城市軌道交通列車運行圖系統(tǒng)設(shè)計

城市軌道交通列車運行圖系統(tǒng)設(shè)計一、基本概念1．“運營時刻表”“運營時刻表”是列車在車站（車輛段）出發(fā)、到達（或通過）及折返時刻的集合。2．列車運行圖列車運行圖是利用坐標(biāo)原理表示列車運行狀況的一種圖解形式，是根據(jù)“運營時刻表”鋪畫的運行圖。3．行車時間行車時間以北京時間為準(zhǔn)，從零時起計算，實行24h制。行車日期的劃分是以零時為界，零時以前辦妥的行車手續(xù)，零時以后仍視為有效。二、列車運行圖的作用1．列車運行圖是組織列車運行的基礎(chǔ)列車運行是一個很復(fù)雜的環(huán)節(jié)，它要求各個部門、工種、作業(yè)之間相互協(xié)調(diào)配合，才能保證列車安全和提高運輸效率。列車運行圖規(guī)定了各次列車占用區(qū)間的順序、列車在一個車站到達和出發(fā)（或通過）的時刻、列車在區(qū)間的運行時分、列車在車站的停站時分、折返站列車折返作業(yè)時間及出入段時刻。列車運行圖在保證城市軌道交通運營各部門的相互配合協(xié)調(diào)動作上起到了重要的組織作用。2．列車運行圖是運行組織的一個綜合性計劃運營生產(chǎn)是一個統(tǒng)一的整體，涉及城市軌道交通運營的各業(yè)務(wù)部門都需要根據(jù)列車運行圖所規(guī)定的要求來安排工作。例如，車站根據(jù)運行圖所規(guī)定的列車到達和出發(fā)時刻，安排本站行車和客運組織工作；車輛維修部門每天運營前要整備好運營需求的列車數(shù)；車輛運轉(zhuǎn)部門要根據(jù)列車運行圖的要求確定列車的派出時刻和乘務(wù)員的作息計劃；工務(wù)、通信、信號、供電、機電等部門也要求根據(jù)列車運行圖的規(guī)定來安排施工計劃和維修計劃。因此，列車運行圖是城市軌道交通運行組織的一個綜合性計劃。三、列車運行圖的分類按區(qū)間正線數(shù)分為單線運行圖和雙線運行圖。按列車之間運行速度差異分為平行運行圖和非平行運行圖。按上下行方向的列車數(shù)分為成對運行圖和不成對運行圖。按同方向列車運行方式分為連發(fā)運行圖和追蹤運行圖。按使用范圍分為日常運行圖、節(jié)假日運行圖和其他特殊運行圖。城市軌道交通系統(tǒng)的列車運行圖因其系統(tǒng)特征所致，一般均為雙線成對追蹤平行運行圖。四、列車運行圖的圖解表示要素(1)列車運行圖的含義列車運行圖(見圖7-1)是利用坐標(biāo)系原理表示列車運行的一種圖解形式，它是表示列車在各站和區(qū)間運行狀態(tài)的二維線條圖，能直觀的顯示各次列車在時間上和空間上的相互位置和對應(yīng)關(guān)系。在圖7-1中，各部分的含義說明如下：橫坐標(biāo)。表示時間，按要求用一定的比例進行時間劃分?？v坐標(biāo)。表示距離，根據(jù)區(qū)間實際里程，采用規(guī)定的比例，以車站中心線所在位置進行劃分。垂直線。一簇平行的等分線，表示時間等分段。水平線。是一簇平行的不等分線。表示各個車站中心線位置，一般叫做站名線。它的確定主要有兩種方法：圖7-1列車運行圖按區(qū)間實際里程比率確定：即按照整個區(qū)段各個車站實際里程的比例來確定站名線的位置。采用這種方法，列車運行圖上的站間距能完全反映實際情況，能明顯表示出站間距的大小。但是由于各區(qū)間線路和橫縱斷面的不同，列車運行的速度也不相同，列車在整個區(qū)段的運行線是一條折線。這樣畫出來的列車運行圖非常不美觀，并且不利于發(fā)現(xiàn)區(qū)間運行時分上的差錯，所以一般不采用此種方法。按區(qū)間運行時分比率確定：即按照整個區(qū)段內(nèi)各車站間列車運行時分的比例來確定站名線的位置。采用這種方法，雖然不能表示出站間距的大小，但是在列車運行圖上的運行線基本上是一條斜直線，這樣既美觀，又可以直觀地發(fā)現(xiàn)列車在區(qū)間運行時分上的差錯，因此大多數(shù)企業(yè)采用此種方法。斜線。即運行線，是列車運行的軌跡。一般以下斜線表示下行列車，上斜線表示上行列車。車次。列車運行圖上每次列車都規(guī)定有特定的車次。一般來說，上行車次為偶數(shù)，下行車次為奇數(shù)。其實，根據(jù)橫縱坐標(biāo)表示的變量不同，城市軌道交通企業(yè)所運用的運行圖主要有兩種形式，不同的企業(yè)根據(jù)實際情況會采用不同形式的運行圖。一種是橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示距離（見圖7-1）的運行圖。圖7-2橫坐標(biāo)表示距離、縱坐標(biāo)表示時間的運行圖目前，大多數(shù)城市軌道交通的運行圖都采用這種形式。另一種是橫坐標(biāo)表示距離，縱坐標(biāo)表示時間的運行圖。這時，運行圖上橫線表示時間，豎線代表車站中心線。有個別城市的軌道交通企業(yè)采用此種類型的運行圖（見圖7-2）。列車運行圖的格式為了適應(yīng)不同的需要，列車運行圖按照時間段劃分的不同，可以有以下四種基本格式：1）一分格運行圖（見圖7-3）。它的橫軸以Imin為單位用豎線進行等分。此種運行圖主要在地鐵、輕軌線路采用。圖7-3一分格運行圖2）二分格運行圖（見圖7-4）。它的橫軸以2min為單位進行等分。此種運行圖主要在市郊鐵路線路采用。圖7-4二分格運行圖3）十分格運行圖（見圖7-5）。它的橫軸以10min為單位用豎線進行等分，并且在運行圖上需標(biāo)注10min以下的數(shù)字。此種運行圖主要在鐵路運輸企業(yè)采用。4）小時格運行圖（見圖7-6）。它的橫軸以Ih為單位用豎線進行等分，并且在運行圖上標(biāo)注60min以下的數(shù)字。此種運行圖主要在編制旅客列車方案圖、機車周轉(zhuǎn)圖時采用。圖7-5十分格運行圖列車運行圖的分類根據(jù)線路的技術(shù)設(shè)備狀況、列車運行速度、上下行的列車數(shù)量以及列車運行方式的不同，列車運行圖可以分為不同的類型。按區(qū)間正線數(shù)目不同分類。①單線運行圖（見圖7-5）：在單線區(qū)段上，上下行方向的列車都在同一正線上運行，兩個方向的列車必須在車站進行交會。單線運行圖多數(shù)在運量不大的市郊鐵路運用。②雙線運行圖（見圖7-6）：在雙線區(qū)段上，上下行方向的列車分別在各自的正線上運行，兩個方向的列車運行互不干擾。絕大多數(shù)地鐵、輕軌都采用此種類型的運行圖。③單雙線運行圖（見圖7-7）：單線區(qū)段和雙線區(qū)段分別按照單線和雙線運行圖的特點鋪畫運行圖。IGH圖7-6小時格運行圖按列車的運行速度不同分類。平行運行圖（見圖7-8）：在同一區(qū)段內(nèi)，同一方向的列車運行速度相同，因此運行圖中列車運行線是相互平行的，并且在該行圖中列車運行線是相互平行的，并且在該區(qū)段內(nèi)列車無越行。一般地鐵、輕軌所用的運行圖都是此種類型。圖7-7單雙線運行圖非平行運行圖（見圖7-9）：列車運行圖中鋪畫有不同速度和不同類型的列車，因此運行圖中的運行線相互不平行。在城市軌道交通系統(tǒng)中，市郊鐵路會采用此種類型的運行圖。按上下行列車數(shù)量不同分類。成對運行圖（見圖7-8）：在這種運行圖上，上下行兩個方向列車的數(shù)目是圖7-9非平行運行圖不成對運行圖（見圖7-7）：在這種運行圖上，上下行兩個方向列車的數(shù)目是不相等的。城市軌道交通上下行列車數(shù)目基本相等，大都采用成對運行圖，只有在上下行方向運量不相等的個別區(qū)段，才采用不成對運行圖。按列車運行方式不同分類。連發(fā)運行圖（見圖7-10）：在這種運行圖上，同方向列車的運行是以站間區(qū)間為間隔的。在單線區(qū)段采用這種運行圖時，在連發(fā)的一組列車之間不能再鋪畫對向列車。追蹤運行圖（見圖7-11）；在這種運行圖上，同方向列車的運行是以閉塞分區(qū)為間隔的，一個站間區(qū)間內(nèi)允許幾列列車同時運行。目前，大多數(shù)地鐵、輕軌采用這種追蹤運行圖。以上分類，都是針對列車運行圖的某一特性進行區(qū)分的。實際上，在每張列車運行圖都有若干方面的特點。例見圖7-11，它是雙線、平行、成對和追蹤運行圖。3．列車運行圖的要素根據(jù)列車運行圖的特殊性，可以將列車運行圖分為不同的種類。而列車運行圖的共性，則是組成列車運行圖的各項基本的要素。這些要素的實質(zhì)就是把列車在運行過程中按空間或時間上銜接的特征劃分為若干單項作業(yè)。在編制列車運行圖之前，我們首先要確定這些基本要素。列車運行圖包含的要素很多，這里主要介紹以下幾種要素：列車區(qū)間運行時分、列車停站時分、列車折返時分、調(diào)車時分和追蹤列車間隔時間等。列車區(qū)間運行時分列車區(qū)間運行時分是指相鄰兩個車站之間的運行時間標(biāo)準(zhǔn)，即列車由某站起動不再停車，按規(guī)定速度運行至另一站完全停穩(wěn)這一系列作業(yè)所需要的時間。這個時間的確定是以牽引計算為理論依據(jù)，并結(jié)合查標(biāo)和列車試運行的方法進行確定的。在實際運行中，由于列車性能、列車重量、乘務(wù)員駕駛熟練程度的不同等原因，實際的區(qū)間運行時分與牽引計算值之間是存在一定誤差的。但隨著時間的推移，在適當(dāng)?shù)臈l件下，可以對區(qū)間運行時分進行修正，以充分發(fā)揮各項設(shè)備的能力，滿足運營的需要。列車停站時分列車停站時分是指列車在中間站辦理乘客乘降作業(yè)所需要的停車時間標(biāo)準(zhǔn)。列車停站時間應(yīng)在滿足客運組織的前提下，盡可能地壓縮，以提高線路通過能力和運行速度。影響列車停站時間的因素主要有：車站上下車人數(shù)、平均上(下)一個乘客所需時間、開關(guān)門時間、車門和屏蔽門的不同步時間、確認車門關(guān)妥與信號顯示時間以及駕駛員反應(yīng)時間等。列車折返時分列車折返是指列車到達終點站后轉(zhuǎn)線運行。折返時分的確定不僅是列車運行圖中的一個重要因素，而且是實際行車組織工作中非常重要的一環(huán)。列車折返能力直接決定著一條線路的通過能力。列車折返時分的確定也要根據(jù)折返線設(shè)置的不同、折返方式的不同進行分別計算。目前，列車折返方式主要有站前折返和站后折返兩種。站后折返是利用站后盡端的折返線進行折返，站前折返是利用站前渡線進行折返。不同折返方式所進行的作業(yè)不同，導(dǎo)致列車折返時分的不同。調(diào)車時分調(diào)車時分是指辦理調(diào)車作業(yè)所需要的時間標(biāo)準(zhǔn)。這里所講的調(diào)車時分，主要是指列車從車輛段運行至正線車站的時間。這段時間主要包括列車在車輛段與正線防護信號機間的運行時間、列車在正線防護信號機與列車始發(fā)站間的運行時間。追蹤列車間隔時間在采用自動閉塞、超度防護自動閉塞線路的一個站間區(qū)間內(nèi)，同方向有兩列列車以閉塞分區(qū)為間隔運行，稱為追蹤運行。追蹤運行的兩列列車在運行過程中相互不受干擾的最小間隔時間稱為追蹤列車間隔時間。追蹤列車間隔時間的大小和信號類型、列車性能、線路狀況、行車組織方法等因素有關(guān)，但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，實現(xiàn)更小的列車間隔的移動閉塞是城市軌道交通發(fā)展的趨勢。4．列車運行圖的編制隨著城市軌道交通客運量的不斷增長，尤其是當(dāng)軌道交通形成網(wǎng)絡(luò)之后，客運量的增長日益顯著。同時，隨著各項新技術(shù)、新設(shè)備的使用和運輸組織工作的不斷改進，列車運行的速度也在不斷提高，因此每經(jīng)過一定的時期，就要重新編制一次列車運行圖。編圖要求。列車運行圖的編制應(yīng)符合以下要求。確保行車安全。列車運行圖應(yīng)符合各種行車規(guī)章的有關(guān)規(guī)定，嚴(yán)格遵守行車作業(yè)程序和時間標(biāo)準(zhǔn)。合理運用設(shè)備。列車運行圖應(yīng)充分利用線路的通過能力，達到運力與運量的匹配，在滿足客流需求的同時，注意提高車輛滿載率和運行速度。優(yōu)化運輸產(chǎn)品。列車運行圖應(yīng)根據(jù)客流的特點，開行運行間隔、編組數(shù)量、站停次數(shù)和旅行速度不同的列車，以吸引客流。列車運行圖應(yīng)合理規(guī)定列車的到達、出發(fā)時刻，合理規(guī)劃停站時間，縮短乘客出行時間。另外，應(yīng)注意與其他交通運輸工具的相互銜接配合。配合站段工作。列車運行圖應(yīng)安排列車均衡交錯到達換乘站，使車站作業(yè)能力比較均衡。列車運行圖的編制步驟列車運行圖的編制由運營管理部門負責(zé)組織，大體經(jīng)過以下步驟完成。按要求和編制目標(biāo)確定編制列車運行圖的注意事項。收集編圖資料，對有關(guān)問題組織調(diào)查研究和試驗。這里所說的編圖資料主要有：全線各區(qū)段分時班次計劃，列車最小運行間隔，列車在區(qū)間計劃運行時分，列車在各站的計劃停站時間，列車在折返站/折返線上的折返及停留時間，列車出入車輛段的時間標(biāo)準(zhǔn)，可用列車或電動車組的數(shù)量，換乘站能力及其使用計劃，首班車時間和末班車時間，列車交路計劃，供電系統(tǒng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及計劃，乘務(wù)組工作制度、乘務(wù)組數(shù)量及工作時間標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)行列車運行圖執(zhí)行情況分析及改進意見，沿線設(shè)備運用及進路沖突數(shù)據(jù)等。編制列車運行方案圖。編制列車運行方案圖是列車運行圖編制工作中一項十分重要的工作。它主要為了解決以下問題：第一、方便乘客。方便乘客是衡量城市軌道交通運輸企業(yè)服務(wù)水平的一個重要標(biāo)志，具體表現(xiàn)為乘客時間的節(jié)約。因此，在編制列車運行方案圖時，要認真排定首班車和未班車的發(fā)、到時刻，并注意與其他交通工具的銜接配合；合理規(guī)定列車停站站名、停站時間以及列車在區(qū)間內(nèi)的運行時間，以提高運行速度和減少旅客的乘車時間；換乘站應(yīng)安排好列車的到發(fā)時刻，使幾條線路列車合理的銜接配合，減少乘客在車站的換乘時間。第二、經(jīng)濟合理地使用車輛。在車輛不足或客流量增長較快的情況下，充分挖掘潛力并加速車輛周轉(zhuǎn)，對城市軌道交通運輸有著重大的意義。減少運用車組數(shù)可以采用適當(dāng)壓縮列車在折返站的停留時間，合理安排列車回段檢修等方法。第三、列車運行與車站客運作業(yè)過程的協(xié)調(diào)。在運營高峰時間，通常行車密度比較大，在采用島式站臺的車站上，如兩個方向或幾個方向的列車同時到達，會造成車站內(nèi)的擁擠。因此，為避免車站客運組織工作出現(xiàn)困難，在鋪畫列車運行方案圖時，應(yīng)安排不同方向的列車在車站交錯到達。第四、列車運行與車輛段有關(guān)作業(yè)的協(xié)調(diào)。在城市軌道交通中，車輛的列檢作業(yè)是我們必須考慮的問題之一。在保證有足夠作業(yè)時間的同時，也要盡可能使各個車組在列車運行圖上連續(xù)運行的周期數(shù)大體均衡。征求調(diào)度部門、行車和客運部門、車輛部門意見，進行必要調(diào)整。根據(jù)列車運行方案，鋪畫詳細列車運行圖，編制列車運行時刻表和編制說明。在一分格的列車運行圖上鋪畫每一條列車運行線，即根據(jù)列車運行方案圖和有關(guān)資料，詳細規(guī)定列車在每個車站的到達、出發(fā)和通過時刻，以及