第四章：运输能力及能力加强

1、第四章第四章 运输能力及能力加强运输能力及能力加强 主要内容：主要内容： 学习通过能力计算学习通过能力计算 学习通过能力与使用通过能力学习通过能力与使用通过能力 学习运输能力与加强措施学习运输能力与加强措施 概述概述 运输能力是指通过能力和输送能力的总称。运输能力是指通过能力和输送能力的总称。 一、通过能力一、通过能力 城市轨道交通的通过能力是指一定的车辆类型、城市轨道交通的通过能力是指一定的车辆类型、 行车组织方法条件下，城市轨道交通固定设备在单位行车组织方法条件下，城市轨道交通固定设备在单位 时间内时间内(通常是高峰小时通常是高峰小时)所能通过的最大列车数。所能通过的最大列车数。 max

2、max 100% p c max max 100% p c 概述概述 一、通过能力一、通过能力 1 1、通过能力的分类、通过能力的分类 （1 1）设计通过能力：预计新线修建以后或既有线）设计通过能力：预计新线修建以后或既有线 路技术改造以后，线路所能达到的通过能力。路技术改造以后，线路所能达到的通过能力。 （2 2）现有通过能力：在现有固定设备、现行的行）现有通过能力：在现有固定设备、现行的行 车组织方法和现有的运输组织水平的条件下，线路能车组织方法和现有的运输组织水平的条件下，线路能 够达到的通过能力。够达到的通过能力。 （3 3）需要通过能力：在一定时期内，为了适应未）需要通过能力：在一定

3、时期内，为了适应未 来规划期间的运输需求，线路所应具备的包括后备能来规划期间的运输需求，线路所应具备的包括后备能 力在内的通过能力。力在内的通过能力。 按照时间段的不同，通过能力也可分为初期通过按照时间段的不同，通过能力也可分为初期通过 能力、近期通过能力和远期通过能力。能力、近期通过能力和远期通过能力。 概述概述 一、通过能力一、通过能力 2 2、通过能力的计算、通过能力的计算 城市轨道交通的通过能力应按下列固定设备计算：城市轨道交通的通过能力应按下列固定设备计算： （1 1）线路）线路 （2 2）列车折返设备）列车折返设备 （3 3）车辆设备）车辆设备 （4 4）牵引供电设备）牵引供电设备

4、 概述概述 二、输送能力二、输送能力 1 1、输送能力的概念、输送能力的概念 输送能力是在一定的车辆类型、行车组织方法的输送能力是在一定的车辆类型、行车组织方法的 条件下，按照现有设备和司机的数量，城市轨道交通条件下，按照现有设备和司机的数量，城市轨道交通 系统在单位时间内所能运送的乘客人数。系统在单位时间内所能运送的乘客人数。 2 2、与通过能力的关系、与通过能力的关系 通过能力反映的是线路所能开行的列车数，它通过能力反映的是线路所能开行的列车数，它 是输送能力的基础。输送能力是运输能力的最终体现，是输送能力的基础。输送能力是运输能力的最终体现， 它反映了在开行列车数一定的前提下，线路所能运

5、送它反映了在开行列车数一定的前提下，线路所能运送 的乘客人数。在通过能力一定的条件下，线路的最终的乘客人数。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、列车定员数、线输送能力还与车站设备的设计容量、列车定员数、线 路的服务定位存在密切关系。路的服务定位存在密切关系。 通过能力计算通过能力计算 一、线路通过能力计算原理一、线路通过能力计算原理 城市轨道交通线路通常为双线，列车在区间实城市轨道交通线路通常为双线，列车在区间实 行追踪运行，在每一个车站停车供乘客乘降。行追踪运行，在每一个车站停车供乘客乘降。 在计算固定设备的通过能力时，没有必要分别计在计算固定设备的通过能力时

6、，没有必要分别计 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 看成是一个整体予以综合分析。看成是一个整体予以综合分析。 max max 100% p c max max 100% p c 通过能力计算通过能力计算 二、线路通过能力计算二、线路通过能力计算 线路通过能力计算的一般公式为：线路通过能力计算的一般公式为： 车站间隔时间车站间隔时间I I，包括两部分：，包括两部分： ma x 3 6 0 0 n I I Itt 站间隔 Itt 站间隔 通过能力计算通过能力计算 三、折返设备通过能力三、折返设备通过能力 1 1、折返站的布置、折返站的布置

7、 折返站按折返线与站台的位置关系，可分为纵列折返站按折返线与站台的位置关系，可分为纵列 式、横列式和混合式三种；按折返线衔接方式可分为式、横列式和混合式三种；按折返线衔接方式可分为 尽头式、贯通式；按折返方式又可分为站前折返、站尽头式、贯通式；按折返方式又可分为站前折返、站 后折返。后折返。 通过能力计算通过能力计算 三、折返设备通过能力三、折返设备通过能力 2 2、折返设备通过能力计算、折返设备通过能力计算 列车折返设备通过能力是根据列车编组数量、调列车折返设备通过能力是根据列车编组数量、调 车速度、信号反应时间、办理进路时间和上下客时间车速度、信号反应时间、办理进路时间和上下客时间 综合决

8、定。在实际运用中，列车折返设备通过能力计综合决定。在实际运用中，列车折返设备通过能力计 算公式为：算公式为： 3 6 0 0 n I 折 返 发 通过能力计算通过能力计算 列车折返方式主要有站后折返和站前折返两种。列车折返方式主要有站后折返和站前折返两种。 站后折返通常是列车利用站后尽端折返线进行折返，站后折返通常是列车利用站后尽端折返线进行折返， 站前折返则是列车经由站前渡线进行折返站前折返则是列车经由站前渡线进行折返。 （1 1）站后折返）站后折返 通过能力计算通过能力计算 采用站后折返方式时，当上行到达列车在折返线规定的停采用站后折返方式时，当上行到达列车在折返线规定的停 留时间结束后即

9、能进入下行车站正线，此时有最小的折返列车留时间结束后即能进入下行车站正线，此时有最小的折返列车 出发间隔时间，如下图所示。出发间隔时间，如下图所示。 Ittttt 站发作业确认出线离去 通过能力计算通过能力计算 （2 2）站前折返）站前折返 列车在站前折返条件下，列车的运行径路可分为直进侧出列车在站前折返条件下，列车的运行径路可分为直进侧出 和侧进直出两种情况。和侧进直出两种情况。 直进侧出：折返列车在折返过程中直向到达、侧向出发。直进侧出：折返列车在折返过程中直向到达、侧向出发。 侧进直出：即侧向到达、直向出发。侧进直出：即侧向到达、直向出发。 通过能力计算通过能力计算 采用站前渡线折返时，

10、当进站列车位于进站位置外方确认采用站前渡线折返时，当进站列车位于进站位置外方确认 信号距离处时即能进入下行车站正线，此时有最小的折返列车信号距离处时即能进入下行车站正线，此时有最小的折返列车 出发间隔时间，如下图所示。出发间隔时间，如下图所示。 httttt 进站站发作业确认离去 通过能力与使用通过能力通过能力与使用通过能力 一、最终通过能力一、最终通过能力 城市轨道交通最终通过能力通常受限制于线路或城市轨道交通最终通过能力通常受限制于线路或 列车折返设备的通过能力，则最终通过能力可用下式列车折返设备的通过能力，则最终通过能力可用下式 表示：表示： max 3600 max, n I I 发

11、通过能力与使用通过能力通过能力与使用通过能力 二、使用通过能力二、使用通过能力 在日常行车组织中，因为列车运行时分偏离、设在日常行车组织中，因为列车运行时分偏离、设 备故障、行车事故以及外界影响等带来的通过能力损备故障、行车事故以及外界影响等带来的通过能力损 失是很难避免的。因此，实际可使用的通过能力达不失是很难避免的。因此，实际可使用的通过能力达不 到理想状态下的计算能力。为合理安排列车运能、保到理想状态下的计算能力。为合理安排列车运能、保 证列车运行秩序，有必要计算实际使用通过能力，如证列车运行秩序，有必要计算实际使用通过能力，如 下式：下式： 3 6 0 0 n It 使 用 损 失 通

12、过能力与使用通过能力通过能力与使用通过能力 三、输送能力三、输送能力 轨道交通线路的输送能力是衡量其服务水平和技轨道交通线路的输送能力是衡量其服务水平和技 术水平的重要指标。轨道交通线路在单位时间内所能术水平的重要指标。轨道交通线路在单位时间内所能 运送的乘客人数，在线路通过能力一定的条件下，主运送的乘客人数，在线路通过能力一定的条件下，主 要决定于列车编组辆数和车辆定员人数，即：要决定于列车编组辆数和车辆定员人数，即： max Pnmp 定 通过能力与使用通过能力通过能力与使用通过能力 1 1、列车编组辆数、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列车编组辆数确定的主要依据是

13、预测的规划年度 高峰小时最大断面客流量，计算公式如下：高峰小时最大断面客流量，计算公式如下： P m np 车高峰 通过能力与使用通过能力通过能力与使用通过能力 此外，在确定列车编组辆数时还应考虑如下制约此外，在确定列车编组辆数时还应考虑如下制约 因素：因素： （1 1）站台长度限制：站台长度通常在设计阶段就已经确定，）站台长度限制：站台长度通常在设计阶段就已经确定， 后期难以改变。后期难以改变。 （2 2）对线路通过能力的影响：当列车长度接近站台长度时，）对线路通过能力的影响：当列车长度接近站台长度时， 要求列车准确停车，通常要增加停车附加时间。并且由追踪列要求列车准确停车，通常要增加停车附

14、加时间。并且由追踪列 车间隔时间的分析计算可知，列车长度也是一个影响变量。车间隔时间的分析计算可知，列车长度也是一个影响变量。 （3 3）经济合理性：采用长编组列车，车辆满载率在非运营）经济合理性：采用长编组列车，车辆满载率在非运营 高峰时间内一般较低。高峰时间内一般较低。 通过能力与使用通过能力通过能力与使用通过能力 2 2、车辆定员人数、车辆定员人数 车辆定员人数由车辆的座位人数和站位人数组成。车辆定员人数由车辆的座位人数和站位人数组成。 站位面积为车厢面积减去座位面积，显然，轨道交通站位面积为车厢面积减去座位面积，显然，轨道交通 线路车辆的尺寸大小、座席布置方式、单位站位面积线路车辆的尺

15、寸大小、座席布置方式、单位站位面积 内的站立人数是决定车辆定员人数多少的主要因素。内的站立人数是决定车辆定员人数多少的主要因素。 通过能力与使用通过能力通过能力与使用通过能力 四、运输能力储备四、运输能力储备 所谓运输储备能力，是指在一定的时期内给定的所谓运输储备能力，是指在一定的时期内给定的 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。常运输任务必须的最小的使用能力以外的附加能力。 按照性质，储备能力可分

16、为通过能力储备和输送按照性质，储备能力可分为通过能力储备和输送 能力储备。能力储备。 通过能力储备是固定设备的能力储备，主要是运通过能力储备是固定设备的能力储备，主要是运 输线路上的通过能力储备；而输送能力储备是活动设输线路上的通过能力储备；而输送能力储备是活动设 备的能力储备。备的能力储备。 运输能力与加强措施运输能力与加强措施 一、运能一、运能运量适应分析运量适应分析 在研究解决运输能力不足的情况下，是否需要采在研究解决运输能力不足的情况下，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，即根据轨道交通线路的高峰小运量适

17、应分析来确定，即根据轨道交通线路的高峰小 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，可根据预测的能力来确定。高峰小时需要运输能力，可根据预测的 规划年度高峰小时最大断面客流量进行计算确定，计规划年度高峰小时最大断面客流量进行计算确定，计 算公式如下：算公式如下： 1pp 需规划备 运输能力与加强措施运输能力与加强措施 二、提高运输能力的途径二、提高运输能力的途径 1 1、影响运输能力的变量包括影响运输能力的变量包括 （1 1）线路：包括正线数目，路权使用，交叉口类型和交通）线路：包括正线数目，路权使用，交叉口

18、类型和交通 控制方式等。控制方式等。 （2 2）车辆：包括车辆型号，定员数，最高运行速度，加、）车辆：包括车辆型号，定员数，最高运行速度，加、 减速度，车门数及车门宽度和座椅布置方式等。减速度，车门数及车门宽度和座椅布置方式等。 （3 3）车站：包括站间距，站台高度和宽度，售检票方式和）车站：包括站间距，站台高度和宽度，售检票方式和 上下车区域是否分开等。上下车区域是否分开等。 运输能力与加强措施运输能力与加强措施 （4 4）列车运行控制：列车自动控制系统的控制方式。）列车运行控制：列车自动控制系统的控制方式。 （5 5）运输组织：列车编组辆数，列车在折返站停留时间，客）运输组织：列车编组辆数

19、，列车在折返站停留时间，客 流的时间和空间分布特征。流的时间和空间分布特征。 （6 6）其他交通：与其他交通方式的衔接形式、线路设置等。）其他交通：与其他交通方式的衔接形式、线路设置等。 在上述影响运输能力的变量中，最重要的是列车追踪间隔时在上述影响运输能力的变量中，最重要的是列车追踪间隔时 间、折返线数量及其布置方式、列车编成辆数和车辆定员数等。间、折返线数量及其布置方式、列车编成辆数和车辆定员数等。 运输能力与加强措施运输能力与加强措施 2 2、运输能力加强的途径、运输能力加强的途径 根据公式根据公式 ，输送能力与列车编组，输送能力与列车编组 辆数和车辆定员人数直接相关，而列车编组辆数在站

20、辆数和车辆定员人数直接相关，而列车编组辆数在站 台固定的情况下很难改变，因此运输能力加强的途径台固定的情况下很难改变，因此运输能力加强的途径 主要在于提高通过能力和增加列车定员。主要在于提高通过能力和增加列车定员。 （1 1）修建新线或线路改造修建新线或线路改造 m ax Pnm p 定 运输能力与加强措施运输能力与加强措施 （2 2）增加行车密度）增加行车密度 增加行车密度的通过能力提高值可由下式表示：增加行车密度的通过能力提高值可由下式表示： max 11 3600n II max 11 3600n II 运输能力与加强措施运输能力与加强措施 （3 3）增加列车定员）增加列车定员 通过增加

21、列车编组辆数、采用大型车辆或优化车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。的又一途径。 增加列车定员的输送能力提高值可由下式表示：增加列车定员的输送能力提高值可由下式表示： max pnpp 列列 运输能力与加强措施运输能力与加强措施 三、加强运输能力的措施三、加强运输能力的措施 运输能力是通过能力与输送能力的统称。运输能力是通过能力与输送能力的统称。 提高运输能力的措施大体上还是可以分为运输提高运输能力的措施大体上还是可以分为运输 组织措施和设备改造措施两大类：组织措施和设备改造措施

22、两大类： 运输组织措施是指无须大量投资，运用比较完善的运输组运输组织措施是指无须大量投资，运用比较完善的运输组 织方法，更有效地使用既有技术设备，就能使运输能力达到需织方法，更有效地使用既有技术设备，就能使运输能力达到需 要水平的提高能力措施。要水平的提高能力措施。 设备改造措施是指需要一定投资来加强技术设备的措施。设备改造措施是指需要一定投资来加强技术设备的措施。 运输能力与加强措施运输能力与加强措施 1 1、提高线路通过能力的措施、提高线路通过能力的措施 决定线路通过能力的是追踪列车间隔时间，因此决定线路通过能力的是追踪列车间隔时间，因此 可通过压缩列车的进站时间、加减速附加时间和停站可通

23、过压缩列车的进站时间、加减速附加时间和停站 作业时间来提高线路通过能力。因此，提高线路通过作业时间来提高线路通过能力。因此，提高线路通过 能力的措施主要有：能力的措施主要有： （1 1）修建双线或四线）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、平行双线能大在既有单线或双线基础上建成双线或四线、平行双线能大 幅度提高线路通过能力，在市郊铁路的繁忙地段可修建平行双幅度提高线路通过能力，在市郊铁路的繁忙地段可修建平行双 线。线。 运输能力与加强措施运输能力与加强措施 （2 2）改造线路平、纵断面）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。采用该措施能提高行车速度

24、，进而提高线路通过能力。 （3 3）客流较大中间站修建侧线客流较大中间站修建侧线 采用该措施使侧式站台变成岛式站台，单向运行列车能在采用该措施使侧式站台变成岛式站台，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。车停站时间部分，较大幅度提高线路通过能力。 （4 4）客流较大中间站增建站台）客流较大中间站增建站台 运输能力与加强措施运输能力与加强措施 （4 4）客流较大中间站增建站台）客流较大中间站增建站台 该措施通常在岛式站台情况下采用，使停站列车的两侧均该措施通常在岛式

25、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，提高线路通过能力间，提高线路通过能力。 （5 5）使用新型车辆）使用新型车辆 新型车辆的涵义包括车辆运行性能改善和安装车载控制设新型车辆的涵义包括车辆运行性能改善和安装车载控制设 备等。备等。 运输能力与加强措施运输能力与加强措施 （6 6）改进车辆设计改进车辆设计 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等进行的。定员和提高乘车舒适程度等进行的。 （7 7）采用

26、先进的列车运行控制系统）采用先进的列车运行控制系统 采用先进列车运行控制系统能较大幅度提高线路通过能力。采用先进列车运行控制系统能较大幅度提高线路通过能力。 运输能力与加强措施运输能力与加强措施 （8 8）改用移动闭塞）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

27、短追踪列车间隔距离。因此，用移动闭塞取代固定闭塞，能缩短追踪列车 间隔时间。间隔时间。 运输能力与加强措施运输能力与加强措施 （9 9）分割车站区域轨道电路）分割车站区域轨道电路 下图是采用该措施后缩短追踪列车间隔时间的一个下图是采用该措施后缩短追踪列车间隔时间的一个 图解。图解。 运输能力与加强措施运输能力与加强措施 （1010）加强站台客运组织加强站台客运组织 乘客为了减少走行距离，同时避免时间延误，往乘客为了减少走行距离，同时避免时间延误，往 往在靠近自动扶梯或楼梯的位置候车，进而导致列车往在靠近自动扶梯或楼梯的位置候车，进而导致列车 内乘客分布不匀，最终造成列车在车站的停站时间延内乘客

28、分布不匀，最终造成列车在车站的停站时间延 长。采用该措施就是通过站台乘车的组织，使列车内长。采用该措施就是通过站台乘车的组织，使列车内 的乘客尽可能分布均匀，以减少列车停站时间。的乘客尽可能分布均匀，以减少列车停站时间。 运输能力与加强措施运输能力与加强措施 2 2、提高列车折返能力的措施、提高列车折返能力的措施 （1 1）修建环形折返线）修建环形折返线 下图是地面轨道交通线路修建环形折返线的图解。下图是地面轨道交通线路修建环形折返线的图解。 运输能力与加强措施运输能力与加强措施 （2 2）增建站台）增建站台 采用该措施形成岛式与侧式站台的组合形式，可以缩短乘客上采用该措施形成岛式与侧式站台的组合形式，可以缩短乘客上 车总时间，加速列车折返作业过程。车总时间，加速列车折返作业过程。 （3 3）优化道岔与轨道电路设计）优化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车站区域轨道电路如将渡线道岔按两个单动道岔进行设计和将车站区域轨道电路 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，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