《城市轨道交通运营管理》模块课件.pptx

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1、城市轨道交通运输计划城市轨道交通运输计划模块模块二二 CONTENTS2.1客流及客流计划客流预测2.22.3全日行车计划列车开行方案2.42.5车辆配备计划车辆运用计划和列车交路计划2.6城市轨道交通运输计划1 了解客流的概念和特征，熟悉客流计划的概念和表示形式。2 了解客流预测的内容和模式，掌握客流预测方法和客流调查方法。3 熟悉全日行车计划的编制依据，掌握全日行车计划的编制依据。4 熟悉列车编组方案、列车交路方案和列车停站方案的相关知识。5 掌握车辆配备计划的相关知识。6 熟悉车辆运用计划和列车交路计划的知识。学习目标1.客流及客流计划。2.全日行车计划。3.车辆配备计划4.车辆运用和列

2、车交路计划。学习重点客流是规划城市轨道交通线网及线路走向、选择城市轨道交通制式及车辆类型、安排城市轨道交通项目建设顺序、设计车站规模和确定车站设备容量、进行项目经济评价的依据，也是城市轨道交通安排运力、编制开行计划、组织日常行车和分析运营效果的基础。客流及客流计划2.101010202客流的特征客流的概念和分类客流客流是指在单位时间内城市轨道交通线路上乘客流动人数和流动方向的总和。客流的概念既表明了乘客在空间上的位移及其数量，又强调了这种位移带有方向性和具有起讫位置。（1）根据客流的时间分布特征，城市轨道交通客流可分为全日客流、全日分时客流和高峰小时客流。全日客流是指每日城市轨道交通线路输送的

3、客流量。全日分时客流是指一天内城市轨道交通线路各小时输送的客流量。高峰小时客流一般是指城市轨道交通线路早、晚高峰及节假日高峰小时内输送的客流。（2）根据客流的空间分布特征，城市轨道交通客流可分为断面客流和车站客流。断面客流是指通过城市轨道交通线路各区间的客流，车站客流是指在城市轨道交通车站上、下车和换乘的客流。（3）根据客流的来源，城市轨道交通客流可分为基本客流、转移客流和诱增客流。基本客流是指城市轨道交通线路既有客流加上按正常增长率增加的客流。转移客流是指由于城市轨道交通具有快速、准时、舒适等优点，使原来经常由常规公交和自行车出行转移到经由城市轨道交通出行的这部分客流。诱增客流是指城市轨道交

4、通线路投入运营后，促进沿线土地开发、住宅区形成规模、商业活动繁荣所诱发的新增客流。客流客流的分类客流客流的特征各条线路客流不均衡。沿线土地利用状况的不同是各线路客流不均衡的决定因素，而轨道交通线网通达性也是各条线路客流不均衡的影响因素。各条线路客流的不均衡体现为不同线路的客流量差异和客流分布的差异。各个方向客流不均衡。在轨道交通线路上由于客流的流向不同，各条线路的上下行方向最大断面客流通常是不相等的。在放射状的轨道交通线路上，早、晚高峰小时的各个方向客流的不均衡最为明显。各个断面客流不均衡。在轨道交通线路上由于各个车站乘降人数不同，必然存在线路单向各个断面的客流存在不均衡现象。各车站乘降人数不

5、均衡。在城市轨道交通线路上，全线各站乘降量总和的大部分往往集中在少数几个车站上。新的居民住宅区、新的轨道交通线路投入运营、商业中心分布变化，都会使车站乘降量发生较大的变化，引发不均衡的加剧或新的不均衡。空间分布特征客流可以是预测客流，也可以是实际客流。客流是动态流，随天、时、地的变化而改变，这种变化是城市社会经济活动、生活方式在轨道交通系统的反映。客流的特征主要体现在空间分布和时间分布两个方面。客流客流的特征一日内各小时的客流变化。小时客流随人们的生活节奏和出行规律的变化而变化。白天时段客流有多次变化起伏，一般清晨与夜间的乘客最少，早晨上班和上学的时段客流达到最高峰，高峰过后渐渐进入低谷，傍晚

6、下班和放学时段客流进入次高峰。同时客流在高峰小时内分布也是不均衡的，往往还存在着20 min左右的超高峰期。一周内每日客流的变化。全日客流量在一周之内呈现规律性变化。在以通勤客流为主的线路上，在工作日内，通常会出现早、晚两个高峰。双休日出现的早、晚两次高峰并不明显，全日客流往往也有所减少。季节性或短期性客流的变化。客流还存在着季节性变化的特点。例如，每年的梅雨季节和学生迎考时期，客流通常是全年的低谷。在旅游旺季，城市中流动人口的增加会使轨道交通线路的客流也随之增加。短期性客流的激增通常是因举办重大活动或遇天气骤变引起的。时间分布特征客流计划的概念客流计划的表示形式客流计划客流计划客流计划是指计

7、划期间城市轨道交通线路客流的规划，也是编制其他计划的基础和依据。对新线，客流计划要根据客流预测资料来编制；对既有线路，则可根据统计和调查资料来编制。客流计划的主要内容包括沿线各站到发客流数量、各站分方向分别发送人数、全日分时断面客流分布、全日分时最大断面客流图等。客流计划的概念最基本的站间客流资料可以用二维矩阵来表示，二维矩阵也可称为站间交换量OD（Original Destination，O表示客流和车流的总出发地节点，D表示客流和车流的总目的地节点）矩阵。表2-l所示为某五站间的交换量OD矩阵，右下角为全线客流总量。根据表2-1可以统计各站上下车人数，每行之和为上车人数，每列之和为下车人数

8、。如果要分方向，则还需要看车站的排列顺序。区间的断面流量可以在此基础上生成。表2-2所示为北京地铁车站流量。客流计划的表示形式客流计划的表示形式表2-1 某五站间交换量OD矩阵单位：人表2-2 北京地铁车站流量客流计划的表示形式图2-1 线路断面客流高峰小时的断面客流可以通过高峰小时的OD矩阵来推算。当没有高峰小时矩阵时，也可以采用全日矩阵来推算，这时一般还需要有客流的全日分布统计。图2-2给出了模拟的某城市客流全日出行分布。图2-2 模拟的某城市客流全日出行分布客流预测2.2客流预测就是通过预测模型，在分析现状交通情况的基础上，对各年限内轨道交通线路的客流规模、分布特征等进行预测，为确定轨道

9、交通线网布局、建设规模、系统规模选择、系统建设效益分析等提供依据，预测结果的可靠与否直接关系到城市轨道交通的运营效率和经济效益。客流预测的内容和模式客流预测方法与客流调查根据实际运用经验，在城市轨道交通系统中，从系统功能要求出发，在城市总体规划和轨道交通线网规划的前提下，按设计年限，客流预测的基本内容归纳如下：（1）全线客流预测。全线客流预测的内容包括全日客流量和各小时段的客流量及列车数。全日客流量是表现和评价运营效益的直观指标，也是进一步评价线路负荷强度的重要指标。各小时段的客流量及列车数是为全日行车计划提供依据，在保证运营能力和服务水平的前提下，合理安排行车间隔，提高列车满载率及运营效益。

10、（2）车站客流预测。车站客流预测的内容包括高峰小时时段的站间最大单向断面流量，全线早、晚高峰小时的站间断面流量，各车站早、晚高峰小时的上下车客流量及相应的超高峰系数。高峰小时时段的站间最大单向断面流量。这是决定建设轨道交通的必要性和确定系统运量规模的基本依据，由此选定交通制式，车型，车辆编组长度、行车密度及车站站台长度。全线早、晚高峰小时的站间断面流量。这是全线运行交路设计的基本依据，由此确定区域折返交路、折返列车数量、折返车站位置及配线形式，并计算运用车辆配置数量。各车站早、晚高峰小时的上下车客流量及相应的超高峰系数。这是各车站规模设计的基本依据，由此计算站台宽度，楼、扶梯宽度，售、检票机数

11、量，车站出入口的总宽度，等等。其中，晚高峰小时客流量对地下车站的空调设置、通风量计算具有控制性作用。客流预测的内容和模式客流预测的内容此外，必要时应对车站客流进一步分析，预测到达本车站的客流所采用的各种交通方式的分类和比例。（3）分段客流预测。分段客流预测的内容包括站间交换量OD矩阵、平均运距及各级运距的乘客量。据此数据，可进行分段客流统计，制定票制和票价，最终对建设投资、运营成本做财务分析，分析社会经济效益，提出项目效益评价意见。（4）换乘客流预测。换乘客流预测的内容各换乘站分项换乘客流量。这项数据对线路主客流方向的评价很重要，并为换乘形式设计和换乘车站间的换乘通道或楼梯的宽度计算提供了依据

12、。（5）出入口分向客流预测。根据每座车站确定的出入口分布位置，对每个出入口做分向客流预测，并做波动性分析，为每个出入口宽度计算提供依据。客流预测的内容和模式客流预测的内容目前，城市轨道交通客流预测有如下几种模式：（1）四阶段客流预测模式。四阶段是指交通的产生、交通的分布、交通方式的分配和交通在相关网络中的分配。交通的产生是确定各发点的总发送客流和各到点的总到达客流；交通的分布是确定各到发点间的客流；交通方式的分配是确定轨道交通网络分摊的客流；交通在相关网络中的分配是确定轨道交通系统各线路的客流。这是一种在现状调查及未来城市发展规划、土地利用基础上，定量预测城市远期客流的预测模式，能较好地反映城

13、市客流与城市客流与城市发展的关系，但当城市未能按发展规划实现时，预测的客流与将来的实际客流会存在较大差异。（2）趋势外推客流预测模式。趋势外推是指根据道路交通量和公共汽车线路的现状客流量资料，按时间序列采用数学方法，利用有关参数求出轨道交通线路的客流。这是一种基于现状的预测方法，能较好地反映近期交通量的增长情况，但在预见轨道交通系统建成后的城市交通分布变化上，预测的结果可靠性较差。（3）车站吸引区域客流预测模式。车站吸引区域是以车站为圆心、一定的到达车站时间或到达车站距离为半径的圆来确定的。到达车站的时间或距离又可以按步行、骑自行车和乘公共汽车等三种方式进行分类。因此，车站吸引区域客流预测模式

14、又称为三次吸引客流预测模式。这种客流预测模式认为在合理确定车站吸引区域的前提下，能借助有关公式计算出通过上述三种方式到站乘车的人数。这种客流预测模式不以线路为单位，而以车站吸引区域范围半径及吸引区域内土地利用的性质对客流影响来预测客流。客流预测的内容和模式客流预测的模式（1）定量预测。定量预测可分为时间序列客流预测和因果关系客流预测两种。时间序列客流预测。该方法的基本思路是：将时间作为自变量，根据客流从过去到现在的变化规律来预测未来的客流。该方法的主要优点是需要数据相对较少、运用简便，只要采用时间段的统计客流数据变动趋势没有大的异常波动，预测结果一般较好；该方法的主要缺点是无法反映客流变动的原

15、因，因而不能指明在影响客流的因素发生变化时客流变化的趋势与结果。客流预测方法与客流调查客流预测方法客流预测的方法有很多，按客流预测方法属性，可分为定量预测和定性预测两大类。常用的时间序列客流预测方法有如下几种：移动平均法。该方法借助移动平均数来修匀原始客流时间序列的变动，以达到准确地描述客流变化趋势和进行客流预测的目的。所谓移动平均，就是按原始客流时间数列的一定项数（跨越期数）计算移动平均数，逐项移动，边移动边平均，得出一组移动平均数，由这组移动平均数构成新的客流时间序列。新的客流时间序列可以把远视客流时间数列中的某些不规则变动，特别是周期性变动，加以修匀，从而显示出客流长期变化的基本趋势。为

16、了取得较好的客流预测结果，通常还在一次移动平均的基础上对一次移动平均数进行二次平均。指数平滑法。指数平滑法也称时间数列的指数平滑法，是通过修匀历史数据中的随机成分来预测未来。它所使用的修匀方法与移动平均法不同，它引入一个人为确定的系数以体现不同时期因素在整个预测期中所占的权数。自回归法。自回归法是对原始客流时间序列中的各期数据（用Yt表示）与前一期数据（用Yt-1表示）进行回归分析，通过Yt-1的变动来预测Yt，从而进行客流预测的一种方法。自回归法以Yt-1为自变量，Yt为因变量，按线性或指数曲线回归方程拟合，建立数学模型。当原始客流时间序列中各期数据相互间具有较高的相关性时，可以使用自回归法

17、进行预测。客流预测方法与客流调查客流预测方法因果关系客流预测。由于客流的变动与某些因素之间存在着密切的关系，并且这些因素之间又都是相互影响的，因此可以通过研究影响客流的因素来预测未来的客流。因果关系客流预测与时间序列客流预测的区别在于，前者的自变量是时间，而后者的自变量是除时间以外的其他因素。因果关系客流预测方法的主要优点是能够考虑较多的对客流可能产生影响的因素，揭示引起客流变化的原因，在数据量足够多的情况下，常能得到较好的预测精度；主要缺点是由于自变量的选择、有关参数的确定带有主观性，预测的准确性会受到影响。常用的因果关系客流预测方法有如下几种：回归预测法。回归预测法是通过回归分析，建立一个

18、合适的因变量和自变量之间的函数关系，来近似地表达客流和影响客流因素之间的平均变化关系。它包括一元线性回归预测、一元非线性回归预测、多元线性回归预测和逐步回归分析预测等方法。引力模型。在研究地区间人的流动问题时，研究者发现人的流动数量似乎都是正比于地区人口的总数而反比于地区间的距离的，这种现象正如物体之间的引力关系，于是提出了引力模型来预测客流。引力模型既考虑了对地区间客流有影响的人口等各种吸引因素，又考虑了对地区间客流有影响的距离阻力因素。引力模型简单易懂，但在利用该模型进行客流预测时，参数的确定往往比较困难。乘车系数法。乘车系数法是一种以总人口和人均乘车次数来预测乘客发送量的方法。乘车系数是

19、一定吸引范围内乘客发送量与总人口的比值，可根据历年资料和可能发生的变化进行确定。这种方法的局限性是乘车系数本身的变动有时难以预料。此外，在计算总人口时，间接吸引范围的人口确定也比较复杂。客流预测方法与客流调查客流预测方法（2）定性预测。定性预测不采用数学模型，主要依赖预测人员的专业知识和实际经验。定性预测方法中使用较多的是德尔菲（Delphi）法。德尔菲法又称专家预测法，在历史客流数据较少的情况下，德尔菲法借助预测者的专业知识和实际经验，并综合考虑多种影响因素对客流进行预测。德尔菲法的一般程序如下：确定预测主题。选择专家。专家人数要适当，有一定的代表性。设计预测调查表，并提供有关背景材料。逐轮

20、资讯和信息反馈，组织者将表格寄给专家，征询他们的意见，在收到专家的意见后，将专家的意见进行归纳汇总，匿名反馈给专家，再次征询意见，如此反复几轮，当专家的预测意见逐步趋于一致，预测的结果基本形成。采用统计分析法对专家预测进行定量评价，确定预测结果。客流预测方法与客流调查客流预测方法（1）客流调查种类。根据不同的情况和不同的需要，城市轨道交通的客流调查种类主要有全面客流调查、乘客情况抽样调查、断面客流调查、节假日客流调查。全面客流调查。全面客流调查是对全线客流的综合调查，通常包含乘客情况抽样调查。这种类型的客流调查时间长、工作量大、需要较多的调查人员。但通过调查及对调查资料进行整理和统计分析，能对

21、客流现状及客流规律有一个全面且清晰的了解。全面客流调查有随车调查和站点调查两种调查方式。随车调查是在车门处对全天运营时间内所有运行列车的上下车乘客进行调查；站点调查是在车站检票口对全天运营时间内所有在车站上下车乘客进行调查。城市轨道交通系统的全面客流调查一般采用站点调查。全面客流调查一般应连续23天，在运营时间内，调查全线各车站所有乘客的下车地点和票种情况，并将调查资料以5 min为间隔分组记录下来。乘客情况抽样调查。抽样调查是用样本来近似地代替总体，这样做有利于减少客流调查的人力、物力和时间。客流预测方法与客流调查客流调查乘客情况抽样调查通常是用问卷方式进行，内容包括乘客构成情况和乘客乘车情

22、况。乘客构成情况调查。该调查一般在车站进行，内容包括年龄、性别、职业、家庭住址和出行目的等，调查时间可选择在客流比较正常的运营时间段。乘客乘车情况调查。该调查可在特定的地点进行，内容包括年龄、性别、职业、家庭住址和收入、日均乘车次数、上车站和下车站、到达车站的方式和时间、下车后到达目的地的方式和时间、乘坐轨道交通后节省的出行时间，以及对现行票价的认同度等。断面客流调查。该调查是一种经常性的客流抽样调查。根据需要，可选择一个或几个断面进行调查，一般是对最大客流断面进行调查，调查人员用直接观察法调查车辆内的乘客人数。节假日客流调查。节假日客流调查是一种专题性客流调查，重点对春节、元旦、国庆节、双休

23、日和若干民间节日期间的客流进行调查。调查的内容包括机关、学校、企业等单位的休假安排，城市旅游业、娱乐业的发展程度，城市居民生活方式的变化，等等。该项调查一般通过问卷方式进行。客流预测方法与客流调查客流调查（2）客流调查统计指标。客流调查结束后，对客流调查资料应认真整理，或列成表格，或绘成图表，采用适当的统计方法来汇总计算各项指标，进行正确的分析处理。城市轨道交通系统全面客流调查后，应汇总计算的主要指标如下：乘客人数。乘客人数包括分时各站上下车人数、全日各站上下车人数、分时各站换乘人数、全日各站换乘人数、全线全日乘客人数、全线高峰小时乘客人数。断面客流量。断面客流量包括分时各区间断面客流量、全日

24、各区间断面客流量、分时最大断面客流量、全日最大断面客流量、高峰小时最大断面客流量。运送距离。运送距离包括本线乘客乘坐不同站数、人数及所占百分比，跨线乘客乘坐不同站数、人数及所占百分比，乘客平均运距。乘客构成。乘客构成包括：全线持不同票种乘客人数及所占百分比；车站分别按年龄、居住地和出行目的等统计的乘客人数及所占百分比；车站吸引乘客人数及所占百分比；从不同距离，以三种不同方式到达车站的乘客人数及所占百分比；居住城市各区域乘客人数及所占百分比。车辆运用。车辆运用包括客车公里、客位公里、乘客密度、平均满载率、高峰小时最大客流断面满载率。客流预测方法与客流调查客流调查全日行车计划2.3全日行车计划是指

25、城市轨道交通系统全日分阶段开行的列车对数计划。它决定着城市轨道交通系统的输送能力和设备（列车）使用计划，是编制列车运行图和确定车辆运用的基础资料。全日行车计划的编制依据全日行车计划的编制步骤全日行车计划的编制依据有以下几点：（1）营业时间计划。营业时间计划即城市轨道交通系统全日营业时间范围，与城市居民的出行特点、文化背景和习惯有关。目前，世界上大多数城市轨道交通系统的营业时间都为1820 h。（2）全日分时最大客流断面分布。全日分时最大客流断面分布可根据客流数据推算。（3）列车运载能力。列车运载能力涉及列车编组、车辆定员等数据。（4）设计实际满载率。满载率是指实际载客量与设计载客容量之比，它反

26、映着系统的服务水平。一般地，满载率可取0.750.90。全日行车计划的编制依据全日行车计划的编制一般要在分时行车计划编制完毕的基础上汇总后完成。分时行车计划中的列车开行对数可按式（2-1）计算。（2-1）式中，ni 为某小时内应开行的列车数；Pmax,i为该小时最大客流断面乘客数量；cp为列车的设计载客能力；为列车满载率。全日列车开行对数应为 （2-2）式中，N为全日列车开行对数。在实际交通系统中，经常需要用到另一个指标来评价行车计划，即发车间隔 Ii。（2-3）或（2-4）全日行车计划的编制依据全日行车计划的编制步骤如下：（1）根据各站上下车人数统计推算出各断面客流量。（2）推算出全日列车开

27、行计划。（3）根据营业时间和全日分时行车计划确定各时段开行的列车数，并确定列车发车间隔。全日行车计划的编制步骤列车开行方案2.4列车开行方案是日常运营组织的基础。列车开行方案的比选应遵循客流分布特征与运营经济合理兼顾的原则，以实现既能维持较高的乘客服务水平，又能提高车辆运用效率的目标。列车编组方案列车交路方案列车停站方案列车编组种类影响列车编组方案比选的因素列车编组方案（1）大编组方案。大编组是指在运营时间内列车编组辆数固定且相对较多，如轨道交通列车采用6辆或8辆编组的情形。（2）小编组方案。小编组是指在运营时间内列车编组辆数固定且相对较少，如地铁列车采用3辆或4辆编组的情形。（3）大小编组方

28、案。大小编组是指在运营时间内列车编组辆数不固定。大小编组有两种情形：一种是在客流非高峰时段编组辆数相对较少，在客流高峰时段编组辆数相对较多，如在客流非高峰和高峰时段，地铁列车分别采用3/6辆编组、4/6编辆组或4/8辆编组的情形；另一种是在全日运营时间内采用大小编组，如地铁列车采用3/6辆编组或4/6辆编组的情形。采用大小编组方案时，与4/6辆编组方案相比，3/6辆编组方案具有乘客服务水平较高、可根据客流量灵活编组及车辆维修周期一致等优点。应该指出，离开一定的客流条件来讨论列车编组方案的比选是无意义的。例如，当线路的分时客流比较均衡时，大小编组方案将失去比选的必要性：当客流已经接近远期设计客流

29、量时，小编组方案将失去实施的可能性。因此，只有在客流尚未达到远期设计客流量，并且分时客流不均衡程度较大的情况下，才有必要对列车编组方案进行比选。列车编组方案列车编组种类为满足一定的客流需求，轨道交通必须提供一定的列车运能。小时列车运能既与小时内开行的列车数有关，也与列车编组辆数和车辆定员有关。假设小时列车运能应达到18 000人，当车辆选型一定时，列车编组与列车间隔成正比关系；当列车间隔一定时，列车编组与车辆定员成反比关系，如表2-3所示。列车编组方案影响列车编组方案比选的因素由此可见，影响列车编组方案比选的主要因素是客流、车辆选型和列车间隔。此外，在进行列车编组方案比选时，通常还应考虑乘客服

30、务水平、车辆运用经济性和运营组织复杂性等影响因素。（1）客流。客流因素主要是指高峰小时最大断面客流量与分时客流不均衡程度。高峰小时最大断面客流量越大，需要的小时列车运能也越大。在车辆选型和列车间隔一定的情况下，列车编组辆数与高峰小时最大断面客流量成正比关系，即客流较大时列车编组也较大。从提供必要的小时列车运能出发，在高峰小时最大断面客流量较大且列车间隔已无法进一步压缩的情况下，列车编组只能选择大编组方案；在高峰小时最大断面客流量不大，但分时客流不均衡程度较大的情况下，选择小编组方案或大小编组方案有助于提高运营经济性和乘客服务水平。（2）车辆选型。车辆选型的依据是高峰小时最大断面客流量量，在高峰

31、小时最大断面客流量量不小于3万人的情况下应采用A型车和B型车，车辆定员分别为310人和230人左右。在列车间隔一定的情况下，小时列车运能取决于列车定员，而列车定员又是车辆定员与列车编组辆数的乘积；如果车辆定员较大，则列车编组可相应较小。（3）列车间隔。从提供必要的小时列车运能出发，在车辆定员一定的情况下，为适应小编组方案，列车间隔应相应压缩，但列车间隔的压缩又受到线路通过能力和列车折返能力的制约，因此，采用小编组方案是有条件的。当用小编组方案替代大编组方案时，应验算列车间隔与通过能力是否相适应。当客流量已经接近远期设计客流量时，由于通过能力的利用接近饱和，无法进一步压缩列车间隔，因而小编组方案

32、就失去了实施的可能性。列车编组方案影响列车编组方案比选的因素（4）乘客服务水平。在进行列车编组方案比选时，应考虑不同编组方案的乘客服务水平，在客流量不大、列车密度较低的情况下，与大编组方案相比，采用小编组方案时的乘客候车时间较短。因此，小编组方案有助于提高乘客服务水平。另外，在采用大小编组方案时，应在站台上设置乘客候车位置导向标志。（5）车辆运用经济性。采用小编组方案，对提高列车满载率及降低牵引能耗具有积极意义，但随着列车中动车比例的增加，车辆的平均价格也呈增加趋势。此外，随着小编组列车开行数的增加，乘务员的配备数也相应增加。（6）运营组织复杂性。在进行列车编组方案比选时还应考虑运营组织的复杂

33、性。与采用固定编组方案相比，在选用大小编组方案时，列车的编组与解体、高峰与非高峰时段的过渡及列车间隔的调整等均增加了运营组织的复杂程度。列车编组方案影响列车编组方案比选的因素01010202影响列车交路方案比选的因素列车交路方案的种类列车交路方案列车交路有常规交路、衔接交路和混合交路三种，其中，衔接交路和混合交路统称为特殊交路。（1）常规交路。常规交路又称为长交路，列车在线路的两个终点站间运行，到达线路终点站后折返，如图2-3（a）所示。采用常规交路方案时，行车组织简单，乘客无须换乘，不需要设置中间折返站，但如果线路各区段断面客流的不均衡程度较大，则会造成部分区段列车运能的浪费。（2）衔接交路

34、。衔接交路又称为短交路，是若干短交路的衔接组合，列车只在线路的某一区段内运行，在指定的中间站折返，如图2-3（b）所示。采用衔接交路方案，可以提高断面客流较小区段的列车满载率，但跨区段出行的乘客需要换乘，需要设置中间折返站。短交路列车在中间折返站是双向折返，增加了折返作业的复杂性。（3）混合交路。混合交路又称为长短交路，长短交路列车在线路的部分区段共线运行，长交路列车到达终点站后折返，短交路列车在指定的中间站单向折返，如图2-3（c）、图2-3（d）、图2-3（e）、图2-3（f）所示。采用混合交路方案，可提高长交路列车满载率，加快短交路列车周转，但部分乘坐长交路列车的乘客的候车时间会增加，以

35、及需要设置中间折返站。列车交路方案列车交路方案的种类长短交路的组织方案，既能满足运输需求，又能提高运营效益。因此，在线路各断面客流量不均衡的情况下，可以采用以长交路为主，短交路为辅的列车交路计划，组织列车在线路上按不同的密度行车。同理，当高峰期间客流在空间分布上比较均匀，而低谷期间客流在空间上分布相差悬殊时，可以在低谷时间采用长短交路列车运行方案，组织开行部分在中间站折返的短交路列车。列车交路方案列车交路方案的种类（a）（b）（c）（d）（e）（f）图2-3 不同类型的列车交路符合客流的空间分布特征是列车交路方案比选的前提条件或必要条件。此外，影响列车交路方案比选的主要因素还有乘客服务水平、运

36、营经济性、通过能力的适应性和运营组织的复杂性等。（1）客流的空间分布特征。只有在线路各区段断面客流分布不均衡程度较大的情况下，才有必要对常规交路方案和特殊交路方案进行比选。当断面客流分布为阶梯形时可选用混合交路方案或衔接交路方案，当断面客流分布为凸字形时可选用混合交路方案；而当断面客流分布比较均衡时，一般应选用常规交路方案。（2）乘客服务水平。在进行列车交路方案比选时，线路各区段断面客流分布的不均衡仅仅是采用特殊交路方案的必要条件，而不是充分条件。当采用混合交路方案时，部分乘长交路列车的乘客会增加候车时间；当采用衔接交路方案时，跨区段出行的乘客需要在中间折返站换乘。鉴于上述情况，采用特殊交路方

37、案会使部分乘客增加出行时间，从而引起乘客服务水平的下降。特殊交路方案对乘客服务水平的影响程度，取决于乘坐长交路列车或跨区段出行乘客的数量及其所占比例。如果乘客出行时间增加得较多，一般不宜采用特殊交路方案。但应指出的是，在特殊交路方案与非站站停车方案结合选用时，乘客服务水平下降的情况可以得到改善。列车交路方案影响列车交路方案比选的因素（3）运营经济性。与采用常规交路方案相比，采用特殊交路方案能提高列车满载率、加快列车周转、减少运用车数，从而提高车辆运用的经济性，降低运营成本。但由于采用特殊交路方案需要在中间站铺设折返线、道岔和安装信号设备，因此也会增加投资与运营费用。（4）通过能力的适应性。当采

38、用特殊交路方案时，部分列车在中间站单向折返，或全部列车在中间站双向折返。单向折返时，短交路列车的折返作业与长交路列车的到发作业有可能产生进路干扰；双向折返时，两个方向短交路列车的折返作业有可能产生进路干扰。在产生进路干扰的情况下，线路的折返能力，甚至最终通过能力均有可能降低。因此，通过能力是否适应是采用特殊交路方案的充分条件之一。（5）运营组织的复杂性。由于列车按不同的交路运行并在中间站折返，以及需要加强站台乘车导向服务，因此特殊交路方案的运营组织要比常规交路方案的运营组织复杂。此外，当采用特殊交路方案时，中间折返站的选择也是运营组织中需要考虑的问题。中间折返站一般应选择在断面客流出现明显落差

39、的车站，但如果这些车站的到达客流较大，乘客下车作业稍有延误就会造成列车出发晚点。因此，在选择中间折返站位置时，可考虑将不同列车交路的中间折返站错开设置，以避免中间站折返能力不足的问题，以及可考虑将中间折返站位置选择在断面客流出现明显落差的前方车站，以缩短折返出发间隔时间。列车交路方案影响列车交路方案比选的因素列车停站方案的种类影响列车停站方案比选的因素列车停站方案站站停车方案即列车在全线所有车站均停车，如图2-4所示。线路上开行列车的种类简单，不存在列车越行，乘客无须换乘，也无须关注站台上的列车信息显示。当跨区段、长距离出行乘客所占比例较大时，站站停车方案在车辆运用与服务水平方面均不能达到最佳

40、状态。列车停站方案列车停站方案的种类停车站站站停车方案图2-4 站站停车方案区段停车方案区段停车方案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，但在短交路区段内不停车通过；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，如图2-5所示。与站站停车方案相比，区段停车方案中的长交路列车在短交路区段内不停车通过，列车停站次数的减少使长交路列车的停站时间及起停车附加时间的总和也相应减少，提高了列车旅行速度，压缩了列车周转时间。因此，采用区段停车方案有利于压缩长距离出行乘客的乘车时间，减少车辆运用和降低运营成本。但是，区段停车方案也存在若干问题，如在行车量较大

41、的情况下，有可能会产生列车越行情况，需要在部分中间站修建侧线；会增加在不同交路区段间上下车乘客的换乘时间，会延长在短交路区段内上下车乘客的候车时间。长交路列车停站短交路列车停站停车站换乘站图2-5 区段停车方案跨站停车方案。跨站停车方案是在长交路的情况下采用，将线路上开行的列车分为A、B两类，全线的车站分为A、B、C三类，其中A、B类车站按相邻分布的原则设置，C类车站可按每隔4或6个车站选择一个的原则设置。A类列车在A、C类车站停车，在B类车站通过：B类列车在B、C类车站停车，在A类车站通过，如图2-6所示。跨站停车方案的优点类似于区段停车方案，但由于A、B两类车站的列车到达间隔加大，在A、B

42、两类车站上车的乘客的候车时间有所增加；此外，在A、B两类车站间上下车的乘客需要在C类车站换乘，会增加换乘时间及带来不便。因此，跨站停车方案比较适用于C类车站上下车客流较大，并且乘客乘车距离较远的情形。列车停站方案列车停站方案的种类A类列车停站停车站换乘站B类列车停站CCCCAAACCCCBBB图2-6 跨站停车方案（4）部分列车跨多站停车方案。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、站站停车列车和快速、跨多站停车列车，快速列车只在线路上的主要客流集散站停车，而在其他站不停站通过，如图2-7所示。该停车方案在提高跨多站停车列车旅行速度的同时，避免了跨站停车方案存在的部分乘客需要换

43、乘的问题，做到既提高运营经济性，又不降低对乘客的服务水平。此外，该停车方案的运用比较灵活，运营部门可根据客流特征，按不同比例确定快速列车的开行对数。在线路通过能力利用率比较高的情况下，采用该停车方案通常会引起快速列车越行普速列车；如果不安排列车越行，则只能以损失线路通过能力来保证追踪列车间隔时间。列车停站方案列车停站方案的种类图2-7 部分列车跨多站停车方案普速列车停站停车站换乘站快速列车停站采用非站站停车方案通常有利于减少车辆运用和降低运营成本，但采用非站站停车方案也会出现一部分乘客节约了乘车时间，而另一部分乘客增加了候车时间或换乘时间的情况，乘客节约时间的总和是否大于增加时间的总和取决于站

44、间OD客流的空间分布特征。此外，由于轨道交通车站一般不设置侧线，采用非站站停车方案还会产生列车越行问题。因此，影响列车停站方案比选的主要因素为站间OD客流特征、乘客服务水平、列车越行、运营经济性和运营组织的复杂性等。（1）站间OD客流特征。在长距离出行乘客比例较大及某些发到站间的直达客流较大的情况下，采用非站站停车方案通常是有利的。此时，区段停车方案比较适用于大部分乘客的乘车区间是郊区段各站与市区段终点站之间的通勤出行，如远郊区与中央商务区之间、远郊区车站与轨道交通环线换乘站之间的通勤出行；跨站停车方案比较适用于C类车站上下车客流较大，并且乘客乘车距离较远的情形。当线路上以同一区段内发到的短途

45、客流为主时，不宜采用非站站停车方案。列车停站方案影响列车停站方案比选的因素（2）乘客服务水平。采用非站站停车方案，在压缩长距离出行乘客乘车时间的同时，也会出现一部分乘客增加换乘时间或候车时间的情形。因此，采用非站站停车方案是否可行，应根据站间OD客流定量分析计算长途乘客节约的出行时间与部分乘客增加的换乘与候车时间。一般而言，如果乘客节约时间的总和大于增加时间的总和，或者乘客的节约时间与增加时间基本持平，采用非站站停车方案是可行的，能提高或至少不降低乘客服务水平。（3）列车越行。当采用列车非站站停车方案时，存在后行列车越行前行列车的可能性。如果后行列车越行前行列车，可通过调整列车追踪运行间隔来避

46、免越行，但这是以降低线路通过能力来换取列车不越行，难以适应大客流的线路或客流增加较快的线路。因此，采用非站站停车方案时，必须对列车越行等相关问题（如列车越行判定条件、越行站设置数量及位置等）做进一步分析。（4）运营经济性。与站站停车方案相比，非站站停车方案能加快列车周转、减少运用车数，从而降低运营成本。但采用非站站停车方案时，通常要在部分中间站增设越行线，车站土建与轨道等费用的增加会引起车站造价的提高。（5）运营组织的复杂性。由于各类列车的停站安排不同及列车在中间站越行，控制中心、车站控制室对列车运行的监控及站台上的乘车导向服务均应加强。因此，非站站停车方案的运营组织要比站站停车方案的运营组织

47、复杂。列车停站方案影响列车停站方案比选的因素车辆配备计划2.5车辆配备计划是指为完成全线全日行车计划所需要的车辆保有数计划。车辆保有数计划的内容包括车辆运用数、在修车辆数和备用车辆数三部分。根据线路远期客流预测数据，测算远期运行行车间隔，可得出所需车辆运用数；在修车辆数需根据车辆运用数，综合维修能力和修程修制取得，一般为车辆运用数的1015；备用车辆数按照车辆运用数的10取得。车辆运用数在修车辆数备用车辆数车辆运用数车辆运用数是指为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。它与高峰小时开行的最大列车对数、列车旅行速度及折返站停留时间等因素有关，计算方法为 （2-5）式中，N为车辆

48、运用数；为高峰小时开行的列车对数；为列车周转时间；m为平均每列车编成的辆数。考虑到城市轨道交通车辆有时是以动车组形式编组的，此时车辆运用数的计算公式为 （2-6）式中，L为每列车内动车组组数。式（3-5）和式（2-6）中，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，包括列车在区间内的运行时间、列车在中间站的停留时间及列车在折返站作业时的停留时间。（2-7）式中，为列车周转时间（min）；为列车在线路上往返一次各区间运行时间之和；为列车在线路上往返一次各中间站停站时间之和；为列车在折返站停留时间之和。在修车辆数由于运营过程中的损耗，车辆需要定期检修，以预防故障或事故的发生。在修车辆是指

49、处于定期检修状态的车辆。车辆检修计划包括车辆检修级别和车辆检修周期。它们是根据车辆的设计性能、各部件在正常情况下的使用寿命，以及车辆的运用环境和运用指标（如走行公里数等）来确定的。城市轨道交通系统车辆的检修级别通常包括日检、双周检、双月检、定修、架修和厂（大）修6类，可相对应地设置检修周期。表2-4给出了某地铁系统车辆检修周期计划。备用车辆数备用车辆是为城市轨道交通系统适应可能的临时或紧急运输任务、预防车辆故障发生而准备的技术状态良好的车辆。一般来说，备用车辆可控制在10左右。不过，对于投产不久的新线来说，由于车辆状态较好，客流量不大，备用车辆数可适当减少，以节约投资。车辆运用计划和列车交路计

50、划2.6车辆运用计划列车交路计划010102020303列车收车工作列车正线运行列车出车车辆运用计划城市轨道交通系统是一个复杂的、技术密集的公共交通系统，具有高度集中、协调联动的特点。车辆运用组织系统作为这个大系统中的重要组成部分之一，在上级运营指挥部门的统一指挥下，按照列车运行图完成日常的车辆运用工作。列车出车工作流程分为制订发车计划、出乘作业和发车作业三个部分，从制订发车计划开始到列车发出结束。制订发车计划可分为编制、下达发车计划，检修交车、确认计划两个环节。出乘作业可分为驾驶员出勤、出车前检查、列车出库三个环节。列车出车工作流程如图2-8所示。车辆运用计划列车出车图2-8 列车出车工作流