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探究客流大小交路套跑对地铁不均衡客流适应性结论

收藏本文 2024-02-19 点赞:5766 浏览:14925 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要: 地铁线路与城市不同功能区位的结合,造成了地铁线路客流的不均衡。断面客流差异过大会造成客流少的区段能力浪费而客流量大的区段怎么写作水平降低。本文分析了不均衡客流产生的原因,论述了大小交路套跑对不均衡客流的适应性,并从车底运用和满载率两个方面对大小交路套跑进行了分析和评价。
Abstract: The passenger demand is differ from one location to another, and the disequilibrium passenger flow makes it difficult for the railway operator to arrange the train routine. In this paper, the cause of disequilibrium passenger flow is discussed and the feasibility of mixed-routing is analysed. Evaluation is given by the analysis of using of rolling stock and the factor of loading.
关键词: 不均衡客流;列车交路;车底运用;满载率
Key words: disequilibrium passenger flow;train routine;

源于:论文网www.udooo.com

using of rolling stock;factor of loading
1006-4311(2012)32-0081-03
1地铁与城市功能布局的适应性
城市的功能布局、空间结构决定了城市交通流的特性,是城市交通线网规划的重要影响因素;同时,交通线网的修建,能够对城市的结构起到引领作用。城市功能布局与交通线网二者之间是相互影响的关系。城市轨道运输具有的大运量、高密度的特性,是得其对城市交通、城市功能布局的影响作用尤为突出。
胡晓鸣、李骏在《轨道交通与城市形态互动影响的研究和探索》中指出,以轨道交通线路为纽带的串珠式城市空间发展模式,城市半径可以超过100km。而在轨道交通的每个站点,均可形成辐射范围1~2km的城市发展核心圈。轨道交通线网将各个核心圈相连,形成了连续的城市发展体系和散核形态的城市功能核心区。
但是这样的线路客流往往会在时间或空间的分布上出现较大的不均衡性,例如市中心站间断面客流两远远大于线路两端的断面客流。
当客流在时间上分布不均衡时,可通过改变列车编组或发车间隔时间来实现运力的调整。当客流在空间上分布不均衡时,可以通过改变列车的交路,在客流高峰区段加开区段列车,增大某一区段的运能。
但往往由于地铁线路客流量情况比较复杂,往往难以通过单一的手段实现运能调整。例如由城市中心通往市郊或工业区的线路往往在时间上和空间上都会出现较大的不均衡性,在断面客流上体现尤为明显,如图1所示,其凸起型的断面客流分布,使得运营者难以以最经济合理的方式开行列车。
因此,许多地铁线路,尤其是客流分布不均衡的线路,都使用大小交路套跑的形式来提高效率。而在一条线路上使用不同交路,就需要研究中间站折返的形式和效率问题。
2大小交路套跑对客流的适应性
目前,中间站折返的方式,根据站型设置的不同,可以分为站前折返、站后折返和混合折返三种类型[3]。这三种方式由于其列车运行方式不同,导致技术作业和客运作业的种类有所差别,从而造成了折返作业时间也不相同。
由于地铁施工难度大,且施工完成之后,线路的敷设方式难以改变,对于折返站方式以及位置的选择,就必须在设计初期进行详细的考量。在下文的讨论中,我们检测设所有的中间站折返能力均满足要求,且折返作业时间均为。

2.1 车底运用

当小交路列车与大交路列车开行数量之比为k时,车底使用数量为:
N=■+■·■(1)
式中:N——车底使用数量,列;T周为运行图周期,min;t周为小交路列车的运行周期,min;d大为大交路列车开行间隔时间,min;d小为小交路列车开行间隔时间,min;k为小交路列车与大交路列车开行数量之比。
为了满足列车运行图的周期性,可以推导出t周应为大交路发车间隔时间的整数倍[4][5],即
t周=p·d大(2)
根据地铁车辆运行过程,可以得到:
t周=p·d大=2t小+t折+t′折(3)
T周=n大·d大=2t大+2t折(4)
令g=t小/t大,可以得到:
p=n大·[(2t小+t折+t′折)/(2t大+2t折)]=n大·[(g+■)/(1+■)](5)
将市(2)(3)(4)(5)代入式(1),可得:
N=■+■·■=n大+■·■=n大·[1+(g+■)k/(1+■)]
=■[1+(g+■)k/(1+■)](6)
即可得到车底运用数和大小交路开行比例k、旅行时间之比g之间的关系。
以某城市地铁为例,t折=3mins,t′折=4mins,d小=

3.5mins,t大=43mins,T周=2t大+2t折=92mins。

检测设若全线不开行小交路列车,按照最小发车间隔计算,可得N=12.3。
由E站至L站开行小交路列车,则t小=18mins,g=0.42,k=2,计算可得:N=13.5。
若由C站至M站开行小交路列车,则t小=26mins,g=0.60,k=3,计算可得:N=11.7。
根据对各种交路开行方式的对比,可以看出,当列车开行数之比k为定值时,需要车底的数量随着g的减小而减少;当g为定值时,需要车底数N随着k的减小而增大。如表2所示,当K=3时,随着t小的减小,N逐渐减少。
当g=0.4时,k增大,N随之减少,如表3所示。
2.2 满载率虽然小交路列车开行比例的增大和小交路旅行时间的减少可以减少车底的使用,但是这样的开行方案会造成线路两端怎么写作水平的极大降低:乘客候车时间长,部分区段可能出现过度的拥挤。
为了防止这一现象的出现,可以通过限定满载率水平,来保证怎么写作质量。为了同时保证线路两端和小交路区段的满载率,检测设小交路区段最大断面客流量为Q小,线路两端非小交路区段的最大断面客流量为Q大,限定k≤Q小/Q大,即可保大小交路的证怎么写作水平基本相当。
当考虑线路的满载率水平时,上述问题即可转化为通过求解合适的k与g的值,使得线路满载率水平和怎么写作水平较高而车底运用最少的问题:
MinN=f(g,k)
k?燮Q小/Q大g=t小/t大d小·Q大/T周?燮S0(7)
其中,S0为能够接受的最高满载率。
对于上述非线性规划问题,可以使用试算法,将可能的小交路数据和满载率代入计算,也可以根据非线性规划的解法,求出该问题的满意解。
3结论
根据上述分析可知,在地铁线路建设的初期,或是在客流分布不均衡的线路上,采用大小交路嵌套的形式开行列车,能够降低因部分区段客流少而造成的运能浪费。但与此同时,由于大小交路运行周期的不同,会造成相互影响,降低线路的通过能力、造成车底运用数目的不同:
3.1 当列车开行数之比k为定值时,需要车底的数量随着旅行时间之比g的减小而减少;当g为定值时,需要车底数N随着k的减小而增大。当折返站设置不合理时,不仅会导致运能的浪费,还会带来车底使用数目的增多,导致成本的增加。
3.2 当考虑到线路各个区段满载率时,可以通过设定一个可以接受的满载率水平S0,并令大小交路列车开行比例k与大小交路区段最大客流数之比正Q小/Q大相关,即可构造一个有

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约束的非线性规划问题,求解即可得到关于列车开行比例和大小交路开行距离的一个满意解。
3.3 地铁线网规划中,应当通过加强接驳、优化换乘等方式,尽量保证线路客流均衡;如果需要使用大小交路嵌套方式运行,需要加强客流预测,以便在设计时预留中间站折返的设备。
参考文献:
胡晓鸣,李骏.轨道交通与城市形态互动影响的研究和探索.特区经济,2005.
王修志,宋建业.断面客流不均衡条件下的地铁行车组织方法.铁道运营技术,2009.1.
[3]李英.城市轨道交通折返线相关问题研究.城市轨道交通研究,2003.
[4]李俊芳,王炳达.城市轨道交通典型交路形式分析.铁道运输与经济,2009.10.
[5]徐瑞华,陈菁菁.城市轨道交通多种列车交路模式下的通过能力和车底运用研究,2005.8.

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