石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究

 中文摘要

摘要:城市轨道交通越来越成为人们短程出行所必不可少的交通工具,在城市的交通中拥有十分重要的地位。目前正处于程是轨道交通快速发展的时期,很多的程是的轨道交通已经发展的非常先进,成为了一个体系。要衡量一个城市轨道交通的好与差,最重要的是它的运输能力。这篇文章第一步就向人们讲解了城市轨道交通网络化运营的特征、城市轨道交通概况以及运输能力这些最本质的概念,第二步是分析了一下能够对程是轨道交通的运输能力产生影响的几个因素,第三步是对城市轨道交通线路输送能力、车站集散能力以及折返能力的算式进行了分析和总结。最后一步是对石家庄轨道交通3号线运所具备的输能力研究和讨论,经过研究了武汉轨道3号线的线路通过能力、客流预测、运能储备、列车编组这一系列的问题,基本能够确定这条线路的运输能力,然后还提出了一些提升的措施。

 1 绪论

  1.1 文献综述

现在,我国和外国没有统一能够准确计算运输能力的方法,但是可以把铁路方面运输能力的计算方法借鉴过来。国内以及国外的专家对铁路运输能力的研究比较多,而且研究结果也比较令人满意。姚洪川在铁道部确定的轨道通过能力和输送能力计算方法的基础上,进一步加强扣除系数的研究,根据近年来轨道设备设施和行车组织方案。

建立一个适合实际情况的运行标准并且对运行图的运行能力加以改进。周黎、张超、胡思继基于之前的科学家所精心研究的结论,经过枢纽和区段能力的计算,对线路运输能力的计算做出了进一步的改进,并以京广线为实际的例子,对这种计算方法做出了验证。曹书波按照现在的计算方法所产生的对计算结果有影响的因素,并在现在的计算方法中找到了许多的问题。李映红和赵钢等人首次把数学统计用于分析和研究城际列车通行能力的计算,以分析城际轨道通行能力计算值的概率和置信度并提出概率。在城市轨道交通能力研究方面,李英红和王海丹对城市轨道交通实际使用的不确定性进行了细致的分析,并提出城市轨道交通的跟踪间隔包括:这两部分是最短火车时间和平均所需的缓冲时间,概率论和排队论引起了高峰时段城市轨道运输能力的动态和不确定的计算方法。分析了城市轨道交通规划以及选择方案时考虑的因素,并提出了传输容量是否适合实施特殊路线计划并加以关注。对中心站返回时的容量损耗和线路传输容量进行定量分析,并采取措施扩展将其应用于特殊图形时可以实现的功能。张国宝和于涛已经表明,发车时间是决定火车回程的主要参数,提出了一种计算发车时间并分析特定火车路线和旋转效果的方法。分析了循环中列车特定路线的影响,并根据影响因素提出了加强列车通行能力的措施。在考虑流量分配的复杂性的基础上,描述了三种类型的火车线路的主要影响因素,客流分配特征和服务水平。 并分析了城市轨道交通不同行程对系统当前旅客周转量和运输能力的影响,绘制了变化趋势曲线,以规范空间的优化。欧洲轨道公司提供了一种新的方法来计算UIC406轨道的运力利用率,它是一种简化的方法。在评估轨道通行能力的同时,北京交通大学进行了研究,以确定城市轨道网的运输能力和条件。轨道运输和轨道网络之间有很大的区别。 一种迹象是,应考虑客运量对当前轨道网中轨道网容量的影响。对于轨道网的承载能力和技术标准网的条件尚无完整的分析。在技术研究,能力分配和动态评估方面,国内和国外仍然存在符合技术标准的体系。在计算运输能力和开发评估运输能力分布的平台方面,德国汉诺威大学开发了国际水平的国家轨道模拟轨道系统,它的名字叫做Railsys,该系统能够在给定信号系统制式、路网结构、列车运行图、列车运行参数以及列车运行调整策略下进行列车运行过程仿真。如果考虑到轨道计划的稳定性等级,系统还可以在一定程度上分析路网的使用能力。 但是,该系统不能解决地铁和轨道组织的问题,城市轨道运输能力的计算也没有考虑设备能力,周转能力,分配能力,旅客周转和资源分配以及中央车站的运输能力。瑞士联邦研究所已经开发出针对道路模拟问题的OPENTRACK,该系统可以模拟用于独立轨道技术应用的自动火车过程,并且可以在系统约束范围内计算火车。 并模拟各个初始阶段的预生成和随机生成的延迟。西班牙瓦伦西亚理工大学已经开发了MOM系统,可用于优化火车时刻表。对轨道的通行能力进行一个细致的分析,对轨道通行能力的其他功能进行着重的分析,优化和计算轨道基础设施通行能力,计算出理论通行能力和列车时刻表。在中国,轨道运输资源分配的平台很少,也没有相对全面的平台可以使用。

  1.2 选题的目的和意义

运输能力是城市轨道交通最重要的变量,每个运输组织都应以运输能力为起点。随着城市交通网络的逐步建立,未来的轨道网络将表现出不同而复杂的特征,例如形状和功能,电缆结构和网络规模,轨道的运营方式和要求。即使轨道运输是强大的客运系统。但是,目前在许多大城市中,运输能力和运输量明显不兼容仍然是轨道运输的主要问题。运输能力是城市轨道交通的主要指标。识别运输能力是城市轨道运输组织和运输组织建设不可或缺的一部分。每条线路的运输能力也是合理使用和提高整个系统运输能力的条件,直接影响城市轨道系统的功能及其效率。本文回顾了城市轨道交通的运输方式。重要的是要为组织城市轨道运输制定更充分的运输计划,以增加设备和配件的使用。根据网络建设条件,实施容量分配的计划和游客疏散的计划。

  2 城市轨道交通运输能力理论概述

  2.1 城市轨道交通概况

城市轨道交通作为一种快速、大运量、环保节能以及便捷等优点于一身的交通运输方式,已经在很多的国家和地区身上得到了验证,只有程是轨道交通发展起来,城市的交通问题才能够真正意义上解决,因为轨道交通消耗的能量比较少,而且污染比较少,轨道交通的发展可以说是对现在的城市的发展意义非凡。除此以外,城轨的发展可以提高土地利用率,以及可以改善程是内部不规则的土地划分,所以,许多的发达国家,乃至发展中国家都争相发展轨道交通。

城市轨道交通之所以能够变得这么抢手,是因为它具备了一些利于城市发展的很重要的因素。第一个就是城市轨道交通的运量非常的大,是一种容量很大的城市内部的交通工具,每小时的单向运输能力能够运输的人数为1w到7w人,而公共汽车和电车的单向运输能力可以达到每小时8,000人,这比城市的轨道运输要少,城市轨道交通将建在一个拥挤的城市中心,显然能够达到用公共交通工具疏散乘客并让乘客共享大多数城市公共交通的目的,第二个优点就是是城市轨道交通的速度以及它的准时性,并具有可靠的准时性和速度。轨道运输路线与铁路交通是分开的,有自己的专用线路,在受到时间,天气和其他运输方式的影响时,不会出现交通拥堵和时间延误的情况,因此这种交通工具可以得到旅客的信任,以确保安全到达目的地。其中居民感兴趣的是是否准时,因为城轨可以快速到达目的地,所以不会让居民失望。第三个优点就是安全性,大多数城市轨道运输是在地下或高架上进行的,因此不会与其他运输方式相互干扰,并且当今世界城市轨道交通的安全性很高。城市轨道交通在安全行驶状态下不会发生车辆被淹没以及车辆相互碰撞的事故,能够给予乘客足够的安全性,这是城市轨道运输的最吸引人的地方。第四个优点就是城市轨道交通的污染少、低噪音。因为它一般都是建在高架或者是地下的,所以一般不会破坏城市的生态系统。第五是节约土地资源。目前,城市发展的区域在不断缩小,城市轨道交通充分利用了地下空间,节约了地面上宝贵的土地资源供人类使用,这也对城市的发展有所帮助。

  2.2 城市轨道交通网络化运营的特征

随着城市交通网络的发展,运营管理逐渐从一条独立的线路转移到运营和多线路管理,从而为城市轨道交通网开创了新局面。 根据城市轨道交通网的条件,有很多方面,例如结构和规模的复杂性,一票换乘的网络以及组织车辆运行的不同方式。

2.2.1 乘客出行一票换乘

城市铁路运输系统应以网络的优化,资源分配为基础,以提供有针对性的旅客服务并提高网络的效率和质量为基础。 在城市轨道网络中,每条线路之间都建立了许多运输链路,这便利了客运并提高了城市运输网络的效率。 每条线之间的“一票换乘”是基于不可避免的趋势和适用规则的操作,上海,北京和其他地方的城市轨道交通使用自动售票系统来出售车票。 这意味着乘客可以使用一张车票来越过线路到达目的地,并且在换乘期间无需购买另一张车票。

2.2.2 网络结构和规模复杂化

城市轨道交通的网络布局通常应该基于城市规划的具体内容,它的发展方向在很大程度上取决于城市的发展要求,并反映出运输服务的模式和方法。 根据旅客流量的大小和需要执行的任务,城市铁路可分为城市级快速线路,城市地铁和城市级轻轨。 形成了主要的客运网络和配送中心,例如中国的商业区,城市中心,游客的集散地,在那里城市轨道交通是不可或缺的一部分。鉴于以上特征,我的城市轨道网在规模和结构上看起来非常复杂。

2.2.3 行车组织方式多样化

由于不同城市在不同路线上的功能位置不同,客流区的时间分布和描述也不同,加上铁路网络的复杂性,我国城市中的铁路运输组织也不同且复杂。 例如,北京地铁线的4号线采用大小路的交叉路口运行的形式;上海地铁3号线和4号线在宝山路和虹桥路交叉之间运行,在下图中有所展示。

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究

  2.3轨道交通运输能力概述

2.3.1通过能力

轨道运输路线的可通行性是指轨道固定装置在一个单位时间内可以通过的最大列车数量。在某些车辆状况和某些驾驶组织方法下(通常在高峰时段)研究影响车厢容量的因素,车厢容量的计算和确定;通过提高车厢容量的方法和措施等,有一些重要的规划和设计理论运用在新的铁路运输路线,对现有线路的每日运输能力的提升以及技术变更以及扩容都具备重要的作用。

运输能力的限制因素:

地铁、轻轨的通过能力根据固定的装置进行计算:线路:其通过能力主要受信号系统构成、正线数、列车运行控制方式、列车停站时间、车辆技术性能、车站是否设置配线、行车组织方法以及进出站线路平纵断面等因素影响。列车折返装置:传输能力主要受新路布局方案和标准折返站折返方法、火车在折返站的停留时间、车站折返信号协调装置的类型的影响。路线长度,周转时间,列车速度以及诸如列车长度之类的因素也会对其产生很大的影响。车辆段装置:大多数运输容量受诸如车辆检查站和停车场等设备的数量和容量的影响。牵引配电设备通过能力受配置和牵引变电站容量等因素的影响。传输能力是各种固定设备的综合能力。根据逐步发展的可能性,各种固定设备的传输容量配置应进行匹配和协调,以避免传输能力过紧或闲置的现象。影响最大的几个因素是列车运行的控制方法和列车的停车时间。在现实生活中,传输能力通常分为三个不同的概念:现有通过能力、设计通过能力以及需要通过能力。设计的通过能力是指在技术变更后可以通过新创建的电缆或现有电缆实现的传输能力。现有通过能力是指在现有固定设备和组织现有驱动器的条件下,线路可以实现的传输能力。需要通过能力是指为了完成规定的任务,所需要线路具备的最低的通过能力。

2.3.2输送能力

轨道交通线路的输送能力通常就是在固定设备、车辆类型以及行车组织方法的条件下,根据现有活动设备的容量、数量以及工作人数,轨道交通线路在单位时间内(这个时间一般是高峰时段,也有可能是一整天或者是一整年)所能运送的乘客人数。输送能力通过常用来比较轨道交通的服务水平与技术水平。

  3 城市轨道交通线路能力影响因素分析

城市轨道叫用的能力包含了通过能力以及输送能力。通过能力是指在使用某些类型的信号装置,车辆类型,驾驶方法和固定装置的条件下,城市轨道交通系统的各种固定技术装置(列车折返设备、线路、牵引供电设备、车辆段设备等)可以按时间单位(一般是高峰区段)通过的最大列车数量。输送能力是指在某些信号设备,车辆类型,驾驶方法和固定设备根据其数量和容量的条件下,铁路运输系统可以在一段时间(这个时间一般是高峰时段,也有可能是一整天或者是一整年)内运输的乘客数量。

通过能力和输送能力从不同的角度表达了轨道运输路线的运输能力,这两者是不同的,但也是相互联系的。通过能力的重点是一条线可以从现有的固定设备通过的火车的数量,而运输能力的重点是该线可以从移动设备通过的火车的数量或乘客的数量,它取决于生产线的容量,并受运输容量限制的限制,通常小于或等于通过容量的理论计算得出的运输容量。两者共同定义了铁路运输能力的概念,这是生产,运输和成功实现客运所需的运输能力。城市轨道运输能力受许多因素影响。它的大小在很大程度上取决于固定设备,客流分配,技术和移动设备的使用以及组织交通的方法。深入研究影响城市运输线容量的因素有助于提高对运输容量的清晰理解,并确定如何计算运输容量。适当增加基本运输容量并在城市中发挥轨道运输至关重要的作用。

  3.1 客流分布及变化

客流量的性质反映了旅客的旅行需求,并构成确定轨道运输能力的基础,这被称为城市轨道交通规划和建设的依据,客流分配中的“按流驱动”是确定路线选择,网格布局,线路尺寸,车站建设和技术解决方案的基础,也是行为,组织和评估运营的基础。影响除了提高服务水平和减少运营之外,成本证据在战略和整体前瞻性方面也起着关键作用。客流量具有时间特性和空间特性。时间特性是指客流随时间变化的客流变化趋势。每日,每周,每月和每年的客流趋势是周期性的,具有早高峰和晚高峰。空间特性是指客流在不同方向上的不对称性,例如市中心的中心客流,早晚的单向客流,高峰地区的客流量大等。

在组织城市铁路运输业务时,通常需要分析和计算各种客流指标,包括客运量,到达人数,断面客流量和运输量。在运行条件下,通过根据客流高峰的时间和方向对一段时间内的客流数据进行研究和分析,总结了客流变化规律和运输计划,并在此基础上合理构造了列车运营的。最大共享旅客流量和全天旅客服务水平提供了详细的运输能力要求,以便运输能力的供应能够尽可能满足运输的需求随着城市的快速发展,不同地区的人口密度也有所不同,居民出行的目的和方向也越来越复杂和多样化。通过研究和了解客流的特性,分布和规律变化,以及分配合理的载客量,而不仅仅是符合铁路运输运营的利益,除此之外也有效地减少了旅客的出行时间。

  3.2 线路基本条件和车站分布

根据道路网规划和城市总体发展规划的要求,线路的基本方向应与城市的主要客流方向一致,并连接大型客流的收集和分配点。实现适当的客流并增强系统在主要旅行方向上的速度和容量。该线代表所有路段和桩号。根据线路布局,分为干线,辅助线和折返线。干线是指通过每个车站和路段的旅客列车的线路。城市轨道交通的主要路线是自治路线,通常设计为两车道系统,并使用靠右行驶。列车被分段跟踪,通常没有安装车站接线,列车在车站的干线上接送乘客。大多数线路是完全封闭的,并且在与其他交通线路相交时,通常会使用空间的交叉路口。辅助线包含了渡线、折返线、停车线、联络线、安全线、出入线等。折返线在终端站和车站之间,或在中转站和中央车站之间用于火车回转和掉头的直线,以起到调配列车的作用。

对线路运输能力产生影响的因素的主要是折返线以及正线之间的条件。线路平面主要要素如最小曲线半径、线路长度、缓和曲线的线形以及缓和曲线的长度等,以及线路纵断面的主要要素如坡段长度、坡度还有竖曲线这一类的因素,都会影响列车平稳性、限制行车速度以及影响周转时间。车站是否设置配线、正线数量还有进出站线路平纵断面这一些也会对轨道通过的能力产生一定的影响。车站的数量和分布直接影响人们的出行时间。 站点很多,市民与站点之间的距离很短,这节省了旅行时间,并且可以在短时间内增加乘客的兴趣。 左右移动乘客并提高速度。 车站分布的合理性也直接影响着旅客的流量。车站之间的距离是影响列车速度的重要因素,一方面,在车站上车并离开列车通常会增加停车时间。 另一方面,全站仪会使超速行驶变得困难。还有,列车的速度要求也影响列车的分配时间表。因此,对车站的布局要充分对城区人口密度、城市规模大小、线路长度、客流集散点的分布、其他线路换乘还有站间距这一类的因素进行一定的考虑,然后,它可以实现促进旅客流动,便利旅客运输以及与其他形式的铁路运输和运输线路紧密合作的目标。

  3.3 折返站站型及折返方式

折返站是指改变列车方向并允许列车行驶的车站。《地铁设计规范》规定,分段运行所在的每个终端和线路旋转站必须使用一条线路或交叉路口来建造,其容量必须与线路的容量相匹配。 折返的能力主要取决于线路的布局和列车的旋转方式。 折返线和折返方法的不同模式具有不同的折返能力。折返设备能力主要由折返站的布置形式以及列车折返方式来决定,同时还受车站信号设备类型、列车停站时间、折返作业进路长度、车载设备反应时间、列车长度还有调车速度着一些条件的作用。城市轨道交通折返车站的类型可以分成:岛式站台、侧式站台和岛侧混合式以及双岛及多岛式、凹岛式等形式。折返线布置形式可分为:单向折返线、双向折返线、侧线折返线、渡线折返线、综合折返线以及环线折返线。火车旋转的方法是指按照操作图,火车到达终点站的方式,火车从一个站到另一站的一条线,然后通过改变方式开始另一条线并切换到转换站。 路线共有三种返回火车的方式:站前折返、站后折返和站前站后混合折返。 取决于旋转门在岔道线上的位置,有两种类型:中间折返和终点处折返:对于中间车站取决于火车路线有两种方法可以使火车反向:单向以及双向。 折返站的折返能力直接影响整条线路的运输能力和效率,并最终反映在火车的流量中。 火车距离越短,线路的可维护性和效率越高。

  3.4 列车开行方式

城市铁路的能力与列车的及时性和流动性密切相关。铁路生产计划,即路线图的实现是铁路运输能力的保证全日列车计划是指将全天逐步执行的城市轨道交通系统的对数轨道计划。它确定了城市铁路运输系统的运输能力和设备(铁路)计划,并且是编制火车图(时刻表)的基础,分配的车辆数量还决定了直接铁路运输的交付能力和服务水平路线是根据每个设计年度的高峰时段的列车对数量计算得出的。列车运行图确定每个列车使用的区间的顺序,列车在车站的到达和离开之间(通过)的时间,列车在车站的停靠时间和列车的停靠时间等,即合理的列车开行方式可以有效地提供运输能力。在城市轨道交通系统中,大多数车站的最小轨道间隔由四个部分组成:列车到达时间,列车制动时间,列车休整时间以及列车离开车站的时间。列车的停靠时间非常的重要,并且客流聚集在平台上,尤其是在换乘站都需要长的停靠时间,客流在其他阶段的多功能性会影响所有的轨道运输系统。

  3.5 机车车辆运用方式及交路

列车的路线图是根据组织的条件,根据列车的工作时间表或派遣列车带领列车到特定路段,转弯等的命令而制定的。一些在不同的列车轨道上运行的列车。正确的列车路线计划可以利用轨道的运输方式,减少浪费,降低运营成本并为乘客提供帮助。铁路运输是指列车和运输功能所使用的永久部分,是铁路运输路线的主要技术标准之一。根据高峰时段的流动时间,将设计与项目的容量和成本节省相结合,并确定如何改进,停车站和每列列车上的车厢数量。少数几个高峰时间的交通计划的分段和数量,不仅应满足乘客的需求。但是,它也节省了运输成本,这直接影响每条线的运输能力和城市铁路网的服务水平,并且是影响运输能力的重要因素。随着铁路运输系统规模的扩大和城市结构的发展,不同阶段的旅客网络交通呈现出不同的特征,可以作为一种交通工具。正确使用车辆也是交通计划的重要组成部分。运输路线的有效的规划,可以提高汽车的效率,避免租赁能力,降低运营成本。而且,这也增加了乘客的舒适度,因此,使用不同的爱拍可以使轨道交通运输更加经济,合理和高效。

  4 城市轨道交通运输能力计算

  4.1 车站集散能力的计算

车站集疏运能力是指在所有设施设备正常的情况下,车站在单位时间内能够通过的最大客流。车站集疏运能力是一个非常复杂的概念。根据不同的粒度,车站集疏运能力的内容是不同的。对于普通车站,不同粒度车站的集疏运能力是进站出站能力之和。对于换乘站的对讲和粗粒度的车站集散能力,即网络中车站的集散能力是一小时内进出车站的客流总和。

城市轨道交通的车站及三能力的计算公式:车站集散能力=进站能力+出站能力。

然而,对于单个转运站而言,造粒站的收集和分配能力并不是唯一的。 还可用于在车站完成转机的乘客的转机,即:

车站集散能力=进站能力+出站能力+换乘能力

简而言之,无论是站点分配容量的计算还是核心站点分配容量的计算,客流都是密不可分的,客流必须经过一系列的设施,会受到道路,平台,自动扶梯,控制设备和有限的出口的限制。自动售票机这些设备的容量还决定了基座的大小。 影响站点集散能力的要因素如图4-1所示。

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究

由于城市轨道交通车站设施设备的串联,最薄弱环节的能力对车站的配载能力起着决定性的作用。因此,对于网络中的车站,无论是否为中转站,确定车站分配能力的方法如下:

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究

对于单个换乘车站来讲,车站集散能力为:

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究

其中,入站容量和出站容量的计算方法与传输容量相同,即站入站业务网中各设施的最小值。同时,车站的分配能力也受站台和大厅的容量限制,即站台和大厅的容量必须大于或等于车站站台或大厅的最大聚集次数。其中,最高聚集人数是指某一时刻在站台或大厅内的最大乘客人数(通常为2 ~ 3分钟)。

  4.2 线路通过能力的计算

城市轨道交通通常是双向的;列车分段行驶,在车站停下来供乘客上下车。为了降低站点的成本,该线路通常不配备电线,并且操作在主线上进行。根据乘客的行为,列车运营和固定线路设备,列车停站时间和信号系统,已成为影响轨道运输传输能力的主要因素。在列车运行中,用于计算线路通行能力的一般公式为:

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究

式子里面:

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究代表了在1小时里面能够通过的列车数量;

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究代表了每两辆列车行驶进站的间隔时间。

4.3 折返能力计算

折返能力是指火车每单位时间可以折返的次数。 (通常在高峰时段)在某些车辆条件下,在城市轨道交通系统的周转站中使用各种设备,组织某些类型的运输的设备和方法。

列车折返设备能力是根据调车速度、列车编组数量、办理进路时间、信号反应实际时间以及乘客上下车的时间这些因素所计算的。这里面,最小发车时间反映了列车在车站的折返速度。折返速度是决定火车折返装置通过性的基本参数,也是影响通过能力的主要因素之一。折返能力的计算公式为:

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究

式子里面:

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究代表了在1小时里面能够折返的列车数量;

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究代表了每辆列车在折返站所经历的时间。

根据列车折返站在线路中的位置,可将列车折返分为中站折返和终站折返两种形式。根据车站折返线的布局,列车折返可以分为站前折返、站后折返还有站后和站前混合折返这三种方式。因为所采用的交路互相不一样,列车的折返又被分为两部分,它们是双向折返和单向折返。采用不同的折返方式,就不有不同的折返能力。

  4.4 线路最终通过能力

线路和折返的设备通常是限制线路的通过能力的因素。 因此,计算最大城市交通量的公式如下:

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究

式子里面:

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究代表了在1小时里面能够通过的列车数量(列);

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究代表了每两辆列车通过时间间隔;

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究代表了折返站列车最小的折返时间。

  4.5 线路输送能力计算

城市轨道交通线路的运输能力是指在一定的固定设备、车辆类型、交通组织方式和信号设备条件下,城市轨道交通系统根据现有移动设备和乘务人员的数量,在单位时间内能够运送的乘客数量。线路运输能力的影响因素如图4-2所示,主要包括列车编组车辆数量、线路通过能力和车辆乘员数量。

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究

在某些容量的条件下,城市铁路的运输容量在很大程度上取决于车辆数量和火车数量,即:

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究

式子里面:

P表示1小时内线路的最大传输容量;

n表示线路的最终通过能力;

m代表列车上的车厢数量;

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究显示车辆里面人员的数量;

车辆定员是指车辆的额定载客量,是座位数与车辆座位数的总和,车站面积是指运输的自由空间。 它的计算方法是列车的总面积减去座位的面积。

  5 石家庄轨道交通3号线运输能力实证研究

  5.1 工程概述

2017年6月26日,位于河北省石家庄市的地铁3号线开始试运行,第一段从第二中学站到石家庄站,工期54个月。它的标志性颜色是冰蓝色。石家庄地铁3号线一期工程分布在中心城区,沿联和路、中华街、石家庄新站、塔北路,是最重要的南北贯通的客运走廊。二期工程与一期工程对接,东西向,起点为三堂站(不含),终点为北烈香站。截至2019年7月,石家庄地铁3号线一期工程全长19.5公里,全部地下铺设,共有17个车站,均为地下站。其中,三号线一期一期设6个车站,一期两段设11个车站。石家庄地铁3号线二期工程全长8.1公里,共有5个车站、5段,均为地下车站。

  5.2 预测客流

短途、中途、长途客流的预测期是从新白广场站到石家庄火车站,每年的主要预报结果如表5-1所示,按小时计算的客流分布图如图5-1所示。

表5-1 客流预测结果汇总表

年度

项目

初期2023年近期2025年远期2030年
线路范围西三庄站~石家庄火车站东广场
运营里程(km)19.319.319.3
全线日客运量(万人次)41.56592.9
平均乘距(km)4.49
高峰小时客流量高峰区间新百广场站~石家庄火车站东广场
客流量(万人次)1.161.822.50

另外,根据客流预测,单程高峰时间一次约2000万人次,即整条线路的最大单程横截面约为27,000人次。

  5.3 车辆型式

4列动车和2辆非动车,即中间的4辆是动力车,总共6辆,装配后总长约120米,最大运行速度为每小时80公里。 该模型的相关信息如下表5-2所示:

车体的宽度:2.98m

每侧车的门数:2对

车体的长度:14.8m

表5-2 车辆载客量表

车辆 座位数 站立面积(m2) 载客量(人/辆)
站立4人/m2 站立5人/m2 站立6人/m2
M 36 21.5 122 143 165
6辆编组列车 712 836 962

  5.4 线路通过能力

线路通过能力反映了铁路运输系统的综合功能,它决定了交通是否拥堵,并影响了运输系统的容量。线路通过能力包括网段跟踪,中转站直通功能以及上下层交换站的功能。其中,中转站的中转能力通常成为限制线路通过能力的主要因素。

5.4.1 折返站配线

由于高昂的铁路岔道成本和较低的岔道速度限制,我们试图通过利用令人满意的功能来简化车站的布线并减少岔道数量。登车线连接到车站后面的人行道。下行线在车站的后面延伸,用于绕过列车并连接车站的出口。满足条件后,出站线将保留用于将来的扩展。随着该项目的第一阶段向北扩展,站线将被添加到平台的西侧,以便列车停止。转台的基本接线图如图5-2所示。

图5-2 折返站基本配线形式示意图(6辆编组列车)

5.4.2 折返站能力

根据火车的折返时间,两种程序类型的车站的折返程序和车站容量(6列火车)计算如图5-3和表5-3所示。

图5-3 折返站作业流程示意图(V侧=25 km/h)

通过计算车站的周转能力并确定准确的余量,以便在火车由6辆车组成的列车上进行调整时,在当前技术条件下,3号线的传输能力可以达到26对/小时。

  5.5 列车编组方案

根据此路线上客流预测的性质,在不同时间考虑了不同的分组方式。 列车数量直接影响系统的传递能力和服务水平,并影响车站的规模,这应由所涵盖的因素决定。

5.5.1 发展预留

(l)运量发展预留

3号线项目一期的长期预测为最大交通量每小时25,000人/小时,两侧延长后达到27,000人/小时。如果使用6车模型,则每小时必须达到26对/小时。根据目前国外的技术和成熟的经​​验,该标准铁路运输的最大传输能力只能达到约26对(6车组模型),长途运输考虑了适当的存储能力和服务水平,并增加了当前的交通拥堵。现在没有当前可靠的技术保证,也没有现有的信号控制系统和驱动设备。技术在此基础上得到了改进,不断进步和完善。而且,第一阶段的长期阶段仅仅是两端延伸的开始,整个客流将是列车建设发展和增长的阶段。应考虑旧计划和适当的运输能力储备。拥有6车的模型,尽管该线路的通行能力达到30对/小时,但运输能力仅为29,000人/小时,而在25,000人的基础上,只能保留15%的储备。

(2)舒适度发展预留

根据上海地铁运营公司发布的上海地铁公司第166号文件,自从轨道交通建设始终采用6人/平方米或9人/平方米的固定标准以来已有很长时间了。 “ 1号线目前在高峰时段载有一辆车,最多可容纳270人,不符合310人的设计标准。”据此计算,目前上海的地铁车厢可以达到高密度,可容纳5人/平方米左右,在繁忙时间拥挤的条件下。考虑到乘客的个人物品,性别差异以及门和车厢之间的密度差异等因素,很难获得6人/平方米的站立密度。

此外,基于对高峰系数的分析和高峰的发展,预计3号线的年度高峰小时系数相对较小,约为10%,表明该线路上的乘客流出量相对较高,社会化成都较高。一天中进出工作的旅客流仅占一小部分旅客流,这与沿途的众多商业中心和交通分配点相关。这条线的上述特性增加了长客流的最大范围,并扩展了最大范围。在中国建造的一些铁路运输系统的开发和改造也证明了这一点。上海地铁1号线在城市道路网中的位置和状态相同,沿线情况也相似,目前上海1号线的最长时间约为3-4小时,没有明显的变化。全天客流没有下降的同时,从晋江乐园站到上海火车站,旅游高峰期的火车拥堵状况仍在继续,这种趋势预计将在北线和新明线延伸后变得更加明显。可以看出,最严重的拥挤状况不是短期的而是长期的存在。

当前,发达国家铁路运输的站台密度标准相对较少,在日本,该标准的站立乘客标准为每平方米3.3 人,俄罗斯地铁为每平方米4.5人 。从生活水平和社会文明进步的角度出发,不可避免地会提高旅客的出行舒适性要求,有必要满足当前和未来社会发展和舒适性发展的需要。

5.5.2 运营组织

从运营角度来看,在同样的运力需求下,6列编组可以提供更小的行车间隔。三号线一期预测高峰客流长期为25000人次,实际运营使用26对列车,行车间隔2.3分钟。但在客流平准的高峰期,横断面客流大幅减少,大编组的使用会进一步增加行车间隔,延长乘客等待时间。此外,小车组回程行程距离短,节省运营时间,运营条件更好。

  6 结论

透视交通透视是铁路运输工程建设的基础之一,是设计运输能力和组织交通路线的主要依据。但是,根据铁路运输的实际情况,基于目前的数据、预测和要求,输送能力与运营计划之间存在一定的差距,存在许多问题。原因分析有几个主要原因。首先,城市的发展是不可预测的。第二,未来几年客流量的实际变化难以预测。第四,长途铁路运输对旅客舒适度的需求不断提高。在考虑这些因素时,本文提供了两个视角:

(l)有必要在客流预测的基础上考虑运力发展预留,运力预留应包括运力预留和舒适度预留两部分。同时,在客流预测、线网关系、通行能力、站场密度等诸多因素综合研究的基础上,提出了合理的客流预留策略。

(2)在客流预测的基础上,分析了客流的特点和发展变化趋势。交通车道应适应这些特点,并具有相应的灵活性。道路的设置也要与施工方案相结合,统筹考虑。

石家庄市轨道交通运输能力提升策略的研究

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