重庆轻轨3号线跨站停车运行方案设计毕业设计(编辑修改稿)

重庆轻轨3号线跨站停车运行方案设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

出行时间、提高了运营效率。 最后，在确定的跨站方案基础上 绘制出列车 跨站方案下的晚高峰 运行图。 王晓玲：重庆轻轨 3号线跨站停车运行方案设计 6 2 列车停站问题分析 停站方案与运营效率的关系 在城市轨道交通列车运营组织中，列车的停站方案是指列车在某个 车站停或者不停车的行车组织方法，它通过自身准时、快速等特点吸引了轨道沿线大 部分客流，合理的列车停站方案能满足不同层次人群的出行需求，在提高系统服务水平的同时，还能有效降低企业的运营成本。 对于城市轨道交通运营者而言，企业的运营效率与城市轨道交通系统基础设施建设、运营组织管理、企业运营成本及乘客需求满足程度等因素都息息相关。 轨道交通基础设施在建成后，短期内是不会有什么变化的，但运营组织的相关因素，如列车编组计划、列车交路方案、列车停站方案等运营组织手段都可以在短期内改变，通过这些方案的优化改善，能够降低企业的运营成本，提高服务水平，使城市轨道交通系统产出最大化。 在合理的运营组织加上最完善的基础设施、最优化的线网，城市轨道交通一定能够发挥出最大功效。 列车停站方案作为最主要的运营组织要素之一，从 运营者的角度来看，企业的成本主要包括轨道线路及车辆的运营维护成本、管理人员的人工成本、设施设备的更新成本等；从乘客的角度来看，服务水平主要体现在列车的安全性、快速性、舒适性、准时性以及出行费用是否合理，如何合理设计停站方案，来实现乘客与运营者的利益最大化，是目前运营者最关心的问题，也是保证城市轨道交通系统得以长期持续发展的关键。 对于新开线路而言，运营企业对停站方案的制定是依据对近期的客流量及客流特征的预测来完成的，然后以此作为日常运营管理、乘客出行选择的依据。 同时，根据后期运营效率及客流变化情况对现有停站 方案进行修改和优化，然后重新引导客流分配。 列车停站方案就是这样来影响运营效率，同时又在运营效率的反馈中不断优化改进，从而实现运输企业的最终目标 —— 以最低的运营成本，实现最高的服务水平。 2020届交通运输 专业 （城市轨道交通） 毕业设计 7 不同 停站方案的优缺点分析 列车停站方案是城市轨道交通运营组织中的基础环节，规定了列车的停站模式，其主要内容是在确定开行方案的列车径路、列车编组辆数、开行频率后，根据客流需求和列车协调配合情况确定开行方案中各列车的停站序列 [26]。 传统的列车停站方案是站站停车，这样能最大程度的吸引沿线乘客，但列车停站次数较多，对于较长线路来说，全程旅行时间较长。 然而随着铁路客运专线的发展以及城市轨道交通线网的不断扩大，以及人们对出行的方式选择的服务水平要求越来越高，部分运营商对于列车的停站方案作了改进，后续对列车停站方案的研究也越来越深入。 有时为了考虑某些特殊因素而采用非站站停车的停站模式，反而能获得更高的收益。 相比站站停车方案而言，非站站停车方案主要的特点是列车在沿线的停站次数减少了。 对乘客而言，减少了中途的旅行时间，缩短了总的出行时间，但却增 加了在被跨站的等待时间以及乘车换乘时间，降低了居民出行的可达度。 对运营企业而言，列车的平均旅行速度有所增加，减少了列车的总停站时间，因而有利于缩短列车的运行周期，增加单位小时内列车开行对数（或者减少列车运用数），从而降低运营成本，同时均衡了列车的上座率，有利于高峰时期各个车站管理人员对乘客乘车进行疏导。 城市轨道交通中常见的 3 种非站站停车的方案主要有：跨站停车方案（ skipstop operation）、区域停车方案 (zonal operation)、快 /慢车方案 (express/local operation)，如图 所示。 王晓玲：重庆轻轨 3号线跨站停车运行方案设计 8 图 城市轨道交通基本非站站停的停车 方案 (a)跨站停车方案；（ b）区域停站方案；（ c）快 /慢车停站方案 从上图可以看出，三种非站站停车的区别在于跨站的多少，相比站站停车方案，总的列车停站次数有所减少。 区域停站方案的特点是在某些区域不停站，利于长途乘客出行，因此主要用于市郊区之间的通勤列车；快 /慢车方案多用于上、下车客流不均衡程度较大，长距离旅客出行比例较大的城际列车。 本文主要研究跨站停车方案，下面对其进行重点介绍。 跨站停车方案概述及其采用条件 在城市轨道交通中，跨站停车方案的运营组织方案如图 ，将车站分为 3 类：A 、 B、 AB；并相应的将列车分为两类： A、 B。 如图 所示， A 类列车可停靠在 A站和 AB 站， B 类列车可停靠在 B 站和 AB 站，通常情况下，两类列车轮流发车。 图 跨站停车方案运营形式 在考虑 A 类车站和 B 类车站的选择时，应该考虑一下因素：尽量选择乘客数最少的车站； A 类车站和 B 类车站的数量应该相同，以保证 AB 车站均衡的发车间隔；尽可能减少连续的 AB 车站对，避免 AB 车站对数量连续过多而造成乘客不得不选择反向运行；在跨站时，车站 A 和车站 B 的乘客总数应该相似，以便跨站时引导客流在列车上的分配，保持 A 和 B 车辆的平均装载。 对于不同的停站方案，相应的运行图也有所不同，图 给出了相继开行两列站站停列车、 4 列跨站停列车在各站停靠的列车运行图。 其中， hAB为跨站停方案下相邻开行 A 类和 B 类列车的发车间隔； h 表示站站停车方案下的发车间隔； hw 为某车站相继经过的两列列车的时间间隔； ts 为列车停站时间； V V 2分别为站站停方案、跨站停方案下列车的平均速度； T T2 分别为站站停车方案、跨站停车方案下的平均运营时间。 2020届交通运输 专业 （城市轨道交通） 毕业设计 9 图 站站停车方案与跨站停车方案的列车运行图 跨站停车跟站站停车相比，主要的特点表现在以下几方面 ： （ 1）列车发车间隔 在站站停车方案下，列车在各车站的发车间隔 h 的值都不改变；而在跨站停靠方案下，列车在 A、 B 车站的发车间隔与在 AB 站的发车间隔不一致，列车相继经过统一车站的间隔 hw 随列车在该站是否停靠以及 ts 的变化而变化。 （ 2）列车旅行速度和乘客乘车时间 在跨站停车方案中，列车由于在 A、 B 站的停站次数减少，使得列车运行全程的时间相应减少，这样一来，列车在全程的平均旅行速度增大了，乘客在车内的乘车时间得以节省，即是图中 V2V1， T2T1。 （ 3）乘客在起点站的候车时间 在跨站停车方案中，不同类型的车站列车的发车间隔不一样， AB 类车站的发车间隔为 hAB，而 A 类车站和 B 类车站的列车运行为 hw，且由图可知 hwhAB。 AB 类车站是所有列车均可停靠，在其前有跨站运行时，发车间隔可缩小；而在 A、 B 站，只有相对应的列车才可停靠，这样就会使得在被跨过的车站乘客候车时间增加，因此在跨站时应该避免连续的 A 车站或者 B 车站。 （ 4）乘客在 AB 站的换乘等待时间 在跨站停车方案中，由于不是在每个车站都停车，乘客出行的直达性就降低了，有时不得不先到达 AB 站，然后再换乘去目的地的车站。 比如一个乘客要从 A 站到 B站，那么他就得先到下一个 AB 站，然后等待 B 类列车到达所需的 B 车站，此时在换 王晓玲：重庆轻轨 3号线跨站停车运行方案设计 10 乘站增加的等待时间即为在 AB 站列车 A、列车 B 之间的发车间隔 hAB。 综上所述，在跨站停车方案下，列车的平均运营时间减少，列车的旅行速度得以提高，节省了在 A 车站之间、 B 车站之间以及在 A 车站、 B 车站和 AB 车站之间乘客出行的时间，缩短了列车在中间站的停留时间，保证正常运营所需的车辆数减少了。 但是，跨站停站方案存在的不足之处是，增加了 AB 站的换乘时间。 在制定该方案时，应该选择上下车客流量比较大的车站作为 AB 站，以保证整条线路的服务水平。 那么，在实际运营过程中，采用跨站停车方案需要具备哪些条件呢。 （ 1）客流条件：跨站停车方案适合于轨道交通沿线线路较长，部分车站客流量较大，其他车站客流比较均衡的情况，而且对于旅客的平均出行距离较远的情形，该方案能较好地起到集散客流的情况 [27]。 对于高峰时期的客流组织而言，开行 跨站方案能有效缓解拥堵情况，最大程度的提高列车利用率。 （ 2）发车间隔：在跨站停车方案中，因为被跳过车站列车不停车，从该站发出的相邻两列车的发车间隔增加，因此，开行跨站停车时，列车的发车间隔要尽可能的小。 一般情况下，跨站的线路发车间隔要很短，城市轨道交通一般小于 3~5 分钟，城市轨道交通市区线路、市郊线路一般小于 8~12 分钟 [28]。 （ 3）线路能力：跨站是唯一能提高两条股道线路的运行速度，还保持高发车频率和高线路 能 力的运营类型 [25]。 尽管在 A、 B 车站列车的发车间隔有所增加，但线路还是以 AB 站为主，在跨站模 式下，该发车间隔是可以增加的，决定线路能力的仍然是 AB 类车站。 也就是说，一般的双线开行的轨道交通车站都可以采用跨站停车方案，但由于交替开行列车，因此需要为乘客提供准确的停站信息。 除上述条件外，开行跨站停车方案最主要的前提是：长距离出行乘客得到的节约时间总和大于部分乘客增加的候车和换乘时间总和 [9]。 这样开行跨站停车方案才有意义，如果不能实现旅客出行时间的节省以及企业运营成本的降低，站站停车方案会是更好的选择。 2020届交通运输 专业 （城市轨道交通） 毕业设计 11 3 重庆 3号线运营现状 重庆轨道交通 3 号线（以下简称 3 号线）南起鱼洞，北至江北机场，途径各大商圈，与火车站和机场相连，全线总长约 公里，为南北方向的轨道交通骨干线。 该线路于 2020 年 12 月 30 日开始运营以来，由最初开通的 10 个车站增加到至今全线 39个车站，吸引了大量的客流，有效缓解了沿线交通的压力，改善了公共交通环境，提高了客乘车的舒适度，促进了城市经济的发展。 本文在对 3 号线运营现状的分析上，主要从客流现状以及列车开行交路两方面来进行阐述。 并且，通过对 3 号线晚高峰列车开行情况及客流情况的调查，绘制 3 号线现状运行图，并且在此基础上对跨站停车方案进行设计。 客流现状 重庆 3 号线沿线的客流出行规律性较强，多数乘客出行距离较长，客流主要集中于南坪和观音桥两大商圈，两路口、牛角沱和红旗河沟 3 大换乘站，以及重庆北站，并且早出晚归的钟摆式客流特点较为明显。 3 号线轻轨线路较长，导致在时间和空间上的客流分布不均，客流主要呈现如下特点：早晚高峰客流上下行客流相差悬殊，从整条线路来看，中间区段客流量大于两端客流量。 早高峰上行客流 (以鱼洞至江北机场方向为上行 ) 7:30~9:30 以从鱼洞、九公里去往南坪、观音桥的上班族为主，部分车站乘客需要下行客流主要从机场出发，此时段较少；晚高峰 17:00~19:00 上行客流相对较少，下行客流主要以重庆北站、观音桥段到南坪鱼洞方向的客流较多。 从整条线路的情况来看，客流的分界点在南坪和重庆北站，在这两点之外的区段客流相对较少且比较均衡，而在该区段之内，客流以两路口、牛角沱、观音桥站最高，其他站点相对较高且均衡。 城市轨道交通的客流分布在时间和空间上存在不均衡性，重庆 3 号线的全线客流也呈现出这个特点。 对于客流的空间分布特点，通过对 3 号线沿线居民区分布、商业圈分布以及居民出行需求的分析，可以得到 3 号线全线各站的客流量大致情况如图 所示。 可以看出，客流量主要集中于中间区段，往两端走，客流量就逐渐减少，这跟中间区段为商业圈、火车站及与其他线路换乘的接驳点密不可分。 同时，中间区段的列车发车间隔跟开行列车对数跟两端的也有所不同，这一点在后面会有所介绍。 王晓玲：重庆轻轨 3号线跨站停车运行方案设计 12 图 3 号线全线各站进出站客流 对于客流在时间上的分布特点，同样存在不均衡性。 主要表现为早晚高峰客流居多，而其他时段较少，影响这部分客流的原因主要是因为上班族对出行时间需求的固定性较高。 全天客流分布情况大致如图 所示。 图 全天各时段客流比例 列车开行现状 由于 3 号线线路较长，一个单程运行需要 90 分钟左右，所以 3 号线的列车开行 2020届交通运输 专业 （城市轨道交通） 毕业设计 13 方案并非是在起点站均为鱼洞或江北机场，而是根据 3 号线区间客流的分布特点，确保较高的服务水平，并在满足运力的条件下，尽量缩短发车间隔，将轨道交通 3 号线划分为三个区间运行，且工作日早晚高峰于其余时段执行不同的运行区间。 列车开行交路如下： （ 1）工作日早晚高峰列车交路如图 （工作日 7:30～ 9: 16:30～ 19:30）。 图 工作日早晚高峰列车交路 该交路方案的三个区段分别是：鱼洞 ~郑家院子、 九公里 ~郑家院子、四公里 ~江北机场，三个区间的列车交替开行。 即： 第一列车从鱼洞到郑家院子，郑家院子为终点站； 第二列车从四公里到江北机场，江北机场为终点站； 第三列车从九公里到郑家院子，郑家院子为终点站； 第四列车从四公里到江北机场，江北机场为终点站； 以此类推。 （ 2）其余时段 列车交路如图 （工作日平峰期，周六、周日全天）。 图 其余时段 列车交路 该交路方案的。