【正文】 過能力是指在采用一定的車輛類型、信號設(shè)備及行車組織條件下，地鐵的固定設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)(通常為高峰小時(shí))所能通過的最大列車數(shù)。確定線路通過能力是計(jì)算軌道交通線路運(yùn)輸能力的基礎(chǔ)，既能為運(yùn)營部門提供既有線線路通過能力相關(guān)信息，也是未來軌道線路路網(wǎng)投資建設(shè)的參考依據(jù)。合理的通過能力計(jì)算方法有助于運(yùn)營部門確定合理的列車運(yùn)輸組織方案，制定正確的路網(wǎng)規(guī)劃與改造策略。決定地鐵通過能力的固定技術(shù)設(shè)備主要有線路(區(qū)間和車站)、終點(diǎn)站列車折返設(shè)備、車輛段設(shè)備以及牽引供電沒備。其中,能力最小的設(shè)備限制了整個(gè)地鐵的通過能力,該項(xiàng)設(shè)備的通過能力即為地鐵的最終通過能力。在地鐵各項(xiàng)固定技術(shù)設(shè)備中,限制地鐵通過能力的通常是線路和終點(diǎn)站列車折返設(shè)備。所以,本報(bào)告首先重點(diǎn)探討根據(jù)這兩項(xiàng)固定技術(shù)設(shè)備限制的通過能力的計(jì)算方法。nmax3600=hn1h內(nèi)線路能夠通過的最大列車數(shù) h城市軌道交通追蹤列車間隔時(shí)間其中：列車間隔時(shí)間是指從運(yùn)行列車組前行列車占用區(qū)間時(shí)間始點(diǎn)至鄰接后行列車占用區(qū)間時(shí)間始點(diǎn)止的時(shí)間且運(yùn)行過程相互不受干擾的最小時(shí)間間隔。地鐵通常采用雙線自動(dòng)閉塞。列車在區(qū)間實(shí)行追蹤運(yùn)行,并在每一個(gè)車站停車供乘客乘 降。由于地鐵列車是以排隊(duì)方式進(jìn)站停車辦理作業(yè),因此在把區(qū)間和一車站作為一個(gè)整體進(jìn)行研究時(shí),計(jì)算地鐵追蹤列車間隔時(shí)間的最小時(shí)間間隔應(yīng)如圖1所示：當(dāng)前行列車出清了車站閉塞分區(qū),在確保行車安全的條件下,續(xù)行列車以列車運(yùn)行圖規(guī)定的速度恰好位于某一通過信一號機(jī)或閉塞分區(qū)分界點(diǎn)的前方。續(xù)行列車從初始位置至前行列車所處位置,須經(jīng)歷進(jìn)站運(yùn)行、制動(dòng)停車、停站作業(yè)和加速出站四項(xiàng)作業(yè)過程。即地鐵追蹤列車間隔時(shí)間由這四項(xiàng)作業(yè)時(shí)間組成,計(jì)算公式為: h=t運(yùn)+t制+t站+t加t運(yùn)—列車從經(jīng)過某一通過信號機(jī)或閉塞分區(qū)分界點(diǎn)時(shí)起至開始制動(dòng)時(shí)止的運(yùn)行時(shí)間。t制—列車從開始制動(dòng)時(shí)起至在站內(nèi)停車時(shí)止的常用制動(dòng)時(shí)間。t站—列車運(yùn)行圖規(guī)定的列車停車時(shí)間。t加—列車從車站起動(dòng)加速時(shí)起至出清車站閉塞分區(qū)時(shí)止的時(shí)間。 站后折返地鐵列車?yán)谜竞蟊M端折返線進(jìn)行折返時(shí),其折返作業(yè)過程如圖2所示:上行到達(dá)列車進(jìn)站,停靠車站站臺a,在規(guī)定的列車停站時(shí)間內(nèi)乘客下車完畢。列車由車站正線進(jìn)入盡端折返線b；列車在折返線停留規(guī)定時(shí)間后,進(jìn)入下行車站正線、?？寇囌菊九_c，并且其前提條件是前一列下行列車出發(fā)并已經(jīng)駛離車站閉塞分區(qū)，同時(shí)道岔開通下行車站正線和調(diào)車信號開放。易得，在采用站后折返方式時(shí)，當(dāng)上行到達(dá)列車在折返線規(guī)定的停留時(shí)間結(jié)束后即能進(jìn)入下行車站正線,此時(shí)有最小的折返列車出發(fā)間隔時(shí)間h發(fā)。計(jì)算公式為：h發(fā)=t站+t離去+t作業(yè)+t確認(rèn)+t出現(xiàn)t站—列車運(yùn)行圖規(guī)定的終點(diǎn)站列車停站時(shí)間 t離去—出發(fā)列車駛離車站閉塞分區(qū)的時(shí)間(S)。t作業(yè)—車站為折返線停留列車辦理調(diào)車進(jìn)路的時(shí)間,包括道岔區(qū)段進(jìn)路解鎖延遲時(shí)間、排列進(jìn)路時(shí)間和開放調(diào)車信號時(shí)間(5)。t確認(rèn)—司機(jī)確認(rèn)信號時(shí)間(S)。t出線—列車從折返線至車站出發(fā)正線的走行時(shí)間 站前折返本報(bào)告討論較為合理的側(cè)向到達(dá)，直向出發(fā)的折返運(yùn)行組織辦法。其折返作業(yè)過程如圖3所示上行到達(dá)列車由進(jìn)站信號機(jī)處a側(cè)向進(jìn)站,停靠下行車站正線b,在規(guī)定的列車停站時(shí)間內(nèi)乘客下車與上車完畢,然后由車站出發(fā)駛離車站閉塞分區(qū)c,并為下一列進(jìn)站折返列車辦妥接車進(jìn)路。易得，在采用站前折返方式時(shí)，當(dāng)進(jìn)站列車位于進(jìn)站信號機(jī)外方確認(rèn)信一號距離處時(shí),即能進(jìn)入下行車站正線,這時(shí)有最小的終點(diǎn)站折返列車出發(fā)間隔時(shí)間h發(fā)。計(jì)算公式為：h發(fā)=t確認(rèn)+t進(jìn)站+t站+t離去+t作業(yè)t進(jìn)站—列車從進(jìn)站信號機(jī)處至車站正線的走行時(shí)間。t作業(yè)—車站為進(jìn)站列車辦理接車進(jìn)路的時(shí)間,包括道岔區(qū)段進(jìn)路解鎖延遲時(shí)間、排列進(jìn)路時(shí)間和開放進(jìn)站信號時(shí)間(S)。n最終max3600=max{h,h發(fā)}解決追蹤列車間隔時(shí)間的計(jì)算問題是計(jì)算城市軌道線路通過能力的關(guān)鍵。上述兩種計(jì)算方法都沒有給兩追蹤列車留出間隙，因而屬于確定型計(jì)算方法。其計(jì)算出的通過能力一般偏大，如果在高峰時(shí)段用它來指導(dǎo)工作，很有可能導(dǎo)致列車晚點(diǎn)增多、運(yùn)輸秩序混亂、運(yùn)輸質(zhì)量下降，并且如果系統(tǒng)沒有運(yùn)營裕量，這種延誤就會持續(xù)到高峰結(jié)束。為此，特引入兩個(gè)概念：列車運(yùn)行圖緩沖時(shí)間、必要運(yùn)行圖緩沖時(shí)間。列車運(yùn)行圖規(guī)定的列車間隔時(shí)間與最小列車間隔時(shí)間之差稱為列車運(yùn)行圖緩沖時(shí)間。在允許產(chǎn)生一定數(shù)量列車后效晚點(diǎn)時(shí)間條件下，列車運(yùn)行圖應(yīng)具有的平均緩沖時(shí)間稱為必要運(yùn)行圖緩沖時(shí)間。必要運(yùn)行圖緩沖時(shí)間的推導(dǎo)與公式按照城市軌道交通運(yùn)行列車組的組成原理和城市軌道交通運(yùn)行列車組密集排列、運(yùn)行速度基本一致的情況,在列車運(yùn)行調(diào)度工作中運(yùn)行列車組按相同等級處理。假定該區(qū)段調(diào)查期間出現(xiàn)列車進(jìn)入晚點(diǎn)的列車數(shù)為N1,晚點(diǎn)時(shí)間總值為N,據(jù)此參數(shù)g(列車進(jìn)人晚點(diǎn)的概率)應(yīng)為: g=N1 Nt N每一運(yùn)行列車的平均進(jìn)入晚點(diǎn)時(shí)間表示為: t=根據(jù)排隊(duì)理論模型及相關(guān)計(jì)算方法,在給定列車后效晚點(diǎn)時(shí)間總值標(biāo)準(zhǔn)下,就每一具體區(qū)間計(jì)算平均必要運(yùn)行圖緩沖時(shí)間。t緩=t(1g/2)mtr+1emII246。231。1+247。 (1e)230。231。t247。mI232。r248。式中t—運(yùn)行列車平均進(jìn)人晚點(diǎn)時(shí)間,s。I—運(yùn)行列車組平均最小列車間隔時(shí)s。tr一平均列車運(yùn)行圖緩沖時(shí)間,s。m 一列車晚點(diǎn)概率密度函數(shù)參數(shù)。結(jié)論城市軌道交通高峰時(shí)段線路通過能力：n=3600 h+t緩這種計(jì)算方式充分考慮了由于旅客上、下車,列車線路本身等原因造成的延誤而留有裕量,可以有效緩解未能“按圖運(yùn)行”造成的列車行車無序狀態(tài),使得以快捷、高效的方式使軌道線路恢復(fù)正常行車。通過對現(xiàn)有城市軌道交通運(yùn)行圖和列車晚點(diǎn)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)、分析和計(jì)算,確定在比較繁忙車站運(yùn)營裕量一般設(shè)為15s左右。這種帶有必要緩沖時(shí)間計(jì)算而得的運(yùn)行圖是具有一定調(diào)整余地、有一定應(yīng)變能力的柔性運(yùn)行圖，是可以在實(shí)際工作中實(shí)施的運(yùn)行圖。在城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)采用共線運(yùn)營時(shí),整個(gè)系統(tǒng)的能力主要取決于共線段的通過能力。由于在2條線路的接軌站上會存在不同線路列車間的交叉干擾,因此,接軌站是整個(gè)系統(tǒng)能力的瓶頸。本報(bào)告將重點(diǎn)分析接軌站列車運(yùn)行交叉干擾所引起軌道交通網(wǎng)絡(luò)的能力扣除。為方便討論,設(shè)技術(shù)設(shè)備保障的最小列車運(yùn)行間隔為I0,列車運(yùn)行間隔為I(II0),一定時(shí)段內(nèi)AC方向運(yùn)行的列車數(shù)量為m,AD方向運(yùn)行的列車數(shù)量為n(其中m,n為正整數(shù)),則兩方向列車相繼到達(dá)11CmCC點(diǎn)的概率為P=,t2,則當(dāng)t1t2163。I0時(shí),列車將會Cm+n因交叉干擾造成能力扣除,此時(shí),其能力損失的時(shí)間值為t損失=I0t2t1。由軌道交通列車運(yùn)行方式知:t損失，min=0，t損失，max=I0。由于交叉干擾將對兩列車中的某一列車產(chǎn)生影響,因此又可以認(rèn)為,每一列車在B點(diǎn)發(fā)生交叉干擾的概率為P干擾111C1mCn=2，干擾影響的平均能力損失時(shí)間為t損失，均=I0。由此22Cm+n得到,交叉干擾所引起的通過能力損失的總時(shí)間為t損失，總=P干擾t損失，均(m+n)/2。交叉干擾所引起的通過能力損失的總列數(shù)為n損失，總1T損失，總1I0C11I0mnmCn ()==m+n=2I8Cm+n4Im+n1（1）n損失,總與I0I的比值成正比,說明了運(yùn)行圖上的緩沖時(shí)間越多,列車交叉干擾引起的能力扣除越小.（2）當(dāng)m+n一定,則m=n時(shí),n損失,兩方向開行列車數(shù)量越不均衡, n損失,在客流條件允許的條件下,可通過組織某一線路列車連發(fā)運(yùn)行、不同線路高峰時(shí)段錯(cuò)開布置等措施來減少交叉干擾對能力的影響.