第五章列车运行图编制剖析

1、2021/2/61第五章第五章 列车运行图编制列车运行图编制2021/2/62列车运行图及分类列车运行图及分类一一运输能力及计算原理运输能力及计算原理四四运行图编制方法运行图编制方法二二运行图指标计算运行图指标计算三三提高运输能力措施提高运输能力措施五五2021/2/63一、列车运行图及分类一、列车运行图及分类1 列车运行图的概念及含义列车运行图又称时距图(Distance-Time Diagram),横轴表示时间,纵轴表示距离,运行线（斜线）表示列车运行轨迹。列车运行图是组织列车运行的基础。规定了各次列车占用区间的次序,列车在区间的运行时分,在车站的到达、出发或通过时刻,在车站的停站时间和在

2、折返站的折返时间,以及列车交路和列车出入车辆段时刻等。 列车运行图是城市轨道交通系统综合性计划,运营个业务部门要根据列车运行图规定的时间安排工作,也是城市轨道交通系统各部门协同工作,维持全线列车与旅客组织的秩序,保证系统运行安全和旅客服务质量的前提和基础。列车运行图是为运营调度部门提供的一种组织列车在各站和区间运行的图解形式。列车运行线与车站中心线的交点即为列车到、发、通过车站的时刻。城市轨道交通列车运行图有平时运行图、周末运行图、周日运行图等。2021/2/64a.横坐标表示时间;纵坐标表示距离;b.横线将纵轴按一定比率加以划分,代表车站的中心线 ;竖线将横轴按一定的时间单位进行等分,代表一

3、昼夜的小时和分钟 ;c.斜线是列车运行的轨迹,代表列车上下行运行线;d.运行图上列车运行线与车站的交点即表示该列车到达、出发或通过的时刻。 e.每条运行线都有车次或列车号。列车种类（专用、客运、施工列车）、上行下行列车。2 2. .列车运行图图解原理列车运行图图解原理 2021/2/653 3. .运行图的格式及分类运行图的格式及分类二分格运行图是市郊铁路编制新图时的列车运行图格式。十分格运行图主要供调度在日常指挥中绘制实际运行图使用。一分格一分格运行图运行图小时格运行图是编制旅客列车方案图、机车周转图或客车周转图时采用的格式。 一分格运行图是地铁、轻轨采用的列车运行图基本格式。编制新运行图和

4、调度指挥。二分格二分格运行图运行图小时格小时格运行图运行图十分格十分格运行图运行图2021/2/664 4. .列车运行图类型列车运行图类型: :1.按区间正线数目，分为：a. 单线运行图 b.双线运行图 c.单双线运行图 2.按列车运行速度，分为： a.平行运行图b.非平行运行图3.按上下行方向列车数目，可分 a.成对运行图 b.不成对运行图4.按同方向列车运行方式，分为 a.连发运行图 b.追踪运行图2021/2/67二、运行图编制方法二、运行图编制方法1.列车资料准备（1）全线各区段分时班次计划（2）列车最小运行间隔（3）列车在各区间计划运行时分;（4）列车在各区间站的计划停站时间;（5

5、）列车在折返站/折返线上的折返及停留时间;（6）列车出入车辆段的时间标准;（7）可用列车或动车组数量;（8）换乘站能力及其使用计划;（9）系统开始营业时间和营业结束时间;（10）列车交路计划,指存在长短交路配合时的情况;（11）供电系统作业标准及计划;（12）乘务组工作制度、乘务组数含量及工作时间标准;（13）运行实际统计;（14）沿线设备运用及进路冲突数据。2021/2/682.运行图编制原则(1)提高系统运行效率和服务水平:在保证安全的条件下,提高列车运行速度,缩小列车运行时分,压缩折返时间、减少出入库作业时间;(2)尽量方便乘客:选择最小的发车间隔,减少旅客候车时间;(3)充分利用线路能

6、力和车辆能力:线路能力=区间能力/车站能力/折返能力车辆能力=车辆数、运用车数、高峰车辆运用(4)保证运输需求的前提下,运营车底组数达到最少,减少运营成本。优化目标:客运量;运营成本;旅行速度。2021/2/693.运行图编制步骤(1)按要求和编制目标确定编图的注意事项;(2)收集编图资料,对有关问题组织调查研究和试验;(3)对于修改运行图,应分析现行列车运行图完成情况及存在的问题,提出改进意见;(4)确定全日行车计划;(5)计算所需运用列车数量;(6)计算所需运用列车与草图;(7)征求调度部门、行车和客运部门、车辆部门的意见,对列车运行方案进行调整;(8)根据列车运行方案画详细的列车运行图、

7、列车运行时刻表和编制说明;(9)对列车运行图的编制质量进行全面的检查,并计算列车运行图的指标;(10)将编制完毕的列车运行图、时刻表和编制说明报有关部门审核批准执行。 2021/2/610三、运行图指标计算三、运行图指标计算(1)全日开行总列车数量;(2)全线运行所需要的列车或动车组数量,可根据运行线周转来统计;(3)旅客输送能力;(4)全日列车总行走公里及每列车/动车组走行公里;车辆走行公里包括载客里程和空驶里程。(5)动车组日均走行公里,即每一动车组平均每日走行的公里数,计算方法为:(6)动车组全周转时间,即每动车组周转一次的平均时间,计算方法为:(7)技术速度,指不包含停站时间在内的列车

8、在站间平均运行速度;(8)旅行速度,指列车从始发站出发到到达折返站间平均运行速度。全日车辆运用数全日车辆总走行公里动车日均走行公里全日开行列车对数运用列车数量全日营业时间动车全周转时间2021/2/611 运行图实施评价: 满载率、乘客满意的调查。 运行图实施及准备 1）发布命令及印发新运行图、列车时刻表; 2）拟定技术组织措施; 3）组织学习,修订行车工作细则 4）车辆及驾乘人员调配。2021/2/612四四 列车运行图编制的技术关键列车运行图编制的技术关键 1 分时列车对数开行计划的确定分时列车对数开行计划的确定系统输送能力是列车能力与列车服务间隔的函数。每分钟客流量=列车运输能力/服务间

9、隔分时列车开行对数决定的要素:运营时间:13-18小时客流需求:平日、高峰、非高峰、夜间平日:周一至周五高峰时段4小时,可以存在多个频率,必需与车站需求相匹配。非高峰时段:几个小时列车运行的连续性,在网络条件下（支线及多交路折返）发车频率的匹配。晚间时段3小时（21时-23时）服务水平:载客量不同线路列车运用效率及乘务计划2021/2/613 2 枢纽地区列车开行方案枢纽地区列车开行方案 枢纽地区枢纽地区换乘问题换乘问题 列车开行方案列车开行方案能力验算能力验算 能力验算能力验算区间及车站能力区间及车站能力+折返能力折返能力 实例:英国伦敦阿尔盖特地区不同方向线路列车分布。 3.列车折返组织列

10、车折返组织 站前折返站前折返 列车由站前渡线折返列车由站前渡线折返 站后折返站后折返 站后尽端折返线、站后环线折返线站后尽端折返线、站后环线折返线2021/2/614 4 动车组周转图确定 列车运行图与列车周转图同时铺划列车运行图与列车周转图同时铺划,确定列车折返停留时间标确定列车折返停留时间标准。准。 动车组运用规则动车组运用规则: 单一交路:循环运行,至少两个以上循环。 两个交路:相邻两个交路段的匹配 运行图不完全状态（不成对）,需回送列车。 基本要求基本要求:动车组运用数最少、检修次数最少、回送次数最少动车组运用数最少、检修次数最少、回送次数最少、回送里程最短。、回送里程最短。 1）图解

11、法）图解法 在运行图上垂直于横轴的截取线与列车运行线和列车折返停留线的交点数,即为运用车组所需数量。 2）分析计算法）分析计算法: 公式公式: 运用动车组数=列车往返运行全部时间/计算列车发车间隔2021/2/615五五 列车运行图编制需要考虑的问题列车运行图编制需要考虑的问题 1.商业需求商业需求线路运营服务水平线路运营服务水平 1）各车站的发车频率 2）各区间的座位数 3）首班车和末班车时间 关键问题,乘务计划与列车运行图的配合,乘务计划的高效及乘务员休息时间的保障。 2.基础设施能力基础设施能力 1）线路和信号设施 线路:主要是列车折返能力 信号:列车追踪的最小时间间隔 2）设施的维护和

12、更新需求 系统检修时间,列车运行里程2021/2/616 3.列车性能与运行时间列车性能与运行时间 列车性能列车性能-加速减速及制动能力加速减速及制动能力 运行时间运行时间-区间区间+停站时间停站时间 列车加速减速的基本要求列车加速减速的基本要求:乘客安全及舒适性保证乘客安全及舒适性保证 基于舒适性的最大加速度基于舒适性的最大加速度:1.33-1.8m/s2 4.随机干扰随机干扰 预留缓冲时间预留缓冲时间 备用车组备用车组 5.不停站运行不停站运行 小客流车站不停站通过小客流车站不停站通过 影响大影响大,尽量减少尽量减少2021/2/617六六 线路能力问题线路能力问题1.列车加速和制动能力列

13、车加速和制动能力占用站台时间占用站台时间67S,站台空闲时间站台空闲时间23s。2.信号系统信号系统安全距离安全距离122m-98m,与速度有关与速度有关3.停车精确性停车精确性0.2-0.5m4.列车长度列车长度5.列车停站时间列车停站时间车门开关时间车门开关时间旅客上下车时间旅客上下车时间停车至车门开启、关门至列车启动时间停车至车门开启、关门至列车启动时间影响系数影响系数每测车门及宽度每测车门及宽度公式公式:6.端点站端点站2021/2/618第六章第六章 城市轨道交通系统运输能力城市轨道交通系统运输能力2021/2/619 运营组织的目标运营组织的目标:安全、高效、高质量服务 高效高效:

14、运输能力的实现（一定线路、车辆和信号系统时,能实现的最大能力） 涉及的问题涉及的问题: 运输能力的概念 影响因素 能力计算原理 运输能力与服务水平的关系 如何提高运输能力（措施）2021/2/620输送能力：指在一定的车辆类型、固定设备和行车组织方法的条件下，按照现有活动设备的数量、容量和乘务人员的数量，轨道交通线路在单位时间内，所能运送的乘客人数。通过能力：指在采用一定的车辆类型和一定的行车组织方法条件下，轨道交通线路的各项固定设备在单位时间内（通常是高峰小时）所能通过的最大列车数。6.1 6.1 运输能力的概念运输能力的概念通过能力从固定设备的角度确定线路所能开行的列车数;输送能力则是从活

15、动设备与行车作业人员配备的角度确定线路所能运送的乘客人数。 1.1.基本概念基本概念运输能力:一定时间（1小时）轨道交通线路运输的旅客数。是通过能力和输送能力的总称。 2021/2/621输送能力的计算式中: p 小时内单向最大输送能力（人）; m 列车编组辆数（辆）; n 通过能力（列）; P 车 车辆定员数（人）。车nmpp 2021/2/6222 城市轨道交通系统的设计能力与可用能力城市轨道交通系统的设计能力与可用能力 设计能力设计能力:理论最大能力 线路能力列车能力 可用能力可用能力:即可实现能力 可用能力=设计能力高峰利用系数 能力利用系数（0.7-0.95）,运输需求的不均衡性造成

16、。 问题:可用能力的合理范围: 安全保证、服务水平、运营成本2021/2/6236.2 6.2 运输能力影响因素运输能力影响因素 6.2.1 线路能力线路能力即通过能力:指在采用一定的车辆类型、信号设备和一定的行车组织方法条件下,城市轨道交通线路的各项固定设备在单位时间内（通常是高峰小时）所能通过的最大列车数。主要因素:最小列车间隔和车站停留时间。 1 最小列车间隔最小列车间隔最小列车间隔与闭塞分区长度,信号系统参数,折返停留时间有关。1）列车控制系统和闭塞分区长度列车追踪运行方式:追踪运行方式:单方向连发、以闭塞分区为间隔运行。追踪列车间隔时间:追踪运行的两列车在运行中互不受干扰的最小时间控

17、制模式:固定闭塞、调度集中控制 移动闭塞、列车运行控制系统2021/2/624 A A采用双线固定闭塞、调度集中控制的线路（非连续）采用双线固定闭塞、调度集中控制的线路（非连续） 三显示或四显示固定闭塞 追踪列车间隔影响因素:追踪列车间隔距离、速度 追踪间隔距离:闭塞分区长度及数目 闭塞分区长度同时满足:=列车制动距离+安全距离; =1个列车最大长度 问题:如何保证安全。三显示带防护区段的信号制度 B B采用列车自动控制移动闭塞系统、实行行车指挥自动采用列车自动控制移动闭塞系统、实行行车指挥自动化线路（连续控制速度）化线路（连续控制速度） 系统构成系统构成:ATC=ATP+ATO+ATS+SS

18、I:ATC=ATP+ATO+ATS+SSI 功能功能: : 原理原理: :区间及闭塞分区。最高速度、目标速度区间及闭塞分区。最高速度、目标速度2021/2/625 2）折返站折返能力 站前折返: 站后折返:远期最大通过能力不小于30对。2021/2/626 2 车站停留时间 车站停站时间是决定最小列车间隔的主导因素。与站台类型、车门数量及能力、售检票能力等。 最小列车间隔=车站停留时间+运营裕量（Margin） 1）列车在站停留时间构成: 旅客上下车时间,开关门时间,等待开车时间 2）影响因素:列车牵引性能车门联锁及运行动作车门数量及宽度站台利用驾驶员行为外部干扰时刻表恢复其它2021/2/6

19、276.2.2 6.2.2 列车能力分析列车能力分析 1.列车能力概念 列车能力=编组辆数每辆车载客人数不均匀系数（发散系数）。 载客人数:车辆能力 车辆能力即实际定员,主要涉及座位密度、座位率、站立密度。 车辆载客能力与服务水平有关 车辆拥挤水平=每M2站立人数,2-4-6-9 车辆拥挤度评价:不能上车而留乘时车辆的负荷。 车辆能力指标:面向设计的能力、可用能力。2021/2/628 2.面向设计的能力及因素 座位数 站立面积 站立密度 站立效率 轮椅调整系数:一个轮椅占用面积1.2-1.5m2,相当于2-6名 站立旅客。 行李调整系数:城市区域可以不计,但通往机场、铁路、旅游区必须考虑。

20、3.可用能力及因素 车辆长度和宽度 无旅客空间 座位密度、座位利用率 站立标准密度2021/2/6296.2.36.2.3车站及其他能力影响分析车站及其他能力影响分析 1.车站能力约束对运输能力影响 主要是限制客流抵达站台和列车的效率。因素有: 车站通过列车能力 站台客流限制 车站停留空间不足 售检票系统能力限制 2.其他能力约束对运输能力影响 其他能力影响因素:人的感觉和行为及差异 载客分布空间不均匀 旅客需求分布及弹性2021/2/6306.3 6.3 运输能力计算原理运输能力计算原理 6.3.1线路通过能力计算 3.1线路能力即通过能力的组成:区间追踪能力、车站通过能力、折返站折返能力

21、通过能力n的计算 通过能力主要由线路通过能力和折返能力决定。 n=minn线,n折 线路通过能力是指轨道交通线路在单位时间内（通常是高峰小时）能够通过的最大列车数。 列车折返能力是指轨道交通折返站在单位时间内（通常是高峰小时）能够折返的最大列车数。 2021/2/6313.2线路通过能力在列车追踪运行情况下,计算线路通过能力的一般公式为:式中:n线 线路在1h内能够通过的最大列车数,列; t间 最小列车间隔时间,s。 t间的确定与列车控制系统和闭塞区间的长度有关。 线路能力的控制点:车站 大部分车站能力可达40列/h,在站停留时间1.5分。 但折返站、换乘站、终端站可能超过,是能力瓶颈点。间线

22、t3600n2021/2/6323.3列车折返能力式中:n折 线路在1h内能够通过的最大列车数,列; t折 折返出发间隔时间,s。1.站前折返能力计算 A A 单方向折返时的最小折返间隔时间单方向折返时的最小折返间隔时间 排列进路、开放信号,前行列车通过道岔进入折返区（运行和停留）、前行列车出清道岔区、重新开放信号（后行列车至道岔区前闭塞分区）的时间。折折t3600n2021/2/633 B 双方向双方向折返时的最小折返间隔时间折返时的最小折返间隔时间利用双股道折返可以提高道岔区段的利用效率,缩小折返间隔。 图解分析:P134-135,图6-4 2 站后折返能力计算站后折返是地铁系统常用的一种

23、方式,具有中间站和首末站的功能。站后折返三种形式（列车进路类型） DD进路 EE进路 DD进路和 EE进路交替进行折返到达间隔折返出发间隔2021/2/634折返出发间隔时间的确定方法折返出发间隔时间的确定方法 （1）图解法2021/2/635（2）解析法根据车站折返线的布置,列车折返主要有站前折返、站后折返、站前与站后混合折返三种方式。 终点站站后折返 站后折返时的作业过程如图所示:2021/2/636折返列车进入到达正线、停靠站台（a）, 在 规定的停站时间内乘客下车完毕;按原则上优先使用与出发正线连接较近的折返线,折返列车由车站到达正线进入尽端折返线（b）, 折返调车进路可以预办;折返列

24、车在折返线停留规定时间后能够进入出发正线、 停靠站台（c） 的前提条件是折返列车已驶出车站闭塞分区,同时道岔开通出发正线和调车信号开放。显然,在采用站后尽端线折返时,当折返列车在折返线规定的停留时间结束后即能进入下行车站正线,此时折返列车与之间有最小的折返出发间隔时间。其计算公式如下:2021/2/637式中: t 离去 列车驶出车站闭塞分区的时间（s）; t出作业办理出折返线调车进路的时间（s）, 包括道岔区段进路解锁延迟、 排列进路和开放调车信号等时间; t 反应 车载设备反应时间（s）; t 出线 列车从折返线至车站出发正线的运行时间（s）。 t 站-折返列车在站停留时间。站出线反应出作业离去后发ttttth2021/2/6386.3.2列车能力计算1.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高峰小时最大断面客流量,计算公式是:m=pmax/(n高峰p车）