地铁车站通过能力计算

地铁车站通过能力计算地铁车站通过能力根据车站的型式一般分为：折返站的折返能力和中间站的追踪能力两类。而车站的通过能力与列车采用的闭塞系统、折返站的折返线型式、区间最高运行速度、列车参数等有关。车站通过能力定义闭塞系统分为固定闭塞系统、准移动闭塞系统和移动闭塞系统三类。闭塞系统固定闭塞系统：

在线路上通过设置信号灯，将线路划分成一个个固定的闭塞分区，每一个分区均有最大速度限制，且一个分区内当前只能有一列车辆。为了保证安全，地铁ATP（列车制动保护）在两列车之间还增加了一个防护区段，后续列车必须停在第二个红灯的外方，保证两列车之间至少间隔一个闭塞分区，这使得列车间的安全间隔较大，影响了使用效率。闭塞系统分为固定闭塞系统、准移动闭塞系统和移动闭塞系统三类。闭塞系统准移动闭塞系统：

该系统在控制列车的安全间隔上比固定闭塞进了一步。可以告知后续列车继续前行的距离，后续列车可根据这一距离合理地采取减速或制动。后续列车的最大目标制动点必须在先行列车占用分区的外方。闭塞系统分为固定闭塞系统、准移动闭塞系统和移动闭塞系统三类。闭塞系统移动闭塞系统：

该系统是在确保安全行车的前提下，以使追踪列车间的间隔达到最小为目的。该系统不是通过轨道电路来确定列车的位置，而是利用通信技术来完成列车控制。在该系统中，闭塞分区的长度和位置均不是固定，随前行列车的位置、后续列车的速度、以及线路参数等不断改变的，是随前行列车的位置而移动的，故称为“移动闭塞”。该系统相应的两列列车之间的间隔比前两种系统都要小，提高了线路的使用效率。

目前地铁采用的闭塞系统大多是移动闭塞式系统。常用折返线布置型式如下：折返线的型式折返能力：折返线在一小时内能够通过折返的最大列车数。计算公式：折返站的折返能力计算式中：h折——折返列车的最小出发间隔（s）。以深圳11号线碧头站为例：计算参数：9号道岔过岔速度25km/h，12号道岔过岔速度45km/h；道岔解锁及办理进路时间：13″；设备确认时间：3″；列车停站时间：30″；列车启动加速度：0.8m/s2；列车制动加速度：1m/s2；区间最高运行速度：100km/h。碧头站采用13.7m线间距，10.5m岛式站台站前折返，南端设1组交叉渡线，交叉渡线采用9号道岔。折返站的折返能力计算——站前折返碧头站高峰时段折返作业采用如下的循环：正进、正出、侧进、侧出、正进……正进正出碧头站采用13.7m线间距，10.5m岛式站台站前折返，南端设1组交叉渡线，交叉渡线采用9号道岔。折返站的折返能力计算——站前折返碧头站高峰时段折返作业采用如下的循环：正进、正出、侧进、侧出、正进……正出侧进碧头站采用13.7m线间距，10.5m岛式站台站前折返，南端设1组交叉渡线，交叉渡线采用9号道岔。折返站的折返能力计算——站前折返碧头站高峰时段折返作业采用如下的循环：正进、正出、侧进、侧出、正进……侧进侧出碧头站采用13.7m线间距，10.5m岛式站台站前折返，南端设1组交叉渡线，交叉渡线采用9号道岔。折返站的折返能力计算——站前折返碧头站高峰时段折返作业采用如下的循环：正进、正出、侧进、侧出、正进……侧出正进经过计算，侧进侧出是四种方式中所需时间最多的，是折返能力计算的控制“工况”。

386+100：为前后两列车的安全距离，安全距离=制动距离（386）+半个列车长（取为100）+安全余量，该处为4号列车车头至A点的距离；

17、22：分别为信号灯和站台端部到岔心的距离；

127：道岔段的长度；

186：列车(或站台)的长度；折返站的折返能力计算——站前折返列车进站时的运行模式：分为三部分，匀减速至过岔速度，匀速过岔，减速至停车。通过计算，列车进站所需时间为82″。折返站的折返能力计算——站前折返列车出站时的运行模式：分为两部分，匀加速至过岔速度，匀速过岔直至列尾出清A点。通过计算，列车出站所需时间为55″。折返站的折返能力计算——站前折返折返站的折返能力计算——站前折返两股道交替折返时，碧头站的折返能力控制作业间隔是169″，折返能力计算为折返站的折返能力计算——站后折返若将碧头站的站前折返该成站后折返，则碧头站的折返能力按“接车时间、折返时间、发车时间”三者取最大值计算。接车时间折返站的折返能力计算——站后折返列车进站的运行模式为列车以100km/h的速度运行尽可能长的距离，之后以a=1m/s2的加速度减速至站台停车。通过计算，列车进站所需时间为38″。折返站的折返能力计算——站后折返列车出站运行模式：列车以a=0.8m/s2的加速度加速运行至过岔速度25km/h，之后以过岔速度匀速运行。通过计算，列车出站所需时间为35″。折返站的折返能力计算——站后折返接车时间如下折返站的折返能力计算——站后折返折返时间各段长度定义：①186：列车长度；②22、17：岔心到站台端部及信号灯B距离；③85：两岔心间距；折返站的折返能力计算——站后折返折返时间入折返线列车运行模式：①从站台以a=0.8m/s2加速至过岔速度25km/h，②之后以25km/h的过岔速度匀速通过道岔，③最后以a=1m/s2减速至折返线停车。通过计算，所需时间为52.5″。折返站的折返能力计算——站后折返折返时间出折返线列车运行模式：类似入折返线列车运行模式。所需时间为52.5″。折返站的折返能力计算——站后折返列车折返时间如下折返站的折返能力计算——站后折返发车时间列车出折返线如前所述，所需时间为52.5″。折返站的折返能力计算——站后折返发车时间列车离站运行模式：以0.8m/s2加速离站，在186m站台范围内，列车最高运行速度62km/h，未达最高速度，为此该段列车处于匀加速阶段，所需时间为22″。折返站的折返能力计算——站后折返列车发车时间如下折返站的折返能力计算——站后折返通过比较，碧头站站后折返的控制“工况”为列车折返，所需时间为137″，折返能力计算为：

大于碧头站站前20对/h的折返能力。为此，站后折返配线的系统能力大于站前折返配线。同时，通过计算（这里不再赘述），在移动闭塞系统下，当列车最高运行速度为80km/h时，碧头站站前折返所需时间为165″，小于最高速度为100km/h时所需的折返时间169″；站后折返由于控制“工况”为列车折返时间，该时间与列车最高运行速度无关，故折返能力无影响。若采用固定闭塞系统，无论列车的运行速度多大，列车进站的安全间隔是固定的，故随着最高运行速度的增大列车进站所需时间减小，列车折返所需时间减小，折返能力增大。中间站的追踪能力计算车站的追踪能力由三部分组成，追踪列车进站时间、停站时间、出站时间。列车追踪间隔时间表达式：其中：

——前行列车出清站台区开始，解锁及办理后续列车进站直至在站台停车的时间；

——列车在车站停站时间；

——列车出清站台区的时间。中间站的追踪能力计算——列车停站时间计算以深圳11号线机场站为例，列车停站时间按下式计算：式中P上，P下——分别为高峰小时车站上、下人数；n1——高峰小时开行列车对数，该处取24对/h；m——列车编组量数；d——每辆车每侧车门数，普通车为5个车门，头等车为3个车门；t上（下）——平均每位乘客上车或下车所需时间（s），普通车取0.6秒/人，头等车考虑到乘客携带行李，取1秒/人。t开关——开关车门时间，合计取17″；t确认——确认车门状态良好及出站信号显示状态时间（s），取为3秒。中间站的追踪能力计算——列车停站时间计算深圳11号线列车编组为8列编组，6列普通车+2列头等车。考虑到头等车客流在机场站上下较多，按头等车厢在该站按96个座位定员全上全下，故机场站的停车时间计算为52″，取为60″。中间站的追踪能力计算——列车进站时间计算列车进站包含以下几段时间：①1号列车出清站台开始，解锁及办理2号列车进站进路时间，为13″；②2号列车设备反应时间，为3″；③2号列车从区间最高速100km/h减速至站台停车时间，所需时间为35″。故列车进站时间为51″。中间站的追踪能力计算——列车出站时间计算列车出站时间计算为22″。中间站的追踪能力计算故列车在中间站的追踪时间间隔为133″，通过能力为当区间最高速度为80km/h时，相应的中间站