地鐵車站通過能力計算

地鐵車站通過能力計算地鐵車站通過能力根據(jù)車站的型式一般分為：折返站的折返能力和中間站的追蹤能力兩類。而車站的通過能力與列車采用的閉塞系統(tǒng)、折返站的折返線型式、區(qū)間最高運(yùn)行速度、列車參數(shù)等有關(guān)。車站通過能力定義閉塞系統(tǒng)分為固定閉塞系統(tǒng)、準(zhǔn)移動閉塞系統(tǒng)和移動閉塞系統(tǒng)三類。閉塞系統(tǒng)固定閉塞系統(tǒng)：

在線路上通過設(shè)置信號燈，將線路劃分成一個個固定的閉塞分區(qū)，每一個分區(qū)均有最大速度限制，且一個分區(qū)內(nèi)當(dāng)前只能有一列車輛。為了保證安全，地鐵ATP（列車制動保護(hù)）在兩列車之間還增加了一個防護(hù)區(qū)段，后續(xù)列車必須停在第二個紅燈的外方，保證兩列車之間至少間隔一個閉塞分區(qū)，這使得列車間的安全間隔較大，影響了使用效率。閉塞系統(tǒng)分為固定閉塞系統(tǒng)、準(zhǔn)移動閉塞系統(tǒng)和移動閉塞系統(tǒng)三類。閉塞系統(tǒng)準(zhǔn)移動閉塞系統(tǒng)：

該系統(tǒng)在控制列車的安全間隔上比固定閉塞進(jìn)了一步?？梢愿嬷罄m(xù)列車?yán)^續(xù)前行的距離，后續(xù)列車可根據(jù)這一距離合理地采取減速或制動。后續(xù)列車的最大目標(biāo)制動點必須在先行列車占用分區(qū)的外方。閉塞系統(tǒng)分為固定閉塞系統(tǒng)、準(zhǔn)移動閉塞系統(tǒng)和移動閉塞系統(tǒng)三類。閉塞系統(tǒng)移動閉塞系統(tǒng)：

該系統(tǒng)是在確保安全行車的前提下，以使追蹤列車間的間隔達(dá)到最小為目的。該系統(tǒng)不是通過軌道電路來確定列車的位置，而是利用通信技術(shù)來完成列車控制。在該系統(tǒng)中，閉塞分區(qū)的長度和位置均不是固定，隨前行列車的位置、后續(xù)列車的速度、以及線路參數(shù)等不斷改變的，是隨前行列車的位置而移動的，故稱為“移動閉塞”。該系統(tǒng)相應(yīng)的兩列列車之間的間隔比前兩種系統(tǒng)都要小，提高了線路的使用效率。

目前地鐵采用的閉塞系統(tǒng)大多是移動閉塞式系統(tǒng)。常用折返線布置型式如下：折返線的型式折返能力：折返線在一小時內(nèi)能夠通過折返的最大列車數(shù)。計算公式：折返站的折返能力計算式中：h折——折返列車的最小出發(fā)間隔（s）。以深圳11號線碧頭站為例：計算參數(shù)：9號道岔過岔速度25km/h，12號道岔過岔速度45km/h；道岔解鎖及辦理進(jìn)路時間：13″；設(shè)備確認(rèn)時間：3″；列車停站時間：30″；列車啟動加速度：0.8m/s2；列車制動加速度：1m/s2；區(qū)間最高運(yùn)行速度：100km/h。碧頭站采用13.7m線間距，10.5m島式站臺站前折返，南端設(shè)1組交叉渡線，交叉渡線采用9號道岔。折返站的折返能力計算——站前折返碧頭站高峰時段折返作業(yè)采用如下的循環(huán)：正進(jìn)、正出、側(cè)進(jìn)、側(cè)出、正進(jìn)……正進(jìn)正出碧頭站采用13.7m線間距，10.5m島式站臺站前折返，南端設(shè)1組交叉渡線，交叉渡線采用9號道岔。折返站的折返能力計算——站前折返碧頭站高峰時段折返作業(yè)采用如下的循環(huán)：正進(jìn)、正出、側(cè)進(jìn)、側(cè)出、正進(jìn)……正出側(cè)進(jìn)碧頭站采用13.7m線間距，10.5m島式站臺站前折返，南端設(shè)1組交叉渡線，交叉渡線采用9號道岔。折返站的折返能力計算——站前折返碧頭站高峰時段折返作業(yè)采用如下的循環(huán)：正進(jìn)、正出、側(cè)進(jìn)、側(cè)出、正進(jìn)……側(cè)進(jìn)側(cè)出碧頭站采用13.7m線間距，10.5m島式站臺站前折返，南端設(shè)1組交叉渡線，交叉渡線采用9號道岔。折返站的折返能力計算——站前折返碧頭站高峰時段折返作業(yè)采用如下的循環(huán)：正進(jìn)、正出、側(cè)進(jìn)、側(cè)出、正進(jìn)……側(cè)出正進(jìn)經(jīng)過計算，側(cè)進(jìn)側(cè)出是四種方式中所需時間最多的，是折返能力計算的控制“工況”。

386+100：為前后兩列車的安全距離，安全距離=制動距離（386）+半個列車長（取為100）+安全余量，該處為4號列車車頭至A點的距離；

17、22：分別為信號燈和站臺端部到岔心的距離；

127：道岔段的長度；

186：列車(或站臺)的長度；折返站的折返能力計算——站前折返列車進(jìn)站時的運(yùn)行模式：分為三部分，勻減速至過岔速度，勻速過岔，減速至停車。通過計算，列車進(jìn)站所需時間為82″。折返站的折返能力計算——站前折返列車出站時的運(yùn)行模式：分為兩部分，勻加速至過岔速度，勻速過岔直至列尾出清A點。通過計算，列車出站所需時間為55″。折返站的折返能力計算——站前折返折返站的折返能力計算——站前折返兩股道交替折返時，碧頭站的折返能力控制作業(yè)間隔是169″，折返能力計算為折返站的折返能力計算——站后折返若將碧頭站的站前折返該成站后折返，則碧頭站的折返能力按“接車時間、折返時間、發(fā)車時間”三者取最大值計算。接車時間折返站的折返能力計算——站后折返列車進(jìn)站的運(yùn)行模式為列車以100km/h的速度運(yùn)行盡可能長的距離，之后以a=1m/s2的加速度減速至站臺停車。通過計算，列車進(jìn)站所需時間為38″。折返站的折返能力計算——站后折返列車出站運(yùn)行模式：列車以a=0.8m/s2的加速度加速運(yùn)行至過岔速度25km/h，之后以過岔速度勻速運(yùn)行。通過計算，列車出站所需時間為35″。折返站的折返能力計算——站后折返接車時間如下折返站的折返能力計算——站后折返折返時間各段長度定義：①186：列車長度；②22、17：岔心到站臺端部及信號燈B距離；③85：兩岔心間距；折返站的折返能力計算——站后折返折返時間入折返線列車運(yùn)行模式：①從站臺以a=0.8m/s2加速至過岔速度25km/h，②之后以25km/h的過岔速度勻速通過道岔，③最后以a=1m/s2減速至折返線停車。通過計算，所需時間為52.5″。折返站的折返能力計算——站后折返折返時間出折返線列車運(yùn)行模式：類似入折返線列車運(yùn)行模式。所需時間為52.5″。折返站的折返能力計算——站后折返列車折返時間如下折返站的折返能力計算——站后折返發(fā)車時間列車出折返線如前所述，所需時間為52.5″。折返站的折返能力計算——站后折返發(fā)車時間列車離站運(yùn)行模式：以0.8m/s2加速離站，在186m站臺范圍內(nèi)，列車最高運(yùn)行速度62km/h，未達(dá)最高速度，為此該段列車處于勻加速階段，所需時間為22″。折返站的折返能力計算——站后折返列車發(fā)車時間如下折返站的折返能力計算——站后折返通過比較，碧頭站站后折返的控制“工況”為列車折返，所需時間為137″，折返能力計算為：

大于碧頭站站前20對/h的折返能力。為此，站后折返配線的系統(tǒng)能力大于站前折返配線。同時，通過計算（這里不再贅述），在移動閉塞系統(tǒng)下，當(dāng)列車最高運(yùn)行速度為80km/h時，碧頭站站前折返所需時間為165″，小于最高速度為100km/h時所需的折返時間169″；站后折返由于控制“工況”為列車折返時間，該時間與列車最高運(yùn)行速度無關(guān)，故折返能力無影響。若采用固定閉塞系統(tǒng)，無論列車的運(yùn)行速度多大，列車進(jìn)站的安全間隔是固定的，故隨著最高運(yùn)行速度的增大列車進(jìn)站所需時間減小，列車折返所需時間減小，折返能力增大。中間站的追蹤能力計算車站的追蹤能力由三部分組成，追蹤列車進(jìn)站時間、停站時間、出站時間。列車追蹤間隔時間表達(dá)式：其中：

——前行列車出清站臺區(qū)開始，解鎖及辦理后續(xù)列車進(jìn)站直至在站臺停車的時間；

——列車在車站停站時間；

——列車出清站臺區(qū)的時間。中間站的追蹤能力計算——列車停站時間計算以深圳11號線機(jī)場站為例，列車停站時間按下式計算：式中P上，P下——分別為高峰小時車站上、下人數(shù)；n1——高峰小時開行列車對數(shù)，該處取24對/h；m——列車編組量數(shù)；d——每輛車每側(cè)車門數(shù)，普通車為5個車門，頭等車為3個車門；t上（下）——平均每位乘客上車或下車所需時間（s），普通車取0.6秒/人，頭等車考慮到乘客攜帶行李，取1秒/人。t開關(guān)——開關(guān)車門時間，合計取17″；t確認(rèn)——確認(rèn)車門狀態(tài)良好及出站信號顯示狀態(tài)時間（s），取為3秒。中間站的追蹤能力計算——列車停站時間計算深圳11號線列車編組為8列編組，6列普通車+2列頭等車?？紤]到頭等車客流在機(jī)場站上下較多，按頭等車廂在該站按96個座位定員全上全下，故機(jī)場站的停車時間計算為52″，取為60″。中間站的追蹤能力計算——列車進(jìn)站時間計算列車進(jìn)站包含以下幾段時間：①1號列車出清站臺開始，解鎖及辦理2號列車進(jìn)站進(jìn)路時間，為13″；②2號列車設(shè)備反應(yīng)時間，為3″；③2號列車從區(qū)間最高速100km/h減速至站臺停車時間，所需時間為35″。故列車進(jìn)站時間為51″。中間站的追蹤能力計算——列車出站時間計算列車出站時間計算為22″。中間站的追蹤能力計算故列車在中間站的追蹤時間間隔為133″，通過能力為當(dāng)區(qū)間最高速度為80km/h時，相應(yīng)的中間站