城市轨道交通网络运营管理的优化决策技术(苏大)ppt课件

1、城市轨道交通网络运营的优化决策技术徐瑞华同济大学 运输管理工程系2021.5.19随着城市化进程的不断推进，城市交通问题日益严重，大容量的公共交通方式成为问题的突破口和未来的开展方向。轨道交通作为大运量、速度快、污染低、平安、准点、温馨的公共交通比其他公交方式拥有更多的优势，逐渐在世界各国的城市交通中成为骨干，对城市的开展起着极大的推进作用。1.城市轨道交通与城市开展1.城市开展促进城市轨道交通开展轨道交通的产生依赖于城市开展轨道交通是城市开展到一定阶段的产物，它是城市客运需求到达一个较高程度后，为理处理城市交通拥堵问题而提出的。轨道交通网络规模与城市开展 网络规模即城市所需求的轨道交通网络总

2、长度。网络规模大小与城市人口和用地规模相关。轨道交通方式要与城市开展相顺应 轨道交通系统根据技术目的的不同大体上可分为以下几类：有轨电车 Tramway 地铁 Metro 轻轨 Light Rail Transit，简称LRT独轨交通 Monorail自动化导向的轨道交通 Automated guide-way transit 磁悬浮交通Maglev train 市郊铁路Rural rail选择何种方式取决于城市的规模与客流情况。1.城市开展促进城市轨道交通开展轨道网络规划与城市空间构造严密相关 单一中心平衡开展的城市普通是方格网构造，如墨西哥城。单一中心分散开展的城市比较适宜于放射状构造，如

3、德国慕尼黑的地铁网。墨西哥城地铁线网慕尼黑地铁线网1.城市开展促进城市轨道交通开展 多中心集中加分散开展的城市比较顺应混合构造 伦敦轨道环线串联了27个地铁站，其中与5个伦敦火车站相连，每座车站又根本上是伦敦市区向伦敦大区辐射的放射形铁路的起点站，环线绕行到伦敦南方与泰晤士河并行，许多景点都聚集在此：白金汉宫、国会大厦、西敏寺、伦敦塔、泰晤士河游船等。伦敦轨道交通网1.城市开展促进城市轨道交通开展轨道线路布设要与城市交通协调 轨道交通线路走向应符合城市客流集中的交通走廊，尽量在城市干道布设，并且应以最短、最便利的道路衔接车站、码头、航空港、大型商业区、居住区等客流集散量大的场所，以减少线路的非

4、直线系数和缩短居民的出行时间。1.城市开展促进城市轨道交通开展对城市构造的影响在轨道交通的建立初期，网络的构造要以城市构造为根底；在不断运营开展后，轨道网络又会对城市的土地运用规划和空间构造产生影响。城市轨道交通可以成为城市形状扩展的开展轴，有利于构成多中心的城市规划，并且引导卫星城的开展。2.城市轨道交通建立促进城市开展对城市构造的影响 环线：环线建立可以促使环线节点周边的土地开发，假设这种开发是大面积的低密度的开发，那么能够使得城市向“摊大饼状开展。这也是大多数环线很少单独建筑、而是和放射线共建的缘由。2.城市轨道交通建立促进城市开展对城市构造的影响放射线无环放射式放射线将交通流引向市中心

5、，能加强CBD的吸引和辐射才干，有利于市区向外开展，从而构成一条高密度的带状放射走廊。斯德哥尔摩的放射轨道网斯德哥尔摩依托轨道交通引导城市拓展，称为国际推崇的典范。2.城市轨道交通建立促进城市开展对城市构造的影响放射线有环放射式 由穿越市中心区的径向线及环绕市区的环线共同构成。有放射式规划的特点，又有环线的特点。莫斯科 环绕在CBD周围的环线，可以截住进入CBD的过境客流，将客流引导到其他放射线上，从而减少城市中心区的交通拥堵，如莫斯科和北京的地铁环线。北京2.城市轨道交通建立促进城市开展对城市交通构造的影响 有利于改善城市交通条件和交通构造，可以完善地域的交通网络，构成城市主导客运公交系统。

6、对城市产业构造的影响城市轨道交通可以带动沿线房地产开发，以及相关的商业、效力业的开展。加快土地置换促进土地利用集约沿线房地产开发商业、效力业的聚集2.城市轨道交通建立促进城市开展有利于城市节能环保和可继续开展有利于城市经济的开展轨道交通线的投资本钱构成中，土建工程约占了40%，其他主要是轨道、车辆、通讯信号、牵引供电等设备投资。轨道建立投资的添加直接提供建材、建筑企业消费才干的利用率，发明新的就业时机，扩展对电力、交通运输的需求。轨道交通线网间接产生配套设备投资需求。在沿线新建的居住区、工业区或商贸区，还将带动配套的经济根底建立。2.城市轨道交通建立促进城市开展轨道交通可以坚持市中心的强大轨道

7、交通可以有效处理市中心的交通拥堵问题，加强市中心的活力，从而促进市中心的开展；轨道交通快速、准点的特性，加强了轨道交通对周围地域的吸引力，许多城市把开展轨道交通作为复兴中心区的一种手段。 比如，地铁经过的纽约曼哈顿岛57km2，聚集了160万居民，250万任务岗位，这是兴隆国家密度最高的地方。曼哈顿岛上的华尔街1.5km2，就业岗位达40万个，没有兴隆的轨道交通系统是无法支撑的。2.城市轨道交通建立促进城市开展2. 国内外城市轨道交通网络法国巴黎基本资料(截止2005年4月1日)线路里程(km)212.1线路条数14车站数297年运量(百万人次)3,533最小行车间隔135英国伦敦基本资料(截

8、止2005年4月1日)线路里程(km)408.0线路条数12车站数275年运量(百万人次)947.60最小行车间隔2俄罗斯莫斯科基本资料(截止2005年4月1日)线路里程(km)275.6线路条数12车站数170年运量(百万人次)3200最小行车间隔130日本东京基本资料(截止2005年4月1日)线路里程(km)292.2线路条数12车站数274年运量(百万人次)2812最小行车间隔150美国纽约基本资料(截止2005年4月1日)线路里程(km)371线路条数27车站数468年运量(百万人次)1450最小行车间隔2韩国首尔基本资料(截止2005年4月1日)线路里程(km)286.9线路条数8车

9、站数263年运量(百万人次)1863.9最小行车间隔2德国柏林基本资料(截止2005年4月1日)线路里程(km)152.7线路条数9车站数170年运量(百万人次)457.9最小行车间隔3线路名起迄站车站数里程（公里）轨道交通1号线莘庄富锦路2837轨道交通2号线徐泾东浦东国际机场3060轨道交通3号线上海南站江杨北路2940轨道交通4号线环线26（含9座共线车站）34轨道交通5号线莘庄闵行开发区1117轨道交通6号线港城路灵岩南路2731轨道交通7号线花木路上海大学2734.38轨道交通8号线市光路耀华路2837.5轨道交通9号线松江新城杨高中路2346轨道交通10号线航中路新江湾城2729.

10、6轨道交通11号线江苏路嘉定北/安亭1943.6合计11条线路274425上海上海轨道交通网2021年线路名起迄站车站数里程（公里）1号线苹果园四惠东23412号线环线1823.64号线公益西桥安河桥北2428.25号线天通苑北宋家庄1527.613号线西直门东直门1640.85八通线四惠土桥1318.910号线巴沟劲松2225机场线东直门T2、T3航站楼428奥运支线森林公园北土城44.5亦庄线宋家庄亦庄火车站1422.7房山线大葆台苏庄1021.7昌平线西二旗南邵721大兴线公益西桥天宫院1219.115号线望京西后沙峪919.4合计14条线路191341.6北京苏州3. 城市轨道交通网络

11、化运营的主要特点运营管理主体多元化城市轨道交通网络运营组织的根本特点北京地铁运营京港地铁运营主体网络线路方式、功能和制式多样化M线L线R线线路形式城市轨道交通网络运营组织的根本特点网络构造和规模复杂化 连通型网络城市环线 大型换乘枢纽 网络结构城市轨道交通网络运营组织的根本特点 列车运转方式多样化共线运转 大小交路 分段交路 列车运行方式综合交路城市轨道交通网络运营组织的根本特点 与其他交通方式衔接需求的多重性铁路(高速铁路) 城际轨道交通 机场 其他交通方 式 高速公路 城市轨道交通网络运营组织的根本特点 客流的高增长、动摇性、网络性F1展览会体育竞赛城市轨道交通网络运营组织的根本特点城市轨

12、道交通网络运营组织的根本特点 公众平安和反恐情势的严峻性伦敦地铁爆炸日本地铁沙林毒气水灾3. 城市轨道交通网络运营的关键问题3.1 网络票款清分及客流分布清分影响要素换乘方式对运营主体的偏好运营时间游览时间拥堵程度换乘便利性路网构造OD对途径上运营方式确定性要素不确定要素几种清分方法基于路网规模的清分方法简单易行不思索各个运营主体所提供的效力对整个路网客运周转奉献的差别在准确度、合理性上都存在问题最短途径法只思索OD间的最短途径作为运费清分的根据不能表达乘客途径选择的多样性，特别是在连通度较高的城市轨道交通网络中不能反映实践客流分布的实践情况多途径选择概率法思索OD间乘客出行途径的多样性根据各

13、途径的综合阻抗进展客流分配，从而计算出相应的清分比例；能更加表达运费收益清分的科学性3.2 网络化运营的换乘枢纽建立1换乘枢纽世纪大道徐家汇人民广场换乘枢纽一站多线世纪大道(2,4,6,9号线)6号线4号线2号线9号线换乘枢纽人民广场1,2,8号线换乘枢纽徐家汇(1,9,11号线)2换乘枢纽与现代效力业集聚区 日本品川商务集聚区 香港机场快线青衣站商务集聚区 上海规划了五角场、静安寺、徐家汇等现代效力业积聚区 日本品川连结东京和横滨方向的主要车站之一在这一地域日常入住企业的办公人员到达4万人，各项固定效力人员1万人以上，白天流动人员静态也在1万人左右。虽然人员众多，但这里白天地面上人流车流都很

14、少，一切时段都没有交通拥堵，集聚区间的休闲广场上鸟语花香与忙而不乱的地面构成鲜明对比的是，品川地下通道里暗流涌动，车流、人流此起彼伏。品川的大多数车辆在地下流动和停靠，轨道交通的出入人流在地面以上，而挺拔的楼宇那么为任务、购物和生活提供了广泛的空间。 3综合交通枢纽虹桥枢纽高速铁路磁浮交通机场城市轨道交通公共交通综合交通枢纽上海南站铁路磁浮交通城市轨道公共交通3.3 网络化运营的资源共享资源共享 资源共享是轨道交通网络化运营管理的重要组成部分。多条线路共用控制中心、车辆段与综合维修基地、主变电站、换乘站、办公设备、备品配件等资源的共享。一致对共用设备设备的合理统筹布置，减少反复设备设备投资，维

15、涵养护规模效益得以表达。资源共享还表达在管理本钱、管理人员、任务人员的配备上。假设一致管理，新线投入运用时，仅需补足新增设备或维修、操作人员缺口即可，其他共用设备的检修人员完全可以与其他线路分享；而运营管理人员几乎不需求添加；这样直接降低了人员工资本钱，同时减少了日常运营管理本钱，运营管理规模效益得以充分表达。 3.4 网络化运营的技术支持ACC,TCC(COCC,ETC)等系统的建立1网络票务中心ACC轨道交通“一票换乘的实现是网络化运营的根底和前提“一票换乘建立在一切的线路均采用了一致的票务系统车票制式、系统接口和清分规那么上的。票款的清分、客流的统计等2综合运营协调中心COCC随着轨道交

16、通网络化进程的推进，运营管理将逐渐由单线独立运营管理向多线综合运营管理的方向开展，从而构成轨道交通网络化运营新局面。要求我们在提高各线路运营管理、运营组织和调度指挥任务程度的同时，进一步提高网络化运营的整体有效性、平安性和可靠性、各线路运营的相互协调性。有必要建立一个经过高技术支持的轨道交通综合运营协调中心Comprehensive Operation Coordination Center，简称COCC，以实现轨道交通网络中各条线路有效、合理、协调地运作，最大限制地满足客流的需求，充分发扬系统的整体才干和综合效益，确保系统的运营平安和可靠性 对艰苦突发事件的处置才干是表达城市现代化程度的一个

17、重要标志。在轨道交通运营中有能够发生缺点事故、恐惧暴力、自然灾祸以及人为破坏等艰苦突发事件，为确保轨道交通网络运营的平安可靠，维护人民生命财富不受或少受损失，保证城市社会生活的正常进展迫切需求建立一个与上海城市功能相匹配的，具有现代化国际大都市水准的轨道交通应急中心Emergency Treatment Center，简称ETC。当发生艰苦突发事件时，有关人员可集中在应急中心，经过公用的通讯设备和指挥手段，了解、汇总有关场所的语音、视频和数据信息，实施应急指挥。该中心还可作为全市应急联动中心的一个重要组成部分。3应急中心ETC3.5 网络化运营的可靠性缺点 突发 事件 事故事件：影响城市轨道交

18、通系统运营平安和可靠性的要素的统称缺点：因设备质量缘由或操作不当引发设备无法正常运用，须人工干涉或维修的事件事故：由于缺点或任务人员操作不当引起的呵斥人员伤亡、设备损坏、影响可靠性或危及运营平安的事件突发事件：由缺点、事故或其他缘由人为、环境、社会事件等引起的忽然发生的，严重影响或能够影响运营平安与次序的事件事故缺点产生的随机性延误的传播性处置及时产生的机理传播的特点预案城市轨道交通网络运营可靠性管理城市轨道交通网络运营可靠性预警技术预防技术处置技术评价技术3.6 网络化运营的人才培育每建立1km城市轨道线路，需求60名左右管理及技术人员 国际城市轨道交通职业人才配备规范我国城市轨道交通设计人

19、才数量紧张，设计人员力量投入缺乏，容易导致设计不够仔细。管理人才也非常缺乏，按照一个地铁站需求10个管理人员的配额计算，到2021年北京城市轨道交通需求17000人，而目前北京地铁管理人员只需3000人。黄卫，2021中国国际轨道交通与城市开展顶峰论坛宏大的人才需求市场：效力于轨道交通建立、运营管理的人才多方面的人才需求领域：在设计、施工、设备制造、运营管理、教师培训、施工设备等各个方面多层次的人才需求构造运营/规划公里（km）需要相关人员（人）高速铁路（已建）6552393120高速铁路（规划）12000720000城轨交通（已建）100760420城轨交通（规划）50003000004. 城市轨道交通网络化运营的优化决策技术4.1 客流的精细化统计分析几种清分方法基于路网规模的清分方法简单易行不思索各个运营主体所提供的效力对整个路网客运周转奉献的差别在准确度、合理性上都存在