地鐵車(chē)站通過(guò)能力計(jì)算

地鐵車(chē)站通過(guò)能力計(jì)算地鐵車(chē)站通過(guò)能力根據(jù)車(chē)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(lèi)。而車(chē)站的通過(guò)能力與列車(chē)采用的閉塞系統(tǒng)、折返站的折返線(xiàn)型式、區(qū)間最高運(yùn)行速度、列車(chē)參數(shù)等有關(guān)。車(chē)站通過(guò)能力定義閉塞系統(tǒng)分為固定閉塞系統(tǒng)、準(zhǔn)移動(dòng)閉塞系統(tǒng)和移動(dòng)閉塞系統(tǒng)三類(lèi)。閉塞系統(tǒng)固定閉塞系統(tǒng)：

在線(xiàn)路上通過(guò)設(shè)置信號(hào)燈，將線(xiàn)路劃分成一個(gè)個(gè)固定的閉塞分區(qū)，每一個(gè)分區(qū)均有最大速度限制，且一個(gè)分區(qū)內(nèi)當(dāng)前只能有一列車(chē)輛。為了保證安全，地鐵ATP（列車(chē)制動(dòng)保護(hù)）在兩列車(chē)之間還增加了一個(gè)防護(hù)區(qū)段，后續(xù)列車(chē)必須停在第二個(gè)紅燈的外方，保證兩列車(chē)之間至少間隔一個(gè)閉塞分區(qū)，這使得列車(chē)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(dòng)閉塞系統(tǒng)和移動(dòng)閉塞系統(tǒng)三類(lèi)。閉塞系統(tǒng)準(zhǔn)移動(dòng)閉塞系統(tǒng)：

該系統(tǒng)在控制列車(chē)的安全間隔上比固定閉塞進(jìn)了一步?？梢愿嬷罄m(xù)列車(chē)?yán)^續(xù)前行的距離，后續(xù)列車(chē)可根據(jù)這一距離合理地采取減速或制動(dòng)。后續(xù)列車(chē)的最大目標(biāo)制動(dòng)點(diǎn)必須在先行列車(chē)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(dòng)閉塞系統(tǒng)和移動(dòng)閉塞系統(tǒng)三類(lèi)。閉塞系統(tǒng)移動(dòng)閉塞系統(tǒng)：

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

目前地鐵采用的閉塞系統(tǒng)大多是移動(dòng)閉塞式系統(tǒng)。常用折返線(xiàn)布置型式如下：折返線(xiàn)的型式折返能力：折返線(xiàn)在一小時(shí)內(nèi)能夠通過(guò)折返的最大列車(chē)數(shù)。計(jì)算公式：折返站的折返能力計(jì)算式中：h折——折返列車(chē)的最小出發(fā)間隔（s）。以深圳11號(hào)線(xiàn)碧頭站為例：計(jì)算參數(shù)：9號(hào)道岔過(guò)岔速度25km/h，12號(hào)道岔過(guò)岔速度45km/h；道岔解鎖及辦理進(jìn)路時(shí)間：13″；設(shè)備確認(rèn)時(shí)間：3″；列車(chē)停站時(shí)間：30″；列車(chē)啟動(dòng)加速度：0.8m/s2；列車(chē)制動(dòng)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(xiàn)間距，10.5m島式站臺(tái)站前折返，南端設(shè)1組交叉渡線(xiàn)，交叉渡線(xiàn)采用9號(hào)道岔。折返站的折返能力計(jì)算——站前折返碧頭站高峰時(shí)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(xiàn)間距，10.5m島式站臺(tái)站前折返，南端設(shè)1組交叉渡線(xiàn)，交叉渡線(xiàn)采用9號(hào)道岔。折返站的折返能力計(jì)算——站前折返碧頭站高峰時(shí)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(xiàn)間距，10.5m島式站臺(tái)站前折返，南端設(shè)1組交叉渡線(xiàn)，交叉渡線(xiàn)采用9號(hào)道岔。折返站的折返能力計(jì)算——站前折返碧頭站高峰時(shí)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(xiàn)間距，10.5m島式站臺(tái)站前折返，南端設(shè)1組交叉渡線(xiàn)，交叉渡線(xiàn)采用9號(hào)道岔。折返站的折返能力計(jì)算——站前折返碧頭站高峰時(shí)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(guò)計(jì)算，側(cè)進(jìn)側(cè)出是四種方式中所需時(shí)間最多的，是折返能力計(jì)算的控制“工況”。

386+100：為前后兩列車(chē)的安全距離，安全距離=制動(dòng)距離（386）+半個(gè)列車(chē)長(zhǎng)（取為100）+安全余量，該處為4號(hào)列車(chē)車(chē)頭至A點(diǎn)的距離；

17、22：分別為信號(hào)燈和站臺(tái)端部到岔心的距離；

127：道岔段的長(zhǎng)度；

186：列車(chē)(或站臺(tái))的長(zhǎng)度；折返站的折返能力計(jì)算——站前折返列車(chē)進(jìn)站時(shí)的運(yùn)行模式：分為三部分，勻減速至過(guò)岔速度，勻速過(guò)岔，減速至停車(chē)。通過(guò)計(jì)算，列車(chē)進(jìn)站所需時(shí)間為82″。折返站的折返能力計(jì)算——站前折返列車(chē)出站時(shí)的運(yùn)行模式：分為兩部分，勻加速至過(guò)岔速度，勻速過(guò)岔直至列尾出清A點(diǎn)。通過(guò)計(jì)算，列車(chē)出站所需時(shí)間為55″。折返站的折返能力計(jì)算——站前折返折返站的折返能力計(jì)算——站前折返兩股道交替折返時(shí)，碧頭站的折返能力控制作業(yè)間隔是169″，折返能力計(jì)算為折返站的折返能力計(jì)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(chē)時(shí)間、折返時(shí)間、發(fā)車(chē)時(shí)間”三者取最大值計(jì)算。接車(chē)時(shí)間折返站的折返能力計(jì)算——站后折返列車(chē)進(jìn)站的運(yùn)行模式為列車(chē)以100km/h的速度運(yùn)行盡可能長(zhǎng)的距離，之后以a=1m/s2的加速度減速至站臺(tái)停車(chē)。通過(guò)計(jì)算，列車(chē)進(jìn)站所需時(shí)間為38″。折返站的折返能力計(jì)算——站后折返列車(chē)出站運(yùn)行模式：列車(chē)以a=0.8m/s2的加速度加速運(yùn)行至過(guò)岔速度25km/h，之后以過(guò)岔速度勻速運(yùn)行。通過(guò)計(jì)算，列車(chē)出站所需時(shí)間為35″。折返站的折返能力計(jì)算——站后折返接車(chē)時(shí)間如下折返站的折返能力計(jì)算——站后折返折返時(shí)間各段長(zhǎng)度定義：①186：列車(chē)長(zhǎng)度；②22、17：岔心到站臺(tái)端部及信號(hào)燈B距離；③85：兩岔心間距；折返站的折返能力計(jì)算——站后折返折返時(shí)間入折返線(xiàn)列車(chē)運(yùn)行模式：①?gòu)恼九_(tái)以a=0.8m/s2加速至過(guò)岔速度25km/h，②之后以25km/h的過(guò)岔速度勻速通過(guò)道岔，③最后以a=1m/s2減速至折返線(xiàn)停車(chē)。通過(guò)計(jì)算，所需時(shí)間為52.5″。折返站的折返能力計(jì)算——站后折返折返時(shí)間出折返線(xiàn)列車(chē)運(yùn)行模式：類(lèi)似入折返線(xiàn)列車(chē)運(yùn)行模式。所需時(shí)間為52.5″。折返站的折返能力計(jì)算——站后折返列車(chē)折返時(shí)間如下折返站的折返能力計(jì)算——站后折返發(fā)車(chē)時(shí)間列車(chē)出折返線(xiàn)如前所述，所需時(shí)間為52.5″。折返站的折返能力計(jì)算——站后折返發(fā)車(chē)時(shí)間列車(chē)離站運(yùn)行模式：以0.8m/s2加速離站，在186m站臺(tái)范圍內(nèi)，列車(chē)最高運(yùn)行速度62km/h，未達(dá)最高速度，為此該段列車(chē)處于勻加速階段，所需時(shí)間為22″。折返站的折返能力計(jì)算——站后折返列車(chē)發(fā)車(chē)時(shí)間如下折返站的折返能力計(jì)算——站后折返通過(guò)比較，碧頭站站后折返的控制“工況”為列車(chē)折返，所需時(shí)間為137″，折返能力計(jì)算為：

大于碧頭站站前20對(duì)/h的折返能力。為此，站后折返配線(xiàn)的系統(tǒng)能力大于站前折返配線(xiàn)。同時(shí)，通過(guò)計(jì)算（這里不再贅述），在移動(dòng)閉塞系統(tǒng)下，當(dāng)列車(chē)最高運(yùn)行速度為80km/h時(shí)，碧頭站站前折返所需時(shí)間為165″，小于最高速度為100km/h時(shí)所需的折返時(shí)間169″；站后折返由于控制“工況”為列車(chē)折返時(shí)間，該時(shí)間與列車(chē)最高運(yùn)行速度無(wú)關(guān)，故折返能力無(wú)影響。若采用固定閉塞系統(tǒng)，無(wú)論列車(chē)的運(yùn)行速度多大，列車(chē)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(chē)進(jìn)站所需時(shí)間減小，列車(chē)折返所需時(shí)間減小，折返能力增大。中間站的追蹤能力計(jì)算車(chē)站的追蹤能力由三部分組成，追蹤列車(chē)進(jìn)站時(shí)間、停站時(shí)間、出站時(shí)間。列車(chē)追蹤間隔時(shí)間表達(dá)式：其中：

——前行列車(chē)出清站臺(tái)區(qū)開(kāi)始，解鎖及辦理后續(xù)列車(chē)進(jìn)站直至在站臺(tái)停車(chē)的時(shí)間；

——列車(chē)在車(chē)站停站時(shí)間；

——列車(chē)出清站臺(tái)區(qū)的時(shí)間。中間站的追蹤能力計(jì)算——列車(chē)停站時(shí)間計(jì)算以深圳11號(hào)線(xiàn)機(jī)場(chǎng)站為例，列車(chē)停站時(shí)間按下式計(jì)算：式中P上，P下——分別為高峰小時(shí)車(chē)站上、下人數(shù)；n1——高峰小時(shí)開(kāi)行列車(chē)對(duì)數(shù)，該處取24對(duì)/h；m——列車(chē)編組量數(shù)；d——每輛車(chē)每側(cè)車(chē)門(mén)數(shù)，普通車(chē)為5個(gè)車(chē)門(mén)，頭等車(chē)為3個(gè)車(chē)門(mén)；t上（下）——平均每位乘客上車(chē)或下車(chē)所需時(shí)間（s），普通車(chē)取0.6秒/人，頭等車(chē)考慮到乘客攜帶行李，取1秒/人。t開(kāi)關(guān)——開(kāi)關(guān)車(chē)門(mén)時(shí)間，合計(jì)取17″；t確認(rèn)——確認(rèn)車(chē)門(mén)狀態(tài)良好及出站信號(hào)顯示狀態(tài)時(shí)間（s），取為3秒。中間站的追蹤能力計(jì)算——列車(chē)停站時(shí)間計(jì)算深圳11號(hào)線(xiàn)列車(chē)編組為8列編組，6列普通車(chē)+2列頭等車(chē)?？紤]到頭等車(chē)客流在機(jī)場(chǎng)站上下較多，按頭等車(chē)廂在該站按96個(gè)座位定員全上全下，故機(jī)場(chǎng)站的停車(chē)時(shí)間計(jì)算為52″，取為60″。中間站的追蹤能力計(jì)算——列車(chē)進(jìn)站時(shí)間計(jì)算列車(chē)進(jìn)站包含以下幾段時(shí)間：①1號(hào)列車(chē)出清站臺(tái)開(kāi)始，解鎖及辦理2號(hào)列車(chē)進(jìn)站進(jìn)路時(shí)間，為13″；②2號(hào)列車(chē)設(shè)備反應(yīng)時(shí)間，為3″；③2號(hào)列車(chē)從區(qū)間最高速100km/h減速至站臺(tái)停車(chē)時(shí)間，所需時(shí)間為35″。故列車(chē)進(jìn)站時(shí)間為51″。中間站的追蹤能力計(jì)算——列車(chē)出站時(shí)間計(jì)算列車(chē)出站時(shí)間計(jì)算為22″。中間站的追蹤能力計(jì)算故列車(chē)在中間站的追蹤時(shí)間間隔為133″，通過(guò)能力為當(dāng)區(qū)間最高速度為80km/h時(shí)，相應(yīng)的中間站