城市轨道交通运营基本知识

1城市轨道交通运营基本知识第一节城市轨道交通的种类城市轨道交通的定义通常以电能为动力，采取轮轨运转方式的快速大运量公共交通之总称。一、城市轨道交通系统类型纵览目前世界各国现有的城市轨道交通形式，基于各自不同的特点，现有的城市轨道交通形式主要有以下8类：（一）地铁（二）轻轨（三）单轨（四）有轨电车（五）城市铁路（六）磁浮系统（七）线性电机车系统（八）新交通系统3（一）地铁

地铁是由电气牵引、轮轨导向、车辆编组运行在全封闭的地下隧道内，或根据城市具体条件，运行在地面或高架线路上的大容量快速轨道交通系统，单向最大断面流量达3~8万人次/h。4根据城市环境条件的情况，地铁列车主要在城市地下空间的隧道内运行，当条件允许的时候也可以穿出地面，在地面或者高架线路上运行。为了降低工程费用，目前地铁系统中地面和高架线路所占的比重越来越大。地下铁道还可分为重型地铁、轻型地铁与微型地铁三种类型5（二）轻轨轻轨是一种使用电力牵引，介于标准有轨电车和快运交通系统（包括地铁和城市铁路）之间，用于城市旅客运输的轨道交通系统。每小时单向交通流量在1→3万人左右。6轻轨是一种技术标准涵盖较宽的城市轨道交通形式，低技术标准的轻轨接近于现代有轨电车，而高技术标准的轻轨则接近于轻型地铁。7（三）单轨单轨系统（Monorail）是指通过单一轨道梁支撑车厢并提供导引作用而运行的轨道交通系统，其最大特点是车体宽度比承载轨道宽。8以支撑方式的不同，单轨一般包括跨坐式和悬挂式两种类型。单轨系统的单方向小时运量为5000~20000人次。单轨系统大多数情况下采用高架方式，因其景观性较好，但根据需要也可以在地面或地下运行。9单轨（四）有轨电车有轨电车是使用电力牵引、轮轨导向、单辆或两辆编组运行在城市路面线路上的低运量轨道交通系统。有轨电车运量小，在街道路面上与其他交通混合行驶，其安全性和准时性比较差。11有轨电车（五）城市铁路城市铁路是由电气或内燃牵引，轮轨导向，车辆编组运行在市区、市郊以及卫星城之间，地面专用线路为主的大运量快速轨道交通系统。城市铁路实际是从干线铁路发展而来，按照城市铁路运行区域的不同，可以分为市区铁路、市郊铁路和机场联络线铁路等。13（六）磁浮系统磁浮系统（MaglevSystem）是一种运用“同性相斥、异性相吸”的电磁原理，依靠电磁力来使列车悬浮并走行的轨道交通方式。是一种新型的没有车轮、采用无接触行进的轨道交通系统。14德国、日本磁悬浮（七）线性电机车系统线性电机车系统（LinearMotorCarSystem）是由线性电机牵引，轮轨导向，车辆编组运行在小断面隧道、地面和高架专用线路上的中运量轨道交通系统。16将线性电机牵引的轨道交通列为独立的系统，是因为它与地铁、轻轨、城市铁路等有明显的区别。它是利用线性电机在磁场的互作用下，直接产生牵引力，属于非粘着驱动，车轮只起到支撑和导向作用。目前投入运营的线性电机车系统主要集中在加拿大、日本和美国等国际。17（八）导向轨道交通（AutomaticGuidewayTransit）：导向轨道交通(AGT)由电气牵引，具有特殊导向、操纵和转折方式的胶轮车辆，单车或数辆编组运行在专用轨道梁上的中小运量的轨道交通系统。18导向交通二、城市轨道交通的分类标准（一）按交通容量分：大、中、小（二）按敷设方式分：隧道、高架、地面（三）按路权分：开放式、半封闭系统、全封闭系统（四）按导向方式分：轮轨、导向轮（五）按轮轨支撑形式分（六）按牵引方式分：电力、内燃、磁浮（七）按车辆的编组形式分20第二节地铁概述一、地铁的发展1863年，世界上第一条地铁在英国伦敦建成通车。它标志着城市快速轨道交通在世界上诞生。1863-1899年，美国、英国、法国、匈牙利、奥地利等5个国家的7座城市相继修建了地铁。1900-1924年，欧洲和美洲又有9座城市修建了地铁，包括柏林、马德里、费城等。1925-1949年，由于第二次世界大战的影响，城市轨道建设速度放慢。莫斯科第一条地铁于1935年建成通车。211950-1974年，欧洲、亚洲、美洲有30余座城市地铁相继通车。1975-2000年，世界进入和平发展时期，又有30余座城市地铁相继通车，其中亚洲有20余座城市开通了地铁。亚洲最早地铁：1927年12月日本的浅草→涩谷我国最早地铁：1969年北京地铁。22世界办第一条地铁

19世纪中叶，伦敦比以前任何城市发展得都要快。在这庞大帝国的中心，当数以千计的新房屋、商店、办公楼和工厂为日益膨胀的劳动大军而建造起来时，它几乎要爆炸了。这些人需要有比狭窄的街道所能提供的更好的运输工具。

查尔斯.皮尔逊认为，答案就是在地下建造铁路。1843年，他把自己的建议提交议会。然而直到1863年，短途的“大都市铁道”才总算开通。不过即使这段路程只有6.5千米，这条线路也是非常成功的，第一年就运载了乘客950万人。第一条地铁线路采用了“挖-盖”的工序来建造，即挖掘一条深沟，然后封盖其上面。1890年建造的真正的“管状”铁道，是用一个液压冲头推进的钢箍钻通泥土建成的。中国第一条地铁北京地铁第一期工程于1969年10月基本建成，于1971年1月开始试运营。运行区段从北京火车站至西郊苹果园，全长23.6公里，共有17个车站。由于这是我国第一条地铁，缺乏运营管理经验，加上这条地铁是在十年动乱期间修建的，车辆、设备一开始存在不少问题。在试运营开始后的头几年，遇到的困难较多。但是，负责试运营工作的北京地下铁道管理处，在国务院有关部门的指导和帮助下，不断摸索、总结经验，发动群众，努力改善管理工作。从1977年开始各项工作基本上走上了正轨，并逐步取得了进展。近几年来，他们狠抓了技术队伍的建设，通过开办地铁技工学校，培训职工6200多人次；建立和健全了各项规章，改革了一部分车辆，提高了车辆的完好率；对现有设备进行了整治，保证了正常运转；狠抓了安全行车工作。他们还通过技术革新，提高了地铁的自动化水平，先后实现高度集中、自动闭塞、自动广播等自动化项目，使发车间隔由过去的十几分钟缩短到4分钟，提高了列车的运输效率。世界十大地铁（1）莫斯科（俄国）：年输送旅客量达26亿人次。（2）东京（日本）：年客流量25亿人次。（3）纽约（美国）：年客流量15亿人次。（4）墨西哥城（墨西哥）：年载旅客15亿人次。（5）巴黎（法国）：年乘地铁人次为12亿。（6）大阪（日本）：年载客为9.48亿人次。（7）列宁格勒（前苏联）：年客流量8.21亿人次。（8）伦敦（英国）：年输送旅客8.15亿人次。（9）汉城（韩国）：年输送旅客8.12亿人次。（10）香港（中国）：年输送旅客6.3亿人次二、地铁的运营（一）各系统工程（二）车站设备城市轨道交通工程城市轨道交通工程供电系统车辆段车站建筑环控系统信号系统通信系统给水与排水系统车辆结构工程土木、隧道工程机电工程AFC城市轨道交通工程车站建筑形式：地下、地面、高架岛式站台侧式站台城市轨道交通工程车辆段出入段线停车库线试车线联络线洗车库维修线大修线定修线临修线静调线办公及生活区城市轨道交通工程车辆A型、B型车Tc司机车Mp受电动力车M拖车例如：6节编组Tc-Mp-M-M-Mp-Tc车辆基本组成：车体转向架车钩－缓冲连接受流装置车辆内部设备车辆电气系统城市轨道交通工程供电系统高压供电源系统110kV专用主变电所分散供电10kV牵引供电系统600V，750V，1500V牵引变电所牵引网架空网接触轨(第三轨)动力照明供电系统降压变电所动力照明380V/220VSCADA电力监控系统城市轨道交通工程通信系统调度指挥通信系统有线调度电话站间行车电话，又称闭塞电话区间电话无线通信系统正线车辆段其它公务通信广播治安电视监视系统其它传输系统城市轨道交通工程环控系统通风与空调系统FAS防排烟消防系统BAS环境监控系统屏蔽门系统机电系统的关联性示例：FAS需与给排水系统高度关联城市轨道交通工程给水与排水系统给水系统生产、生活给水消防栓给水系统自动喷淋给水系统空调冷却循环水In：城市自来水排水系统结构渗漏水消防生产生活废水主排水泵站辅助排水泵房污水泵房临时排水泵房Out：市政下水道城市轨道交通工程信号系统传统信号系统信号装置(机)联锁设备轨道电路闭塞机制自动停车装置调度集中装置现代信号系统CBTCATP列车自动防护ATO列车自动操纵ATS列车自动监视控制中心子系统车站及轨旁子系统车载子系统车辆段子系统DCS通信子系统后备模式城市轨道交通工程AFC自动售检票系统自动售检票系统清分中心线路中心车站系统软件系统AFC应用软件系统其他支持系统专用设备自动售检票机闸机半自动售票机编码机等（二）城市轨道交通客运设备一、客运设备及特点（一）车站的构造及类型1、车站的构造出入口通道、站厅、站台2、车站的类型按客流：大、中、小按运营功能分：

终点站（始发站）、中间站、换乘站按设置位置：地面、地下（二）车站运营安全、服务设施设备轨道交通车站主要有：导向系统、广播系统、售检票系统、照明系统、火灾防护系统、车站站台屏蔽门系统、车站通风与噪声控制系统、车站空调系统等1、导向系统：导向标志：禁令标志：限制乘客某些行为其他设施设备标志：包括自动扶梯标志、盲道、无障碍通道及电梯标志、公用电话、厕所等2、广播系统3、售检票系统（1）人工售检票系统（2）自动售检票系统4、照明系统包括正常照明和应急照明。5、火灾防护系统（FAS）由火灾监控系统、报警系统和灭火系统组成。6、车站站台屏蔽门7、车站通风及空调系统（1）站台、站厅通风系统（2）站台、站厅中央空调系统（3）设备用房、管理用房的通风运行8、无障碍设施设备第三节导向系统以及信息系统一、车站导向系统49第三节、

运营组织

一、列车开行计划列车开行计划由全日行车计划、列车开行方案、列车运行图和车辆运用计划组成。501全日行车计划

全日行车计划是指在营运时间内每个小时开行的列车计划。全日行车计划编制的主要依据有：营业时间计划、全日分时最大客流断面分布、列车运载能力以及设计满载率等。1.计算分时开行列车数式中：ni—某小时i内应开行的列车数；

pmax,i—该小时最大客流断面旅客数量；

cp

—列车的设计载客能力，即列车编组数与车辆定员数的乘积；

β—列车满载率，一般可取0.75~0.9。512.计算分时发车间隔3.最终确定全日行车计划一般为了保证轨道交通的客运服务水平，发车间隔在非高峰运营时间的9：00~21：00不宜大于6min，在其他非高峰运营时间不宜大于10min。式中：Ii—某小时i内的发车间隔。522列车开行方案

列车开行方案包括列车编组方案、列车交路方案和列车停站方案三部分。列车编组方案规定了列车是固定编组还是非固定编组，以及列车的编组车辆数；列车交路方案规定了列车的运行区段和折返车站；列车停站方案规定了列车是站站停还是非站站停，以及非站站停车的方式。531.列车编组方案（1）大编组方案指在运营时间内列车编组车辆数固定且相对较多。（2）小编组方案指在运营时间内列车编组车数固定且相对较少。（3）大小编组方案指在运营时间内列车编组车数不固定。大小编组有两种情形，一种是在客流非高峰时段编组车辆数相对较少，在高峰时段编组车辆数相对较多。另一种是在全日运营时间内采用大小编组。在进行列车编组方案选择时，通常需要考虑客流需求、服务水平、车辆运用经济性和运营组织复杂性因素。542.列车交路方案列车交路可分为长交路、短交路及混合交路3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，在指定站折返，它可为某一段旅客提供服务。混合交路则指线路上长短交路并存的情形，也叫长短交路。（1）符合客流的空间分布特征是列车交路方案选用的前提条件或必要条件。（2）行车条件决定了列车交路计划实现的可能性（3）客运组织是列车交路确定的必要条件。55列车交路类型563.列车停站方案

通常城市轨道交通的列车运行采用站站停车的方式。从优化列车运行组织、提高列车旅行速度，节约乘客出行时间出发，根据具体线路的客流特点，也可采取一些非站站停车的列车运行方案。可采取的非站站停车方案主要有以下三种：57（1）区段停车。区段停车在长短交路情况下采用，长交路列车在短交路区段外每站停车，单在短交路区段内部不停车通过；而短交路列车则在短交路区段内每站停车，短交路列车的中间折返站同时又是乘客换乘站。长交路列车停站短交路列车停站停车站换乘站区段停车方案示意图58（2）跨站停车跨站停车时在长交路的情况下采用的停车方式。A类列车在甲、丙类车站停车，在乙类车站通过；B类列车在乙、丙类车站停车，在甲类车站通过。停车站换乘站丙丙丙丙丙丙丙丙甲甲甲乙乙乙A类列车停站B类列车停站跨站停车方案示意图59（3）部分列车跨多站停车部分列车跨多站停车是指线路上开行两类长交路列车，即普速列车（站站停车）和快速类车（跨多站停车）。快速列车只在线路上的主要客流集散站停车。停车站换乘站普通列车停站快速列车停站部分列车跨多站停车方案示意图603列车运行图编制列车运行图又称时距图。1.准备工作需要以下基本的技术数据或资料。（1）全线各区段分时班次计划。（2）最小列车运行间隔（3）各区间列车运行时间。（4）各站列车停站时间。（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。61（8）换乘站能力使用计划。（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、乘务组数量及工作时间标准。（13）过去的运行绩效统计。（14）沿线设备运用及进路冲突数据。622.运行图的基本类型列车运行图是一种二维图，其横轴是时间，一般可根据其刻度仔细程度分为一分格运行图、二分格运行图和十分格运行图；运行图的纵轴是距离标志。按线路方向分为单线运行图和双线运行图。633.运行图的铺画在铺画列车运行图的过程中，一般可遵循下列步骤。（1）选定铺画运行图的图纸类型。（2）根据车站间距在运行图上确定各站的位置，并予以标出。（3）在一分格或二分格运行图上精确地铺画每一条运行线。（4）铺画运行线要严格按站间运行时间和车站停留时间来推算，每条运行线从列车出库/始发站开始，铺画到折返站，经过一定的折返时间再返回始发站。（5）当出现某些冲突或不满足某些条件时，需要调整某一条甚至某些运行线。（6）重复上述过程，直到所有运行线均铺画完毕，并得到符合标准的运行图。64

铺画运行图时要注意下列事项：（1）列车间的追踪间隔时间必须符合规定的时间标准。（2）必须严格遵守列车在所有车站的停留时间标准（3）必须严格遵守列车在所有区间的运行时间标准。（4）要严格遵守列车在折返线、出入库时间标准。（5）要检查各时间段内的列车开行班次是否符合班次计划。铺画出初步的列车运行图方案后，一般要在以下几方面进行进一步的检查，以确定其可用性：（1）运行图实施所需的列车或动车组数量。（2）乘务工作方案是否超过规定标准。（3）在岛式换乘车站上，要检查车站列车到达的均衡性，避免列车集中到达造成拥挤。（4）需要铺设调试列车时，一般应安排在低谷客流量较低时进行。654.运行指标的计算这些指标一般包括以下几个方面（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）全日列车走行公里。（5）动车组日均走行公里。（6）动车组全周转时间。（7）技术速度，指不包含停站时间在内的列车在站间平均运行速度。（8）旅游速度，指列车从始发站发出到抵达折返站时的平均运行速度。664车辆配备、运用与检修计划

车辆配备计划指为完成全线全日行车计划所需要的车辆保有数量计划。车辆保有数计划包括运用车辆数、在修车辆数和备用车辆数三部分。1.运用车辆数运用车辆数是指为了完成日常运输任务所必须配备的技术状态良好的可用车辆数量。式中：n高峰——

高峰小时开行的列车对数；

θ列——列车周转时间；

m——平均每列车编成车辆数67

考虑到地铁车辆有时是以动车组形式编组，此时动车组可用下式计算

列车周转时间是指列车在线路上往返一次所消耗的全部时间。它包括列车在区间运行时间，列车在中间站停留时间以及列车在折返站作业停留时间。式中：L——

每列车内动车组组数。式中：∑t运——

列车在线路上往返一次各区间运行时间之和；∑t站——列车在线路上往返一次各中间站停站时间之和；∑t折停——列车在折返站停留时间之和。682.在修车辆数

指处于定期检修状态的那部分车辆。车辆检修概念包括车辆检修级别和车辆检修周期。3.备用