城市轨道交通行车组织(第2版) 单元9 列车开行计划与运输能力

二、车辆运用计划 1 车辆运用分类 为完成乘客运送任务，轨道交通系统必须保有一 定数量的车辆。车辆按运用上的区别，分为运用车、 检修车和备用车三类。 （1)运用车 运用车是为完成日常运输任务而配备的技术状态 良好的车辆，运用车的需要数与高峰小时开行列车 对数、列车旅行速度及在折返站停留时间各项因素 有关，按下式计算：
客流计划以站间发、到客流量数据作为原始资料， 通过计算得到各站方向别上下车人数和全日分时最 大断面客流量等客流数据。在客流计划编制过程中， 高峰小时的断面客流量可以通过高峰小时站间发、 到客流数据来计算，也可以通过全日站间发、到客 流量数据来估算。在用全日站间发、到客流数据时， 在求出全日断面客流量数据后，高峰小时的断面客 流量按占全日断面客流量的一定比例来估算，比例 系数的取值可通过客流调查来确定。c
4)供电设备 其通过能力主要决定于牵引变电所的座数和容量。 城市轨道交通各项固定设备的通过能力通常是各不相同的， 其中能力最小的设备限制了整个线路的通过能力，该项设备 的能力即为线路的最终通过能力。由此可见，通过能力实质 上取决于固定技术设备的综合能力，因此，各项固定设备的 能力应力求相互协调与配合，避免造成某些设备的能力闲置。 在各项固定设备中，限制城市轨道交通通过能力的固定设备 通常是线路和列车折返设备。 在影响城市轨道交通通过能力的诸多因素中，权重最大的是 列车运行控制方式和列车停站时间。 列车运行控制方式是指列车运行间隔、速度的控制方式和行 车调度指挥的方式，取决于采用的列车运行控制设备类型。 下表是三种列车运行控制方式时的城市轨道交通线路通过能 力比较。
式中
N——运用车辆数，辆； n高峰——高峰小时开行列车数，对； θ列——列车周转时间，对； m——列车编组辆数，辆。
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。 它包括了列车在区间运行，列车在中间站停车供乘客乘降， 以及列车在折返站进行折返作业的全过程。
式中 ∑t运——列车在线路上往返一次各区间运行时间的和，S， ∑t站——列车在线路上往返一次各中间站停站时间的和，S； ∑t折停——列车在折返站停留时间的和，S。
当列车在折返站的出发间隔时间大于高峰小 时的行车间隔时间时，须在折返线上预置一 个列车进行周转，此时运用车数需相应增加
（2)检修车 检修车是指处于定期检修状态的车辆。车辆 的定期检修是一项有计划的预防性维修制度。 车辆经过一段时间的运用后，各部件会产生 磨耗、变形或损坏，为保证车辆技术状态良 好和延长使用寿命，需要定期对车辆进行检 修。
图9-4 分段停车列车运行方案
9.2运输能力
为了实现运输生产过程，完成客运任务，城市轨道 交通系统必须具备一定的运输能力。运输能力是通 过能力和输送能力的总称。 一、城市轨道交通通过能力 通过能力是指在采用一定的车辆类型、信号设备和 行车组织方法条件下，轨道交通系统线路的各项固 定设备在单位时间内（通常是高峰小时）所能通过 的列车数。通过能力的正确计算和合理确定，在轨 道交通系统的新线规划设计、日常运输能力安排以 及既有线改造过程中都是一个重要的问题。
9.1 列车开行计划
一、全日行车计划 全日行车计划是营业时间内各个小时开行的列车对数计划， 它规定了城市轨道交通线路的日常运输任务，是编制列车运 行图、计算运输工作量和确定车辆运用的基础资料。 全日行车计划编制的基础是客流计划。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。客流可以是预测客 流，也可以是实际客流。在建成新线投人运营的情况下，客 流计划根据客流预测资料进行编制；在现有运营线路的情况 下，客流计划根据客流统计资料和客流调查资料进行编制。
1 影响通过能力的因素 城市轨道交通的通过能力主要按照下列固 定设备进行计算： 1)线路 线路是指由区间和车站构成的整体，其通 过能力主要取决于正线数目，信号系统的构 成，列车运行控制方式，车辆的技术性能， 进、出站线路的平、纵断面情况，列车停站 时间标准和行车组织方法等。
2)列车技返设备 其通过能力主要决定于车站折返线的布置 方式，信号和联锁设备的种类，列车在折返 站停站时间标准，以及列车在折返内运行速 度。 3)车辆段设备 其通过能力主要决定于车辆的检修台位、 车辆停留线等设备的数量和容量。
单元9 列车开行计划与运输能力
教学目标： 1、了解列车开行计划的概念 2、掌握车辆运用计划 3、理解列车运输能力及其计算 4、熟悉提高运输能力的措施 建议学时：6学时
列车开行计划是城市轨道交通系统日常运输 组织的基础。列车开行计划编制的基础是客 流、技术设备及其能力等，列车开行计划的 内容除了全日行车计划外，还包括列车运行 交路、列车停站设计和车辆运用计划等。
式中
ni——全日分时开行列车数，列或对； P列——列车定员数，人。
（2)计算行车间隔时间 计算公式如下：
式中 t间隔——行车间隔时间，s。
（3)最终确定全日行车计划 在已经计算得到各小时应开行列车数和行车间隔时间的基础 上，应检查是否存在某段时间内行车间隔时间过长的情况。 行车间隔时间过长，会增加乘客的候车时间，降低乘客的 出行速度，不利于吸引客流。为方便乘客、提高服务水平， 轨道交通系统在非高峰运营时间内，如9：00～21：00间的 非高峰运营时间，最终确定的行车间隔时间标准。 一般不宜大于6min；而在其他非高峰运营时间内，最终确定 的行车间隔时间标准也不宜大于10min。另外，对全日行车 计划中的高峰小时行车间隔时间应检验是否符合列车在折返 站的出发间隔时间。
三、列车开行方案
长期以来，我国城市轨道交通的列车开行方 案基本上是采用长交路、站站停车方案。但 现有轨道交通线路的延伸和城市轨道交通网 络的形成，使列车运行组织面临新的问题， 这就是在线路各区段客流相差悬殊时或不同 轨道交通线路共线运行时，如何根据现有客 流、设施条件，采用相适应的列车开行方案， 实现乘客服务水平、线路通过能力利用和各 项运营指标的最优化
2 车辆运用计划 车辆运用计划在列车运行图和车辆检修计划的基础 上进行编制。车辆运用计划包括以下四个方面： （1)排定车辆出入段顺序和时间 在新列车运行图下达后，车辆段有关部门应根据列 车运行图的要求，及时排定运用车辆的出段顺序、 时间和担当车次，回段顺序、时间和返回方向。出 段时间根据列车运行图关于列车在始发站出发时刻 的规定确定，出段时间应分别明确乘务员出勤时间、 客车车底出库和出段时间。回段时间和返回方向同 样也根据列车运行图确定。
检修级别
运用时间
走行公里
检修停时
双周检
2周
4 000
4h
双月检
2月
20 000
2h
定修
1年
100 000
10d
架修
5年
500 000
25d
大修
10年
1 000 000
40d
表9-1检修周期表
（3)备用车 为了适应客流变化，确保完成临时紧急的运 输任务，以及预防运用车发生故障，必须保 有若干技术状态良好的备用车辆。备用车的 数量一般控制在运用车数的10％左右。备用 车原则上停放在线路两端终点站或车辆段内。
线路断面满载率既反映了高峰小时开行列车 在最大客流断面的满载程度，也反映了乘客 乘车的舒适程度。为了提高车辆运用效率、 降低运输成本和提高经济效益，在编制全日 行车计划时，轨道交通系统可采用列车在高 峰小时适当超载的做法。
2 全日行车计划编制程序 （1)计算营业时间内务小时应开行列车数 计算公式：
（3)列车定员数 列车定员数是列车编组辆数和车辆定员数的乘积。 列车编组辆数的确定以高峰小时最大断面客流量作为基本依 据。 在客流量一定的情况下，为达到一定的运能，除可采用增加 列车编组辆数措施外，也可采用缩短行车间隔时间的措施。 但在行车密度已经较大时，为满足增长的客流需求，增加列 车编组辆数往往成为选用措施。 车辆定员数的多少取决于车辆的尺寸、车厢内座位布置方式 和车门设置数。在车辆限界范围内，车辆长宽尺寸越大载客 越多，车厢内座位纵向布置较横向布置载客要多，车厢内车 门区较座位区载客要多。
（2)铺画车辆周转图 列车正线运行通常采用循环交路，根据列车 运行图和车辆出段顺序，车辆运用计划以车 辆周转图的形式规定了全日对应各出段顺序 的车辆在线路上往返运行的交路，车辆在两 端折返站到达和出发时间，以及车辆出入段 时间和顺序 。
图9-1车辆周转图
（3)确定对应各出段顺序的车辆(客车车底) 根据车辆的运用情况和技术状态，在每日傍晚具体规定次日 车辆的出段顺序和担当交路。在具体规定车辆的运用时，应 注意使各客车车底的走行公里数能在一定时期内大体均衡。 （4)配备乘务员 为提高车辆利用效率和劳动生产率，轨道交通系统的乘务制 度通常是采用轮乘制。由于乘务员值乘的列车不固定，在编 制车辆运用计划时，应对乘务员的出退勤时间、地点和值乘 列车车次，以及工间休息和吃饭等同步做出安排。在安排乘 务员的工作时，应注意乘务员的连续工作时间不要超劳。
1 列车运行交路 在列车开行计划中，列车交路规定了列车的运行区 段、折返车站和按不同列车交路运行的列车对数。 在线路各区段客流量不均衡程度较大的情况下，采 用合理的列车交路，能在不降低服务水平的前提下 提高车辆运用效率，避免运能虚靡，使行车组织做 到经济合理。 列车交路有长交路、短交路和长短交路三种。图9-2 所示。长交路是指列车在线路的两个终点站间运行。 短交路是指列车在线路的某一区段内运行，在指定 的车站上折返。而长短交路是指列车在线路上的运 行距离有长、短两种情形。
（4)线路断面满载率 线路断面满载率是指在单位时间内特定断面 上的车辆载客能力利用率。在实际工作中， 线路断面满载率通常是指早高峰小时、单向 最大客流断面的车辆载客能力利用率，计算 公式如下：
式中 β——线路断面满载率； Pmax——单向最大断面客流量，人； Cmax——高峰小时线路输送能力，人。
图9-3跨站停车列车运行方案
跨站停车列车运行方案减少了列车停站次数，因而 能压缩列车旅行时间和乘客乘车时间、提高旅行速 度。同时，由于车辆周转加快，能够减少车辆使用， 降低运营成本。 该方案的问题是： 由于A、B两类车站的列车到达间隔加大，乘客 候车时间有所增加；此外，在A、B两类车站间乘车 的乘客需在c类车站换乘，带来不便。因此，该方案 比较适用于C类车站客流较大，而A、B两类车站客 流较小，并且乘客平均乘车距离较远的情况。
1 全日行车计划编制资料 （1)营业时间 城市轨道交通系统营业时间的安排主要考虑了两个因素： 一是方便乘客，满足城市生活的需要，即考虑城市居民出行 活动的特点；二是满足轨道交通系统各项设备检修养护的需 要。根据资料，世界上大多数城市的轨道交通系统营业时间 在18～20h之间，个别城市是24h运营，如美国的纽约和芝 加哥。适当延长运营时间，是城市轨道交通系统提高服务水 平的体现。 （2)全日分时最大断面客流量 全日分时最大断面客流量通常是在高峰小时断面客流量的 基础上，根据全日客流分布模拟图来计算确定。
图9-2列车交路图
2 列车停站设计 传统的城市轨道交通列车停站设计，总是安排列车 站站停车，但从优化列车运行组织、提高列车旅行 速度和节约乘客出行时间出发，根据具体线路的客 流特点，还可比选采用下面两种列车运行方案。 （1)跨站停车列车运行方案 该方案将全线车站分成A、B、C三类。A、B两类车 站按相邻分布原则确定，C类车站按每隔若干个车 站(图中是每隔4个)选择一站原则确定。所有列车均 应在c类车站停车作业，但在A、B二类车站则分别 停车作业，见图9-3所示。
（2)分段停车列车运行方案 该方案在长短列车交路的基础上，规定长交路运行 列车在短交路区段外每站停车作业，在短交路区段 内不停车通过；而短交路运行列车则在短交路区段 内每站停车作业，短交路列车的中间折返点作为换 乘站。 分段停车列车运行方案减少了长交路列车的停站次 数，因而能压缩长途乘客在列车上消耗的时间；列 车旅行速度的提高也有利于加快长交路运行车辆的 周转。