简述城市轨道交通的特点

城市轨道交通具有节能、省地、运量大、全天候、少污染又安全等特点，属于绿色环保交通体系。城市轨道交通还具有运输能力强、准时性高、舒适性和安全性也比较高的特点，还能充分利用地下和地上空间，运营费用也比较低。

简述城市轨道交通的特点

城市轨道交通是采用轨道结构进行承重和导向的车辆运输系统，依据城市交通总体规划的要求设置全封闭或部分封闭的专用轨道线路，以列车或单车形式运送客流量的公共交通方式。

城市轨道交通包括：地铁系统、轻轨系统、单轨系统、有轨电车、磁浮系统、自动导向轨道系统和市域快速轨道系统等。

城市轨道交通的种类形式繁杂多样，也具有建设投资大、路网结构不易调整、运营成本高和技术条件要求高等劣势。

城市轨道交通列车运行图编制理论

列车运行图是一种以列车运行时间为横坐标、列车走行距离为纵坐标，能够直观反映出列车每时每刻位置的时空关系图表。从列车运行图中可以得出列车在每个站点的到发时间序列、列车平均计划时速、列车折返情况和车底运用情况等内容。其总体编制结构图如图1所示：

图1.城市轨道交通列车运行图编制总体结构[1]

1.城市轨道交通列车运行图特点分析

由于城市轨道交通运输组织方式的不同,城市轨道交通列车运行图也呈现出其自身的特点,主要有以下几个方面：

1）城市轨道交通多采用双线、追踪、平行、成对运行图。城市轨道交通的线路一般为双线,在两条线路上按照右侧行车方式组织列车上下行追踪运行。列车车种单一,全部为旅客列车,且一般均为站站停模式运营。通常情况下,城市轨道交通车站不设其他站线。列车在车站上正线停车进行旅客上下车作业,一般情况下两车之间无越行。因此,列车运行线为平行运行线。为保证车底能够循环使用，列车一般按高平峰时段成对开行。

2）列车运行时间短,起停车频繁,行车密度高。城市轨道交通在设计上一般是站间距离较短（通常在1km左右）,列车运行速度较高（通常在80km左右）,行车密度较高(通常最小行车间隔时间为2min左右),使得列车在站间区间运行时间短,起停车频繁,行车密度高。

3）列车发车间隔具有明显的时段性。由于客流在一天内的变化,城市轨道交通为满足不同时间段旅客乘车的需求,采用不同的发车频率,列车的发车时间间隔具有明显的时段性。

4）城市轨道交通列车运行图的种类多。由于城市地区客流的差异,城市轨道交通需要编制的运行图种类较多,一般有平时运行图、周末运行图、节日运行图等。

2.城市轨道交通列车运行图的影响因素

列车运行图的影响因素主要包括以下几个方面：

1）列车开行方案

列车开行方案是列车运行图制定的先导环节，列车开行方案规定了列车的交路类型、编组大小、开行对数和停站序列，然后列车运行图将其进一步细化。列车运行图的制定实际上是依照列车开行方案，并根据线路和站场的实际能力进一步细化所停站点的到发时刻，同时得到列车的实际车底运用计划的过程。

2）客流时间分布

在列车开行方案优化部分只需知道整体的线路客流OD矩阵即可，但在列车运行图制定和优化的过程中，需要将开行方案的停站序列进一步细化成为列车车站到发时间集合。客流的时间分布的改变将会影响列车的发车频率和停站时间的计算，进而影响列车的到发时间，最终影响列车运行图。

3）列车编组类型

城市轨道交通列车主要采用４节、６节和８节编组形式，其编组类型在列车运行图的先导环节列车开行方案中确定完成。编组的类型确定了整车的定员大小，直接决定了列车的运输能力，根据编组类型和在某区间的对应编组列车的开行对数即可确定该区间的实际可运输乘客的数量。

4）列车总开行对数

列车总开行对数表征着城市轨道交通计划的运输规模和运输能力。根据列车开行对数，累积每对列车的运输能力，可以计算出整个运行图计划中所能运输的最大客流总量。

5）列车到发时间集

列车集合中的所有列车在各站的到发时间序列所构成的集合称为列车到发时间集。通过列车到发时间集可计算出列车停站时间、车站接发车频率、列车区间运行时间和区间行车密度等内容。通过列车到发时间集，车站可以按计划组织接发车。

6）车站乘降客流量

车站乘降客流量将直接影响列车的停站时间。当车站乘降客流量大的时候，应提高列车的停站时间，确保乘客有足够的时间乘降；当车站乘降客流量小时，可适当降低停站时间，节省车内乘客的旅行时间。

7）列车车底计划

列车车底计划是列车运行图的重要组成部分，计划了实际运营中的各项运输任务具体由哪列车辆担当执行。同时列车车底计划也直接关系到运输线路的实际车辆储备，影响着整个运输计划的运营成本。

3.城市轨道交通列车运行图优化原则

为了提高运输效率和服务水平，列车运行图的优化主要遵循以下原则：

１)按流开车

“按流开车”是列车运行图制定和优化的主要原则，根据具体的客流时间分布确定列车集合的发车频率、停站时间和到发时间序列，否则将导致客流与运能不匹配，如较高的发车频率可能导致列车空载率高，运能浪费；较低的发车频率则可能会导致车站客流积压，降低服务水平。

２)符合车站的接发车能力

确定列车的时间序列时，应该考虑到车站的实际接发车能力，不应该为了满足运输需求，盲目提高单位时间内的发车频率以至于超出车站的实际接发车能力，最终将影响实际的列车运营，打乱行车计划。

３)减少车底计划数

通常同时使用的车底数量会关系到运输企业的实际车辆储备，同时使用的车底数量越多，则运输企业实际需要的车辆储备越多，进而导致车辆购置成本和维护成本的增加，最终导致运输企业的收益降低。列车开行对数在列车开行方案环节已经计算完成，在列车运行环节可以通过调整列车发车间隔，减少车底的使用数量。

参考文献

[1]王川. 城市轨道交通列车运行图编制模型和算法研究[D].西南交通大学,2011.

[2]樊子民. 城市轨道交通列车开行方案和列车运行图优化研究[D].北京交通大学,2019.

地铁列车运行图智能编制系统(ITP)

实现列车运行图的全自动绘制，根据断面客流（实际/预测）、基础数据（线路配置）、运行标尺（区间运行时分、折返时间及交路、时间间隔等）、以及各项限制范围生成合理开行方案，根据开行方案进一步全自动生成列车运行图，自动评价运行图的关键指标并筛选最优运行图，有效地解决了高平峰转换,出入段铺画等业界难题.同时也保留了手动优化调整手段。