条件，当列车在区间追踪运行时，他们的空间间隔一 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 繁的调速。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 北京城市学院 2012 届毕业设计（论文） 5 一个安全距离余量和大于或等于列车最大长度的要求。 由于在固定闭塞设备的条件下，列车运行速度不能连续地控制，使列车 运行的最高速度受到限制；制动距离是按列车运行的最高速度计算，闭塞分 区长度较长，此外，为保证行车安全，三显示带防护区段信号制度要求有一 个闭塞分区作为防护区段，还需要增加一个追踪运行列车间的间隔距离。这 一切都使追踪列车间隔时间难以进一步压缩，线路通行难以进一步提高 5。 2.1.2.2 列车自动控制移动闭塞、列车指挥自动化线路 在一些技术先进的城市轨道交通线路上，通过采用列车自动控制移动闭 塞系统或列车自动防护系统可以提高线路的通过能力。列车自动控制移动闭 塞系统与城市轨道交通整个系统的安全、 速度、 运输能力和效率等密切相关， 它的水平已成为城市轨道交通现代化的重要标志。 列车自动控制系统有列车运行自动化和行车指挥自动化两部分，通常包 括列车自动防护子系统、列车自动运行子系统和列车自动监控子系统、计算 机联锁设备。其中，从列车运行控制的角度进行分析，列车自动防护子系统 是列车自动控制系统的核心，是一个确保列车运行安全的子系统。由于列车 自动防护子系统能连续地、自动地对列车运行进行控制，使列车能在安全的 情况下以较高速度运行，因而能有效提高线路的通行能力。 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区间。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，到达闭塞分区重点时的速度。当车载设备通过轨道电路接收 地面控制设备的限速命令后，与列车实际运行速度进行比较，如果实际运行 低于允许速度即加速，高于允许速度即制动 6。 2.1.32.1.3 其他因素其他因素 2.1.3.1 驾驶员的行为 驾驶员对系统有明显影响， 直接受影响的变量包括： 始发站发车延误 （即 使是有自动发车系统的信号控制亦是如此） 、加减速度（后者对于手动条件下 控制列车进站时尤其重要） 、 列车间隔 （期望信号、 纯手动条件下的跟踪距离） 、 最大速度（在采用超速自动加载的紧急制动系统是由其如此） 。 北京城市学院 2012 届毕业设计（论文） 6 2.1.3.2 意外状况 在最小间隔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，如果系统没有余量，延误就会持续到高峰期结束。 2.2.2 2 中间站的停留时间中间站的停留时间 2.2.12.2.1 影响因素分析影响因素分析 列车间隔时间中影响最大的因素就是列车在站停车时间，该因素是最难 控制的。在满足服务安全性的前提下，列车在站点停留时间越短越好，如果 平均站点停留时间过长，就会影响到下一趟列车，产生连级效应。城市轨道 交通线路采用双线，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，城市轨道交通线路又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能力的主要元素之一 7。 影响列车在中 间站的停留时间与客流上下车时间、 开关门时间、 车门关闭后等待开车时间、 站台高度、车门数量与宽度、验票方式及车站能力限制等有关。 2.2.1.1 列车停稳和旅客下车时间内的开车门时间 在某些可以由旅客控制开门的车辆上， 在列车尾部没有进入信号机内 （以 确定所有车门是否进入站台）或列车速度低于 9.6km/h 前，车门时不能打开 的。驾驶员在列车没有完全停稳前是不能按压开门按钮。 2.2.1.2 驾驶员关闭列车车门和列车准备离站时间 车厢实际已经满载，仍有待上车旅客，等待该旅客挤上车；旅客挡住车 门以等待其他旅客上车；关车门时的速度快慢；确认车门完全关闭后到列车 开车的时间。 2.2.1.3 列车实际的停站时间 决定于车门开关的时间、上下车旅客的人数、站在车门口延缓旅客上下 车速度的人数。实际列车停车时间的计算可以参照以下方法： 任意车站的停站时间可根据单向乘客人次 （上下车乘客） 等因素来计算。 tST=t0+(乘客人次tAB)/（LDTh）+tCL+tDEP(s) （2-1） 式中，tST列车在车站停车时间； t0列车停稳至车门开启的时间，可取 1s； tCL开门关闭（包括告警）时间，可取 3s； 北京城市学院 2012 届毕业设计（论文） 7 tAB每位乘客上下车所需时间，按 1.2s/每车门通道计算； L车门通道数，一般 1.3m 的车门宽度可假设两条通道； 车内乘客和站台候车乘客分布不均造成的影响系数， 可取 1.7； D每列车车门数量； Tb该站高峰小时开行列车列数； 影响列车实际停站时间的因素有：列车停站前的延误和车门关闭后的延 误；车门运行时间的确定，车门运行时间包括实际开关门时间加上警告时间 以及其他施加于车门的约束；客流量；车门的数量、宽度和间隔；站台周转 情况。若站台过窄，或出口通道较窄，站台上的拥挤会造成列车上下乘客的 延误；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；站台的高度。 2.2.22.2.2 现场调研现场调研 针对列车具体的停站时间，不同时间段的停留时间会根据不同时间段的 特点进行调整。高峰时段，例如上下班高峰期，会适当延长列车停站时间。 而平峰时段，会适当缩短列车的停站时间，每一站的停站时间也会根据每一 站实际客流量大小做出相应调整，以提高列车运输效率。 以北京地铁 2 号线为例进行现场调研。北京地铁 2 号线是北京迄今为止 唯一的环路地铁线路， 设有 18 个站点， 分别是： 西直门、 积水潭、 鼓楼大街、 安定门、雍和宫、东直门、东四十条、朝阳门、建国门、北京站、崇文门、 前门、和平门、宣武门、长椿街、复兴门、阜成门、车公庄。 本次调研时间为 12:30 到 14:00，共进行 3 个周期，每个周期均为 45 分 钟。根据每站的 3 次停站时间，求其平均值，得出平均停站时间进行比较。 此处的停站时间为打开车门到关闭车门之间的时间，不包括停站后等待开门 的时间和关闭车门后等待出站的时间。 现将统计结果记录如下： （见表 1，图 2） 表 1 地点 西直门 积水潭 鼓楼大街 安定门 雍和宫 东直门 时间 66s 37.18s 19.18s 17.27s 25.16s 49.97s 地点 建国门 北京站 东四十条 崇文门 前门 和平门 时间 29.44s 25.92s 17.91s 31.21s 21.71s 17.54s 地点 长椿街 复兴门 阜成门 车公庄 宣武门 朝阳门 时间 16.10s 33.22s 25.55s 14.32s 24.79s 17.75s 北京城市学院 2012 届毕业设计（论文） 8 图 2 停站后等待开门时间平均为：3s，关门后等待列车启动出站的时间平均 为：12.83s。在关门时，车站有铃声提醒乘客即将关门，在铃声响起到列车 关门的时间约为：8.22s。 在此期间遇到一个乘客因为上车不及时，被车门夹住的情况，列车在准 备关门的情况下又多停留 13.71s。 其中西直门停留时间最长，经过分析发现，西直门为换乘车站，担负着 4 号线、13 号线和 2 号线的换乘，人流量最大，停站时间最长。东直门为机场 线、13 号线、2 号线的换乘车站，人流量仅次于西直门，所以停站时间也较 长。 由于机场线的人流量没有四号线人流量多， 因此停站时间没有西直门长。 雍和宫、建国门、崇文门、宣武门、复兴门均为 2 条线路的换乘车站， 担负着 1 号线、4 号线、5 号线的换乘工作，人流量也较大，但没西直门和东 直门多。 积水潭、北京站、前门、阜成门虽不是换乘车站，但停站时间也较长。 通过分析发现积水潭为重要交通枢纽，此地有方便快捷的公共交通，给乘客 提供了非常方便的城市公共交通换乘。 北京站为火车站， 担负着火车、 公交、 出租车、地铁等不同出行方式的换乘，因此人流量较大。前门外的前门大街 是北京著名的商业街。阜成门外有天意批发市场，是著名的商业街及文物旅 游一条街，人流量较大。 通过上述实际调研可以发现，停站时间与客流量的大小密切相关。 0 10 20 30 40 50 60 70 西直门 安定门 东四十条 北京站 和平门 复兴门 平均停站时间(s) 北京城市学院 2012 届毕业设计（论文） 9 2.2.3 3 折返站作业停留时间折返站作业停留时间 影响列车在折返站作业停留时间与列车在折返站折返能力息息相关，站 场的合理设计、车站配线布置形式的合理选择等对减少折返作业停留时间起 着至关重要的作用。可以通过改变折返方式、折返线的配线形式、改变折返 站的控制方式等方面着手。 2.3.12.3.1 交路计划交路计划 列车的交路计划规定列车运行区段、折返车站以及按不同交路计划，运 行的列车对数。当城市轨道交通线路较长，客流分布不均衡时，通过合理、 可行的交路组合来安排列车运输能力是一种充分利用有限资源、降低运输成 本的常见方法。 2.3.1.1 分类 由于城市轨道交通系统站线少甚至没有侧线，规定不同的交路要受客观 条件的限制。根据城市轨道交通线路的特点，列车交路可分为长交路、短交 路及混合交路三种类型。长交路是指列车在全线各站间运行，为全线提供运 输服务，列车到达折返线/站后返回；短交路是指列车在某一区段内运行，在 指定车站折返，它可为某一区段旅客提供服务；混合交路则指线路上长短交 路并存的情形。 长交路具有对中间折返线路要求不高、行车组织运营方式简单的优点， 但不考虑区段客流量不均衡的因素，合理运用运能方面有所欠佳。短交路在 城市轨道交通的运营组织中除特殊情况下一般不采用。混合交路的行车组织 方式是比较经济合理的一种运行方案，特别是在区段客流不均衡程度高，造 成某一区段运能不能满足运量需要时，混合交路运营组织方式尤为适合，但 这种方式行车组织相对较为复杂，同时对客运组织也有较高的要求 8。 2.3.1.2 列车交路计划的确定 应建立在对线路各区段客流量进行统计分析的基础上，充分考虑行车组 织与客运组织的条件，进行可行性研究后加以确定。 首先，区段客流分析是列车交路计划确定的主要因素之一，也就是根据 客流在时间上、空间上所表现出的不均衡性加以研究，作为列车交路计划确 定的依据。 其次，行车条件决定了列车交路计划实现的可能性，城市轨道交通的线 路设置由于其运营特点，不可能在每个车站设置具备调车作业功能的线路， 北京城市学院 2012 届毕业设计（论文） 10 交路的实现只能在两个设有调车或折返线路的车站之间进行，同时还必须注 意列车交路是否会影响到行车组织的其他环节， 例如， 是否会影响行车间隔、 后续列车的接车等。 最后，客运组织是列车交路计划确定的必要客观条件，由于列车交路计 划的实现可能导致列车终到站的变化， 相关车站的乘客乘降作业、 列车清客、 客运服务工作都会随之不断调整，对客运组织水平的要求比较高，如果客运 组织不力将会直接影响到列车运行图的执行情况，因此，确定列车交路计划 应该对客运组织的条件加以考虑。 2.3.22.3.2 列车折返列车折返 由于大多数城市轨道交通系统的车站没有侧线，列车折返是设置列车交 路时需要考虑的一个重要任务。一般来说，列车折返方式可根据折返线位置 布置情况分为站前折返和站后折返两种。 2.3.2.1 站前折返方式 列车在中间站或终点站经由站前渡线进行折返作业。站前折返式，折返 时间较短，上下车乘客能同时上下车，可缩短停车时间，减少费用。但列车 折返会占用区间线路，从而影响后续列车闭塞，对行车安全有一定威胁，客 流量大时，可能会引起站台客流秩序的混乱。城市轨道交通中较少采用这种 折返模式，特别是当行车密度高、列车运行间隔短的条件下，一般不会采用 站前折返方式。站前折返的优点在于渡边设置在站前，可以在一定程度上减 少项目建设的投资，缩短列车走行的距离。站前折返一般设一个岛式站台。 为防止上下车人流拥挤，设计两岛一侧站台形式。中间大岛站台为乘客上车 站台，两侧的站台为下车站台，小岛站台的另一侧还固定作为故障列车、火 灾列车和存车之用，以便使故障列车对其他列车的影响减到最小程度。 2.3.2.2 站后折返方式 避免上述交叉的一种方式是站后折返， 即由站后尽端折返线折返， 此外， 列车还可采用经站后环线折返方式。站后折返避免了前述进路交叉，安全性 能良好，而且，站后列车进、出站速度较高，有利于提高旅行速度。一般来 说，站后尽端折返线折返式是国内外城市轨道交通最常见的方式，站后渡线 方法则可为短交路提供方便；环形线折返设备可保证最大的通行能力，但施 工量大，钢轨在曲线上的磨耗也大。站后折返的主要不足是列车折返时间较 长。站后折返站台形式可采用侧式站台或岛式站台，两正线间可采用 5m 线间 距，对缩短线路长度、压缩车站主体结构宽度有利 9。 北京城市学院 2012 届毕业设计（论文） 11 3 3 提高列车旅行速度的措施和方法提高列车旅行速度的措施和方法 3 3.1.1 缩短缩短列车在区间运行时间的具体措施列车在区间运行时间的具体措施 提高列车运行速度的关键是减少列车运行时间，但列车运行速度本身又 是车辆构造速度、列车运行控制方式和站间距等多因素综合作用的结果。由 于运输能力主要由列车能力和线路能力两个要素决定，因此具体而言，以上 两大类措施可以归纳如下： 3.1.13.1.1 列车能力列车能力 3.1.1.1 提高车辆构造速度 车辆构造速度是限制列车运行速度的因素之一。因此，要提高列车运行 速度就必须提高车辆构造速度。 3.1.1.2 采用列车运行自动运行控制系统 列车自动控制系统能连续、自动地对列车运行进行控制，由于提高了列 车的制动限速，列车能在安全的情况下以较高速度运行。对安装固定闭塞， 由绿、黄、红灯光组成的三显示带防护区段的信号设备以及采用调度集中控 制方式的线路，是列车驾驶员开车的凭证，也是列车安全运行的基本保证。 为保障列车安全运行，采用一种集微机控制与数据传输于一体的综合控制管 理系统先进列车控制系统，能较大幅度提高线路通行能力。城市轨道交 通线路采用的先进的列车运行控制系统，常见的有列车自动控制系统，它有 列车自动防护、列车自动监控和列车自动操纵三个子系统组成；在实践中， 也有单独采用基于计算机控制的 ATP 子系统情况，它的主要功能是使列车的 调速制动实现连续化、自动化，以达到提高列车运行速度及缩短追踪列车间 隔时间的目的 10。 3.1.1.3 提高列车的制动能力 列车运行速度必须和列车的制动能力匹配， 否则就不能保证安全。 因此， 在制动能力较大的情况下，允许的列车运行速度也越高。 3.1.1.4 使用新型车辆 新型车辆的含义包括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、车辆启动平均加速度和制动平均减速度等运 行参数，车载控制设备主要由车载制动控制和车载道岔自动转换设备等，车 北京城市学院 2012 届毕业设计（论文） 12 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。 3.1.1.5 改进车辆设计 车辆上的新设计通常是针对缩短列车停站时间、增加车辆定员和提高乘 车舒适程度进行的。就缩短列车停站时间、提高线路通过能力而言，国外已 设计制造出 6 车门车辆，以缩短乘客上下车总时间。 3.1.1.6 改用移动闭塞 在列车追踪运行过程中，移动闭塞能使后行列车与前行列车始终保持一 个自动控制程序规定的最小安全间隔距离，而不是原先固定闭塞时规定必须 间隔若干个闭塞分区所形成的安全间隔距离。因此，用移动闭塞取代固定闭 塞，能缩短追踪列车间隔时间。 3.1.23.1.2 线路能力线路能力 3.1.2.1 适当延长站间距 随着站间距的延长，列车稳定运行距离也相应延长，列车运行速度可较 高。但站间距与列车运行速度的关系类似于站间距与运送速度的关系，即当 站间距增加到一定的程度后，列车运行速度的提高会趋于平缓。而且一味的 延长站间距会降低轨道交通的吸引力，所以根据实际需要适当的调整站间距 是必要的。 3.1.2.2 修建新线 在既有双线基础上增加线路。新线路的建成运营能使双线线路成为多线 线路，逐步形成城市轨道交通网络，这样无疑能使运输能力有较大的提高， 满足城市公共客运交通需求，提高城市轨道交通系统的客运服务水平。 3.1.2.3 改造新路平、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。但改造线路平、 纵断面受到经济、施工困难、影响日常行车等因素的制约。因而该措施在旧 式有轨电车线路改造为轻轨线路时多见采用，而在既有轻轨或地铁线路情况 下，则更倾向于采取用新型车辆来适应线路条件的做法。 3.1.2.4 客流量较大的中间站修建侧线 该措施一般适用于地面线路情况。 采用该措施使侧式站台变为岛式站台， 北京城市学院 2012 届毕业设计（论文） 13 单向运行列车能在站台两侧轮流停靠，这样可以缩短构成追踪列车间隔时间 的列车停站时间部分，较大幅度提高线路通过能力。 3.1.2.5 客流量较大的中间站增建站台 同时也可根据客流需求同步修建侧线。该措施通常是在岛式站台情况下 采用，使停站列车的两侧均有站台，乘客能从两侧上下车或上下车分开，缩 短列车停站时间，提高线路通过能力。一般情况下，同步建设侧线仅适用于 地面线路情况。 3.1.2.6 分割车站区域轨道电路 通过分割车站区域轨道到电路， 增加了一个前行列车离去速度监督等级。 3 3.2.2 缩短缩短列车在中间站的停留时间列车在中间站的停留时间的具体措施的具体措施 就列车一次停站而言，列车停站时间取决于高峰小时车站的上下乘客数 和平均上下一位乘客所需时间等。但从列车的一次单程运行而言，列车停站 时间还与站间距和列车运行方案等因素有关。 3.2.13.2.1 增加车辆的车门数及车门宽度增加车辆的车门数及车门宽度 采用该措施能使平均上下一位乘客所需时间减少，从而减少列车停站时 间。 3.2.23.2.2 采用高站台或低地板车辆采用高站台或低地板车辆 在轻轨线路上，采用高站台或低地板车辆能减少列车停站时间。 3.2.33.2.3 组织乘客组织乘客均匀分布候车均匀分布候车 组织乘客在站台上均匀分布候车，可使乘客在列车内也均匀分布，缩短 上下车时间。乘客为了到站后能减少出站走行距离和避免出站验票人多时的 时间延误，往往喜欢在靠近出站口的位置候车，而列车内乘客分布的不均匀 又造成列车在车站的停站时间延长。因此在高峰时段加强站台乘客组织，增 派客运组织人员， 加强对候车大厅、 地下通道、 站台等关键部位的旅客疏导， 使列车内的乘客尽可能分布均匀， 以减少列车停站时间、 提高线路通过能力。 3.2.43.2.4 适当延长站间距适当延长站间距 在列车单程运行距离一定的情况下，适当延长站间距能减少列车停站总 次数及停站总时间。根据各城市的实际运营情况，当线路中连着两站及两站 以上的客流量不大时，可以考虑合并车站，或减少车站。 北京城市学院 2012 届毕业设计（论文） 14 3.2.53.2.5 采用跨站停车和分段停车采用跨站停车和分段停车方式方式 在站间距和列车单程运行距离均一定的情况下，减少等待列车到站时间 和减少列车停站总次数， 从而减少列车停站总时间。 该措施将全线车站分为 A， B，C 三类，线路上 A，B 类车站按间隔分布确定，C 类车站按每隔 4-5 个车站 选择一组，所有追踪运行列车均应在 C 类车站停车作业。该措施减少了列车 停站次数，能提高线路通过能力，同时也压缩了旅行时间。但由于去 A 或 B 类车站的乘客需在 C 站换乘，乘客会感到不太方便 11。 当然，一味的缩短列车在中间站的停留时间是不可取的，会导致列车运 输能力下降。所以，必须根据各个车站的实际运行情况，在保证列车运输能 力的情况下，改善硬件设施，以提高列车的旅行速度。 3 3.3.3 缩短缩短列车在折返站的停留时间列车在折返站的停留时间的具体措施的具体措施 加强列车能力的措施主要体现在加强列车的折返能力。在行车密度比较 高的情况下，车站的列车折返能力往往会成为限制通过能力的薄弱环节。折 返能力与车站配线布置形式、喉咙区长度、列车长度、道岔号、列车运行速 度、办理进路时间和车载 ATO 运作时间有关，此外站后折返还与折返模式有 关： 完全人工驾驶折返模式， 列车进出折返线速度低， 驾驶室的切换时间长； 自动折返模式，驾驶室的切换自动进行，折返时间最短；有驾驶室监视的 ATO 驾驶模式，列车进出折返线时间较短，但在折返线上进行人工驾驶室的切换 仍然需要一定的时间 12。 站场设计应将单股道站前折返和站后折返结合，高峰期站后折返，低峰 期站前折返。从运营的角度出发，应要求提供作业难度小，折返间隔较小， 同时运营时分较小的线路。 3.3.13.3.1 改变折返方式改变折返方式 采用折返能力比较强的站后折返。 3.3.23.3.2 改变改变折返线的配线形式折返线的配线形式 折返线的配线形式与折返能力直接相关，通过增加道岔和股道来增加平 行进路可以有效增加折返能力。 终端站可以考虑这种配线形式： 增加发车线， 将原来一条发车线增加到两条发车线。混和折返配线。将单一的站后折返形 式，改成站前、站后混合的折返形式，减少线路两端折返站对全线通过能力 的限制，可以很大限度提高折返能力。在终点站修建环形折返线。折返站的 这种站场配置能缩短乘客上下车总时间、消除列车在折返线等待前行列车腾 北京城市学院 2012 届毕业设计（论文） 15 空站线的时间，提高终点站的列车折返能力。 3.3.33.3.3 改变站台结构改变站台结构 将站台设置成为“一岛一侧”式站台，增加旅客上下车通道，缩短乘上 下车总时间，加速列车的折返周转。该措施一般适用于地面线路情况，由于 土建工程量大，是否必须采用应再与其它方案进行比较后确定。 3.3.43.3.4 减少走行距离减少走行距离 在相同道岔号下，应尽量减少车辆折返过程中，从延长线到站台的走行 距离，提高线路折返能力。 3.3.53.3.5 改变折返站控制改变折返站控制方式方式 压缩进路时间。优化折返站的道岔与轨道电路设计。如将渡线道岔按两 个单动道岔进行设计和将站内轨道电路进行分割等，采用这些措施后能减少 列车等待进路空闲情况，缩短列车的折返时间。