1、城市轨道交通运输计划客流计划3.1全日行车计划3.2列车开行方案3.3城市轨道交通客运组织系统的运营管理模式3.4学习目标学习目标 （1）了解客流和客流计划的概念，熟悉客流计划的表示形式。（2）了解全日行车计划的编制依据，掌握全日行车计划的编制步骤。（3）熟悉列车开行方案的相关知识。（4）了解车辆配备计划。学习重点学习重点 （1）全日行车计划。（2）列车开行方案。客流和客流计划概述3.1.1客流客流的概念的概念1.客流是指单位时间内城市轨道交通线路上乘客流动人数与流动方向的总和。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
2、实际客流。客流的分类客流的分类2.（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的既有客流加上按正常增长率增加
3、的客流。转移客流是指经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客流。诱增客流是指城市轨道交通线路投入运营后，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。客流计划的概念客流计划的概念3.客流计划是指计划期间城市轨道交通线路客流的规划，它是编制其他计划的基础和依据。对新线来说，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。客流计划的表现形式3.1.2最基本的站间客流资料可以用一个二维矩阵来表示，也可称为站间交换量OD矩阵。表3
4、-1为某五站间客流OD分析，表格右下角的数据为全线客流总量。根据表3-1可以统计出各站上下车人数，即每行之和为上车人数，每列之和为下车人数。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3-2为某地铁车站的流量。高峰小时的断面客流可以通过高峰小时的OD矩阵来推算。当没有高峰小时的OD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3-2给出了模拟的某城市客流全日出行分布规律。全日行车计划的编制依据3.2.1 （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，它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
5、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）满载率。满载率指实际载客量与设计载客量之比，它反映出系统的服务水平。一般地，满载率可取0.750.90。全日行车计划的编制步骤3.2.2（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。列车编组方案3.3.1列车编组方案的种类列车编组方案的种类1.（1）大编组方案。大编组方案是指在运营时间内列车编组辆数固定
6、且相对较多，如地铁列车采用6辆或8辆编组的方案。（2）小编组方案。小编组方案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辆编组的方案。（3）大小编组方案。大小编组方案是指在运营时间内列车编组辆数不固定。大小编组方案有两种，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辆编组或4/8辆编组的方案；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辆编组的方案。当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以及
7、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。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
8、对列车编组方案进行比选。影响列车编组方案的因素影响列车编组方案的因素2.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/小时，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3-3所示。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务水平、车辆运用经济性和运营组织的复杂性等影响因素。（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
9、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。（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
10、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上升趋势。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）运营组织的复杂性。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。列车交路方案3.3.2列车交路方案的种类列车交路方案的种类1.（1）常规交路方案。常规交路又称为长交路，列车在线
11、路的两个终点站间运行，到达线路终点站后折返，如图3-3（a）所示。与采用特殊交路方案相比，采用常规交路方案，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。（3）混合交路方案。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3-3（c）、（d）、（e）、（f）所示。与采用常规交路方案相比，采用混合交路方案可以提高长交路列车的满载率，加快短交路列车的周转，但部分乘坐长交路列车的乘客的候车时间会增加，以及需要设置中间折返站。图3-3 不同类型的
12、列车交路影响列车交路方案比选的因素影响列车交路方案比选的因素2.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。当断面客流分布呈阶梯形时，可选用混合交路方案或衔接交路方案；当断面客流分布呈凸字形时，可选用混合交路方案。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
13、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。如果乘客的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，当特殊交路方案与非站站停车方案结合使用时，乘客服务水平下降的情况可以得到改善。（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、减少车辆运用数，从而提高车辆运用的
14、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。（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，在选择中间折返站的位置时，可考虑将不同列车交路的中间折返站错开设置，以避免出现中间站折返能力不足的问题，以及可考虑将中间折返站的位
15、置选择在断面客流出现明显落差的前方车站，以缩短折返出发的间隔时间。列车停站方案3.3.3列车停站方案的种类列车停站方案的种类1.（1）站站停车方案。站站停车方案即列车在全线的所有车站均停车，如图3-4所示。与非站站停车方案相比，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状态。图图3-4 3-4 站站停车方案站站停车方案 （2）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，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
16、每站停车，短交路列车的中间折返站同时也是乘客换乘站，如图3-5所示。图3-5 区段停车方案 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，延长在短交路区段内上下车乘客的候车时间。（3）跨站停车方案。跨站停车方案在长交路的
17、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3-6所示。图图3-6 3-6 跨站停车方案跨站停车方案 与站站停车方案比较，跨站停车方案的优点类似于区段停车方案。但A、B两类车站的列车到达间隔加大，在A、B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且乘客乘车距离较
18、远的情形。（4）部分列车跨多站停车方案。部分列车跨多站停车方案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3-7所示。图图3-7 3-7 部分列车跨多站停车方案部分列车跨多站停车方案 部分列车跨多站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乘的问题的出现，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
19、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。列车停站方案的种类列车停站方案的种类2.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省了乘车时间，而另一部分乘客增加了候车时间或换乘时间的情况，乘客节省时间的总和是否大于增加时间的总和取决于站间OD客流的空间分布特征。此外，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。（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
20、周转、减少车辆运用数，降低运营成本。但采用非站站停车方案，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以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复杂。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计划。车辆保有数计划包括车辆运用数、在修车辆数和备用车辆数三部分。列车保有量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；备用车辆数按照车辆运用数的10取得；在修车辆数需根据车辆运用数
21、，综合维修能力和修程修制取得，一般为车辆运用数的1015。车辆运用数3.4.1 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 Nn GFLm/60 （3-5）式中，N为车辆运用数；n GF 为高峰小时开行的列车对数；L为列车周转时间；m为平均每列车编成的辆数。考虑到地铁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 Nn GF L L/60 （3-6）式中，L为每列车内动车组的组数。式（3-5）和式（3-6）中的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，即 L=t运+t站+t折停 （3-7）式中，t运为列车在线路上往返一次各区间运行时间之和；t站为列车在线路上往返一次各中间站停站时间之和；t折停为列车在折返站停留时间之和。在修车辆数3.4.2 在修车辆数可以根据车辆检修周期来推算。备用车辆数3.4.3 备用车辆是指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，这部分车辆可控制在车辆总数的10左右。不过，对于投产不久的新线来说，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。
