（交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理專業(yè)論文）環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通運(yùn)輸組織相關(guān)問(wèn)題研究.pdf

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1 頁(yè) 摘要 城市軌道交通的快速發(fā)展使旅客運(yùn)輸產(chǎn)生新的變革，被各國(guó)公認(rèn)為城市 交通發(fā)展的方向。城市軌道交通運(yùn)輸組織的理論與方法研究，對(duì)城市軌道交 通設(shè)計(jì)工作中線路和設(shè)備的合理配置，運(yùn)營(yíng)中線路和設(shè)備能力的充分利用及 列車運(yùn)行方案的優(yōu)化，具有重要的作用。 論文在充分借鑒國(guó)內(nèi)外軌道交通運(yùn)輸組織的理論與運(yùn)營(yíng)實(shí)踐的基礎(chǔ)上， 采用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和定性與定量相結(jié)合的方法，對(duì)環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò) 放路的運(yùn)輸組織進(jìn)行了深入研究。 不同的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有不同的客流特點(diǎn)，因此，在研究城市 軌道交通的運(yùn)輸組織問(wèn)題時(shí)，需要充分考慮軌道交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)客流帶來(lái)的 影響。論文在對(duì)環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征、規(guī)模特征、交通特 征進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)放路的客流特點(diǎn)及其對(duì) 運(yùn)輸組織的要求進(jìn)行了總結(jié)。 軌道交通車輛選型是進(jìn)行城市軌道交通運(yùn)輸組織的基礎(chǔ)，目前城市軌道 交通車輛的選型的方法多為定性的方法，論文采用定性與定量相結(jié)合的方法， 將a h p 一模糊綜合評(píng)判模型運(yùn)用于城市軌道交通車輛的選型，并通過(guò)實(shí)例論 證了其合理性。 針對(duì)環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通放路的客流特點(diǎn)，論文提出了“大小交路嵌 套”和“快慢車”結(jié)合的運(yùn)輸組織方案，并對(duì)大小交路開(kāi)行比例及列車停車 方案模型進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)理論分析與實(shí)例說(shuō)明，“大小交路嵌 套”和“快慢車”結(jié)合的運(yùn)輸組織方案，既可滿足環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通放 路的客流要求，又很好的節(jié)約了運(yùn)營(yíng)成本。 論文應(yīng)用上述模型與方法研究了成都市地鐵一號(hào)線的運(yùn)輸組織問(wèn)題，結(jié) 果表明，論文所提出的方法與模型具有一定的實(shí)用價(jià)值與可行性。 關(guān)鍵詞：環(huán)放結(jié)構(gòu)，城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)，車輛選型，列車編組，列車交路， 行車組織 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1 i 頁(yè) a b s t r a c t r a p i d l yd e v e l o p m e n to fu r b a nm a s st r a n s i tb r i n g sn e wr e v o l u t i o nt ot h e p a s s e n g e rr e v o l u t i o n ，w h i c hi s c o n s i d e r e da st h e d i r e c t i o n f o ru r b a nt r a f f i c ， s t u d y i n go nt h eu r b a nm a s st r a n s i to p e r a t i n gt h e o r yp l a y sa ni m p o r t a n tp a r ti n u r b a nm a s st r a n s i td e s i g n i n g ，s u c ha sr a t i o n a l i z i n gl i n ea n de q u i p m e n t ，m a k i n g f u l lu s eo ft h el i n ea n de q u i p m e n ta n do p t i m i z i n gt r a i no p e r a t i n gp l a n n i n g b a s e do nt h et h e o r ya n dp r a c t i c eo f u r b a nm a s st r a n s i to p e r a t i n ga th o m ea n d a b o a r d ，t h i sp a p e rm a k e sd e e p l yr e s e a r c ho no r g a n i z a t i o no ft h e r a d i a t i o ni n r i n g r a d i os h a p e du r b a nm a s st r a n s i t u r b a l lm a s st r a n s i to fd i f f e r e n ts t r u c t u r eh a sd i f f e r e n tc h a r a c t e r i s t i c t h e r e f o r e ，i ti sn e c e s s a r yt oc o n s i d e rt h ei m p a c tt h a tt h es t r u c t u r eb r i n g sw h e n s t u d y i n go nt h eo r g a n i z a t i o no f u r b a nm a s st r a n s i t t h ep a p e ra l s os u m m a r i z e st o t h ep a s s e n g e rv o l u m e sc h a r a c t e r i s t i co fr a d i a t i o ni nr i n g - r a d i ou r b a nm a s st r a n s i t a n di t sd e m a n dt oo r g a n i z a t i o nt h r o u g ha n a l y z i n gt h es t r u c t u r ec h a r a c t e r i s t i c 、 s c a l ec h a r a c t e r i s t i ca n dt r a f f i cc h a r a c t e r i s t i co fr i n g r a d i o s h a p e du r b a nm a s s t r a n s i t v e h i c l et y p ei st h eb a s i so ft h eo r g a n i z a t i o nf o ru r b a nm a s st r a n s i t a t p r e s e n t ，m o s to fm e t h o d so fc h o o s i n gv e h i c l et y p ef o ru r b a nm a s st r a n s i ta r e q u a l i t a t i v e t h i sp a p e rc o m b i n e dt h eq u a l i t a t i v em e t h o d sw i t hq u a n t i t a t i v e m e t h o d sb yu s i n gam o d e ln a m e da h p - f u z z yc o m p r e h e n s i v ej u d g m e n t ，a n dt h e a u t h o rp r o v e si t sv a l i d i t yi nt h ei n s t a n t t h i sp a p e rp r o p o s e s “l(fā) a r g ea n ds m a l lr o u t i n gm o d e f i t t i n gi n t oo n ea n o t h e r p r o g r a ma n d “e x p r e s s s l o wt r a i n p r o g r a ma c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i c so f r i n g - r a d i ou r b a nm a s st r a n s i t n ep a p e ra l s og i v e so u tt h ep r o p o r t i o no f l a r g ea n d s m a l lr o u t e sa n dt r a i n s t o pm o d e l l a r g e a n ds m a l l r o u t i n g m o d ea n d e x p r e s s s l o wt r a i np r o g r a ma r ep r o v e du s e f u lt om e e tt h ed e m a n df u rp a s s e n g e r v o l u m ea n dr e d u c et h ec o s t t h ea u t h o ra p p l y st h em o d e l sa n dm e t h o d sa b o v et ot h eo r g a n i z a t i o no fl i n e li nc h e i l g d um e t r o t h er e s u l tp r o v e st h a tt h em e t h o d sa n dm o d e l si nt h i sp a p e r a r eu s e f u lt oac e r t a i ne x t e n t 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1 ll 頁(yè) k e y w o r d ：r i n g r a d i os h a p e d ，u r b a nm a s st r a n s i t ，v e h i c l et y p e ，t r a i n m a r s h a l l i n g ，t r a i nr o u t i n g ，t r a i no p e r a t i n g 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1 頁(yè) 第1 章緒論 1 1 研究背景、目的和意義 1 1 1 研究背景 隨著城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市在交通問(wèn)題上面臨 越來(lái)越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。一方面，城市交通總量和道路車輛呈急劇增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，另 一方面，城市道路交通及交通工具運(yùn)能又嚴(yán)重不足，并因此產(chǎn)生交通擁擠， 事故頻繁以及環(huán)境污染等一系列問(wèn)題。過(guò)飽和的城市道路，超負(fù)荷的客運(yùn)交 通，使得行車難、乘車難不僅成為市民工作和生活的一個(gè)突出問(wèn)題，而且成 為直接制約城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題【lj 。在這樣的一個(gè)背景下，為了解 決日益嚴(yán)重的城市交通問(wèn)題，保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā) 展，世界各國(guó)紛紛把解決城市公共問(wèn)題放到一個(gè)重要的位置。 城市軌道交通是我國(guó)城市有史以來(lái)最大的公益性交通基礎(chǔ)設(shè)施，也是城 市的百年大計(jì)建設(shè)項(xiàng)目，因此，軌道交通項(xiàng)目一旦建成，就必須保持整個(gè)系 統(tǒng)日以繼夜的正常運(yùn)營(yíng)。運(yùn)輸組織理論、方法的完善和先進(jìn)性，將是軌道系 統(tǒng)得以長(zhǎng)年安全運(yùn)營(yíng)的重要保障。因此，研究地鐵的運(yùn)輸組織對(duì)于指導(dǎo)地鐵 站設(shè)計(jì)、建設(shè)及今后的運(yùn)營(yíng)具有重要的作用；對(duì)于壓縮行車間隔，提高運(yùn)輸 質(zhì)量，合理配置資源，充分發(fā)揮地鐵大運(yùn)量運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，取得更好的經(jīng)濟(jì)效 益和社會(huì)效益等方面有重要意義【舶。同時(shí)，城市軌道交通運(yùn)輸組織的研究， 對(duì)我國(guó)整個(gè)城市軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展，以及城市軌道交通運(yùn)輸組織理 論的不斷完善和發(fā)展起到積極的作用。 我國(guó)在城市軌道交通運(yùn)輸組織研究中已經(jīng)積累了豐富的理論與方法，但 是對(duì)于特定結(jié)構(gòu)的軌道交通運(yùn)輸組織的研究比較少，仍沒(méi)有形成系統(tǒng)的理論 與方法。城市軌道網(wǎng)對(duì)于交通客流的聚集和疏散起著重要作用，軌道交通對(duì) 于城市的可持續(xù)發(fā)展起到舉足輕重的作用，如果不能很好的進(jìn)行組織，那么 它也很難發(fā)揮其應(yīng)有的作用，很難維持其自身的良性循環(huán)與發(fā)展。不同的軌 道網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有不同的交通流特點(diǎn)，因此，在理論上研究特定城市軌道交通運(yùn) 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第2 頁(yè) 輸組織，并以此指導(dǎo)城市軌道交通的運(yùn)輸組織已成為軌道交通發(fā)展的一個(gè)新 課題。 1 1 2 研究目的與意義 1 、研究目的 本論文的研究目的是在理論上系統(tǒng)地探討適合于環(huán)放結(jié)構(gòu)軌道交通的運(yùn) 輸組織方法，通過(guò)對(duì)環(huán)放結(jié)構(gòu)軌道交通的深入研究，總結(jié)出此特定軌道網(wǎng)結(jié) 構(gòu)的城市軌道交通的客流特征。在分析客流特征的基礎(chǔ)上，進(jìn)行車輛選型、 列車編組方案、列車運(yùn)行交路及行車組織方式的研究。論文旨在從理論上探 索適合此類結(jié)構(gòu)城市軌道交通運(yùn)輸組織模式的新方法與新思路，并以成都市 地鐵一號(hào)線運(yùn)輸組織的實(shí)例中加以應(yīng)用。 2 、研究意義 研究環(huán)放結(jié)構(gòu)的城市軌道交通運(yùn)輸組織對(duì)于指導(dǎo)地鐵站設(shè)計(jì)、建設(shè)及今 后的運(yùn)營(yíng)具有重要的作用；對(duì)于壓縮行車間隔，提高運(yùn)輸質(zhì)量，合理配置資 源，充分發(fā)揮地鐵大運(yùn)量運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，取得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益等方 面有重要意義。 環(huán)放結(jié)構(gòu)的城市軌道交通運(yùn)輸組織的研究，對(duì)我國(guó)整個(gè)城市軌道交通系 統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展，以及城市軌道交通運(yùn)輸組織理論的不斷完善和發(fā)展起到積 極的作用。 環(huán)放結(jié)構(gòu)的城市軌道交通運(yùn)輸組織的研究，對(duì)于指導(dǎo)城市規(guī)劃，解決日 益嚴(yán)重的城市交通問(wèn)題，保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展， 有著重要的意義。 1 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 自1 8 6 3 年在英國(guó)倫敦出現(xiàn)世界上第一條地鐵線路以來(lái)，城市軌道交通在 近年來(lái)隨著城市與城市交通的發(fā)展得到了很快的發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前世界上 共有四十多個(gè)國(guó)家( 地區(qū)) 的一百三十多個(gè)城市已有或者規(guī)劃建設(shè)城市軌 道交通。 ， 從城市軌道交通出現(xiàn)到現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外對(duì)其運(yùn)輸組織模式的研究工作始終 沒(méi)有停止。國(guó)外的研究工作主要集中在列車的編組方案、通過(guò)能力和客運(yùn)量 預(yù)測(cè)等方面。 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第3 頁(yè) 以靈活的編組結(jié)合對(duì)行車密度的調(diào)節(jié)適應(yīng)不同時(shí)期和不同時(shí)段客流量變 化的要求，是提高地鐵運(yùn)輸效率的有效途徑，這一點(diǎn)已經(jīng)成為國(guó)外城市軌道 交通運(yùn)營(yíng)部門的共識(shí)。巴黎地鐵1 4 號(hào)線采用的小編組、高密度的行車方式和 維也納地鐵2 號(hào)線采用的6 節(jié)編組( 4 動(dòng)2 拖) ，并根據(jù)需要解編為4 節(jié)的運(yùn) 輸組織方式是其中比較成功的代表。 線路通過(guò)能力是制定運(yùn)輸組織方案的根本依據(jù)，k h i s t y cj 在文獻(xiàn)2 中 首先提出了計(jì)算軌道交通線路通過(guò)能力的一般公式( c ，= 3 6 0 0 r h ) ，但其未 對(duì)追蹤間隔時(shí)間的計(jì)算方法作進(jìn)一步的說(shuō)明，因而未能最終解決軌道交通線 路通過(guò)能力的問(wèn)題。 在此基礎(chǔ)上v u c h i cvr 提出了一種計(jì)算軌道交通追蹤間隔時(shí)間的公式： 廚 i = + f f + 島i v + “| + 1 ) ( 2 6 n ) + ( ，f 1 1 ) ya 該公式將列車追蹤間隔時(shí)間引入軌道交通線路通過(guò)能力的計(jì)算之中，但 由于沒(méi)有考慮行車組織方面的要求，因此計(jì)算結(jié)果普遍偏大。 z a kj a c e k 在文獻(xiàn) 3 中將多標(biāo)準(zhǔn)決策應(yīng)用于城市軌道運(yùn)輸系統(tǒng)中，建立 三個(gè)不同復(fù)雜度的數(shù)學(xué)模型用來(lái)優(yōu)化軌道運(yùn)輸系統(tǒng)中不同徑路的車輛調(diào)配問(wèn) 題。三個(gè)模型都將乘客和運(yùn)營(yíng)者的目標(biāo)考慮進(jìn)去。優(yōu)化問(wèn)題以多目標(biāo)模糊線 性規(guī)劃和多目標(biāo)非線性規(guī)劃的形式分別進(jìn)行闡述，計(jì)算出模型的靈敏性和精 確度。他使用兩個(gè)交互式的多目標(biāo)數(shù)學(xué)規(guī)劃程序來(lái)解決問(wèn)題，產(chǎn)生最優(yōu)的折 衷的解決辦法的例子并給決策者決策過(guò)程提供有效的工具。 我國(guó)有許多科研院校專家學(xué)者對(duì)城市軌道交通運(yùn)輸組織方面也進(jìn)行了較 為深入的研究，并取得了許多具有較高理論水平和實(shí)踐指導(dǎo)意義的研究成果。 張國(guó)寶在城市軌道交通運(yùn)輸組織一書(shū)中，以城市軌道交通運(yùn)輸組織 為研究對(duì)象，分別對(duì)城市軌道交通的類型與技術(shù)特征，客流預(yù)測(cè)、調(diào)查分析， 運(yùn)輸計(jì)劃編制，列車運(yùn)行圖理論與編制，運(yùn)輸能力計(jì)算，運(yùn)送速度與出行速 度分析，列車運(yùn)行組織，車站工作組織，調(diào)車工作組織，行車安全和運(yùn)輸經(jīng) 濟(jì)分析等進(jìn)行了深入的研究，形成了相應(yīng)的理論體系。 方蕾，龐志顯在文獻(xiàn) 4 中分析了城市客流的時(shí)空動(dòng)態(tài)特性，給出依據(jù)客 流動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)行車組織原則。以南京地鐵南北線客流預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)為例，探討了客 流與行車組織之間的關(guān)系。 賓堅(jiān)，王慈光，劉設(shè)在文獻(xiàn) 5 中通過(guò)分析城市軌道交通車輛選型過(guò)程中 準(zhǔn)則選取的前提下，提供了一種比較合適而又準(zhǔn)確的選擇方法一層次分析法。 并用此方法對(duì)某城市軌道交通進(jìn)行車輛選型。但所選取的指標(biāo)體系不夠細(xì)化， 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第4 頁(yè) 需要進(jìn)一步商榷。 伍勇，劉思寧在文獻(xiàn)e 6 3 中從城市客流出行特征分析入手，探討了城市軌 道交通在不同運(yùn)營(yíng)時(shí)期列車編組方案的可能性和存在的問(wèn)題。提出了近期采 用最大編組一半的小編組列車、遠(yuǎn)期采用可解列和連掛的靈活編組方案，以提 供滿足不同時(shí)期以及每日不同時(shí)段的運(yùn)能要求和高水平運(yùn)營(yíng)服務(wù)“。通過(guò)對(duì) 列車不同滿載率情況下列車牽引耗能的初步定量分析，以及對(duì)其他相關(guān)技術(shù) 問(wèn)題進(jìn)行了分析后，認(rèn)為在平峰時(shí)段采用小編組運(yùn)營(yíng)將有效減小運(yùn)營(yíng)支出和 顯著提高服務(wù)水平。 徐瑞華，李俠，陳菁菁在文獻(xiàn) 7 中提出隨著市域軌道交通的不斷建設(shè) 和城市格局的發(fā)展，在不同階段其沿線客流將呈現(xiàn)不同的特征，可采用不同的 列車開(kāi)行交路模式以適應(yīng)變化的客流需求。提出了市域軌道交通線路運(yùn)輸組 織的基本原則，從服務(wù)水平、線路通過(guò)能力、列車運(yùn)用、車站布置以及客運(yùn)組 織等方面對(duì)比分析了不同交路形式的特點(diǎn)，并給出市域軌道交通線列車開(kāi)行 交路的建議。 徐瑞華，陳菁菁，杜世敏在文獻(xiàn) 8 中分析了多種交路對(duì)城軌交通線路 通過(guò)能力和車底運(yùn)用的影響，研究了運(yùn)行圖周期的概念及其特點(diǎn)，提出“運(yùn)行 圖周期分析法”。 王印富，雷志厚在文獻(xiàn)e 9 3 中提出了大城市軌道交通的旅客列車運(yùn)行組織 工作，在建設(shè)前期按快車和慢車組織進(jìn)行設(shè)計(jì)，會(huì)給運(yùn)營(yíng)單位提高服務(wù)水平創(chuàng) 造良好“硬件”環(huán)境?？炻嚨姆止な?，慢車滿足沿線乘客的上下要求，快車 是為滿足衛(wèi)星城與衛(wèi)星城以及與中心城之問(wèn)“長(zhǎng)腿”旅客的上下要求，滿足不 同出行距離要求及縮短在途時(shí)間是城市軌道交通的基本服務(wù)宗旨。 但是我們應(yīng)該看到，由于我國(guó)在城市軌道交通運(yùn)輸組織方面的研究還不 完善。目前，城市軌道建設(shè)如火如荼，因此許多理論的適用性和實(shí)用性有待 進(jìn)一步的深入研究。 1 3 研究的內(nèi)容與技術(shù)路線 1 3 1 研究?jī)?nèi)容 ( 1 ) 主要研究?jī)?nèi)容 。 論文研究的主題是環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)放路的運(yùn)輸組織。研究主 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第5 頁(yè) 要包括以下幾個(gè)部分：環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流特點(diǎn)及其運(yùn)輸組織、 車輛選型、列車編組、列車運(yùn)行交路、行車組織方式和實(shí)例分析。 介紹了不同城市軌道網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)及特點(diǎn)，分析了環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交 通網(wǎng)絡(luò)的客流特征。 總結(jié)了城市軌道交通車輛選型的原則，在此基礎(chǔ)上提出了城市軌道交 通車輛選型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用a h p 模糊綜合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行解決。 總結(jié)了城市軌道交通編組方案確定的主要原則，指出了列車編組形式 比較的參考指標(biāo)。 分析了環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)放路的運(yùn)輸組織特點(diǎn)，根據(jù)其特點(diǎn) 提出了列車開(kāi)行交路模式和行車組織形式。 給出成都地鐵一號(hào)線運(yùn)輸組織實(shí)例。 ( 2 ) 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題 環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流特征分析； 應(yīng)用a p 一模糊綜合評(píng)判模型進(jìn)行車輛選型，列車編組方案的確定； 環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)放路的運(yùn)輸組織方式。 1 3 2 技術(shù)路線 基于a h p 模糊綜合評(píng)判的城市軌道 交通車輛選型 列車編組方案確定 環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的客流特點(diǎn)分析 環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)放路運(yùn)輸組織 列車運(yùn)行交路研究 列車開(kāi)行方案及行車組織 方案研究 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第6 頁(yè) 第2 章環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通運(yùn)輸組織特點(diǎn)分析 2 1 根據(jù)軌道交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理組織運(yùn)輸?shù)囊饬x 研究城市軌道交通的運(yùn)輸組織，首先需要很好的分析城市軌道交通網(wǎng)絡(luò) 及其客流集散的特點(diǎn)，并在現(xiàn)有軌道交通網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上滿足客流的要求。其 次，研究不同城市的軌道交通網(wǎng)客流特點(diǎn)，對(duì)于節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本，減少居民的 出行時(shí)間，提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)輸效率也有重要意義。城市軌道交通客流的基本特 征在于它沿時(shí)間和空間分布的不均勻性，這一特點(diǎn)直接影響了軌道交通的運(yùn) 輸組織方案。主要體現(xiàn)在：由于居民出行的隨機(jī)性及獨(dú)立性，導(dǎo)致了線路時(shí) 空斷面客流分布的不均勻性，因此，日常的運(yùn)輸組織必須充分考慮這種不均 勻性帶來(lái)的影響，合理組織運(yùn)輸，以滿足不同時(shí)刻段客流的需要。 2 2 城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)形態(tài) 軌道交通線路可以單獨(dú)構(gòu)成軌道交通網(wǎng)絡(luò)，也可以由幾條線路集合在一 起組成軌道交通網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)軌道交通網(wǎng)絡(luò)的作用和幾何形態(tài)，軌道交通網(wǎng)絡(luò) 可以分為放射形軌道交通網(wǎng)絡(luò)、“環(huán)+ 放射形”軌道交通網(wǎng)絡(luò)、方格形軌道交 通網(wǎng)絡(luò)和遍布整個(gè)城市的軌道交通網(wǎng)絡(luò)等。 2 2 1 放射形軌道交通網(wǎng)絡(luò) 放射形軌道交通網(wǎng)絡(luò)由放射形線和直徑線組成，主要適合于高開(kāi)發(fā)強(qiáng)度 的城市中心的地鐵和輕軌網(wǎng)絡(luò)。例如，費(fèi)城有兩個(gè)直徑線相交于城市的中心 一城市市政大廳，5 條輕軌線從同一點(diǎn)呈放射形伸展，7 個(gè)區(qū)域軌道交通直 徑線經(jīng)過(guò)同一區(qū)域。這些線路以市政大廳為中心的半徑不到1k m 2 的范圍 內(nèi)向2 3 個(gè)不同的方向輻射( 圖2 1 ) 。 放射形軌道交通網(wǎng)絡(luò)一般用于區(qū)域性軌道交通系統(tǒng)，放射形軌道交通網(wǎng) 絡(luò)能使鐵路線從一個(gè)或多個(gè)城市中心向不同方向輻射最為典型的放射形軌道 交通網(wǎng)絡(luò)是芝加哥區(qū)域軌道交通系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)從芝加哥城市中心分別向4 個(gè)地區(qū)中心站輻射。紐約在曼哈頓區(qū)域也有2 條區(qū)域軌道放射線，一條是向 新澤西的霍波肯地區(qū)輻射，另外一條是向紐約西南部的布魯克林地區(qū)輻射。 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第7 頁(yè) 倫敦、慕尼黑、巴黎、漢堡和奧斯陸等城市也都有區(qū)域性軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 最近幾年，這些城市嘗試在放射形網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上增加線路之間的聯(lián)系，使得 網(wǎng)絡(luò)類型更加多樣化。許多快速軌道交通網(wǎng)絡(luò)也采用放射形軌道交通網(wǎng)絡(luò)。 舊金山的b a r t ，芝加哥和斯德哥爾摩的軌道交通網(wǎng)絡(luò)基本上是放射形軌道 交通網(wǎng)絡(luò)。 同樣，輕軌線網(wǎng)絡(luò)也可以是放射形軌道交通網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揮著輸送大容量客 流的作用。波士頓3 條綠色支線和費(fèi)城市政大廳附近的5 條輕軌線路就是 很好的例子( 圖2 - 1 ，圖2 2 ) 。 圖2 - 1 費(fèi)城軌道交通網(wǎng)絡(luò)圖2 - 2 波士頓軌道交通網(wǎng)絡(luò) 放射線聚集在大城市c b d 小范圍區(qū)域內(nèi)，用于疏散該區(qū)域產(chǎn)生的高密 度的出行活動(dòng)。 環(huán)形線路或者是發(fā)車頻率高的往返公共交通把這個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)的多個(gè)站 點(diǎn)連接起來(lái)。邁阿密c b d 的邊緣有兩個(gè)換乘車站，這兩個(gè)車站提供了無(wú)人 駕駛的快速軌道交通系統(tǒng)，在城市中心區(qū)的3 條線路和1 5 個(gè)站點(diǎn)的較大范 圍內(nèi)提供高質(zhì)量的服務(wù)( 表2 1 ) 。 2 2 2 “環(huán)+ 放射形”軌道交通網(wǎng)絡(luò) 在許多大城市，公共交通軌道網(wǎng)絡(luò)呈“環(huán)+ 放射形”。環(huán)形線路連接繁忙 的交通走廊和城市中心區(qū)的商業(yè)、教育、醫(yī)療及城市副中心等區(qū)域，客流量 大大高于面向通勤的放射形軌道交通網(wǎng)絡(luò)。環(huán)線與多條放射線相交，使得網(wǎng) 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第8 頁(yè) 絡(luò)結(jié)構(gòu)更加緊湊，讓人們的出行有了更多的選擇，尤其是方便了非城市中心 區(qū)人們的出行。 表2 - 1 放射形軌道交通網(wǎng)絡(luò)與其他交通網(wǎng)絡(luò)特性比較 優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn) 緲一二：簇篡裟黑= 畜蓁 設(shè) 形 事實(shí)上，“環(huán)+ 放射形”軌道交通網(wǎng)絡(luò)被更多地應(yīng)用于輕軌交通，甚至比 地鐵應(yīng)用范圍更廣泛?？坡〉妮p軌網(wǎng)絡(luò)和維也納的有軌電車網(wǎng)絡(luò)采用的就是 這種網(wǎng)絡(luò)類型。雖然這些網(wǎng)絡(luò)的基本布設(shè)方向是呈放射形的，但這些較單一 的放射形網(wǎng)絡(luò)卻提供了更加廣泛的服務(wù)范圍和更多的出行選擇。 許多中等城市和大城市經(jīng)常在地鐵和輕軌中應(yīng)用“環(huán)+ 放射形”軌道交 通網(wǎng)絡(luò)。莫斯科的軌道交通網(wǎng)絡(luò)就具有典型的“環(huán)+ 放射線形”軌道交通網(wǎng) 絡(luò)幾何形狀( 圖2 3 ) 。 圖2 - 3 莫斯科地鐵網(wǎng)絡(luò)圖2 - 4 墨西哥城軌道交通網(wǎng)絡(luò) 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第9 頁(yè) 2 2 3 方格形軌道交通網(wǎng)絡(luò) 方格形軌道交通網(wǎng)絡(luò)通常由若干平行線路和垂直線路組成，也有“l(fā) ” 形和“u ”形線路。方格形軌道交通網(wǎng)絡(luò)依靠地鐵線之問(wèn)或地鐵線和支線之 間的換乘實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的客流輸送。方格形軌道交通網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的密度較為 均勻，適用于客流量密度相對(duì)均勻的較大城市，而并不適用于范圍狹小的高 度密集的中央商務(wù)區(qū)。 墨西哥城、巴塞羅那、紐約( 曼哈頓) 、奧斯陸是具有方格形軌道交通網(wǎng) 絡(luò)的城市。圖2 - 4 是墨西哥城的軌道交通網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成城市的線路主要是“l(fā) ” 形線和直線，它們均勻地布設(shè)在墨西哥城內(nèi)，以方便人們的交通出行。北美 的一些城市街道，具有典型的方格道路網(wǎng)特征，使得城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的布 設(shè)受道路網(wǎng)絡(luò)布設(shè)的限制。多倫多有兩條軌道線路和許多街道及公交專用道 相交，工程師通過(guò)換乘站的精心設(shè)計(jì)和軌道線網(wǎng)的簡(jiǎn)化處理，使城市的軌道 交通趨于便利。 方格形軌道交通網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)角處通常需要換乘，但是乘客一般只需要換乘 一次就能完成出行。矩形軌道交通網(wǎng)絡(luò)是由平行的直線構(gòu)成，要從平行線的 一端到達(dá)另一端，就需要經(jīng)過(guò)與之垂直的另外一組平行線，這時(shí)出行需要兩 次換乘。例如，波士頓的c b d 的矩形軌道交通網(wǎng)絡(luò)( 圖2 2 ) ，在綠線和紅線 之間沒(méi)有直接的換乘站，就需要兩次換乘。這種情況可以通過(guò)布設(shè)“l(fā) ”形 線路解決，以提高線路之間的連接度。 “u ”形線路起直徑線的作用，但同直徑線相比，它只為相鄰郊區(qū)的居 民出行提供服務(wù)，并不服務(wù)于城市兩端的郊區(qū)之間的出行。這種線路在多倫 多和華盛頓的軌道交通網(wǎng)絡(luò)中較為普遍。 2 2 4 遍布整個(gè)城市的軌道交通網(wǎng)絡(luò) 遍布整個(gè)城市的軌道交通網(wǎng)絡(luò)主要由直徑線構(gòu)成，這些直徑線經(jīng)過(guò)城市 中心，交通站點(diǎn)分布在城市的不同區(qū)域，這與放射線的終端集中在城市很小 的c b d 內(nèi)不同，覆蓋范圍也比放射線廣，并且直徑線末端分成的三、四個(gè) 分支，加大了線網(wǎng)對(duì)郊區(qū)的覆蓋范圍。因此，這種軌道交通網(wǎng)絡(luò)覆蓋整個(gè)城 市中心區(qū)和城市的鄰近郊區(qū)。 這類軌道交通網(wǎng)絡(luò)在服務(wù)和運(yùn)營(yíng)方面有如下特性：服務(wù)于客流量較大 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1 0 頁(yè) 的運(yùn)輸走廊，提供主要起止點(diǎn)之間的聯(lián)系；至少有一個(gè)車站與主要大型活 動(dòng)中心相鄰；完全、有效地覆蓋整個(gè)城市中心區(qū)和鄰近的郊區(qū)；每條線 路的不同站點(diǎn)根據(jù)客流量合理布設(shè)；線路之間銜接得很好，主要客流量方 向需要多個(gè)換乘站銜接；不同線路之間及不同4 交通模式之間換乘十分方 便；非c b d 出行有合理高效的線路連接。 在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，這類軌道交通網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題有：沒(méi)有分支的放射線 在城市郊區(qū)會(huì)產(chǎn)生無(wú)效的運(yùn)行，因?yàn)榻紖^(qū)的客流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于城市中心區(qū)； 許多不同客流量的分支線路沒(méi)有與主干線路固定的運(yùn)行時(shí)間間隔；直徑線 在城市的兩端有不同的客流量；“y ”形線路在連接處的發(fā)車時(shí)間間隔很 難確定。 但是，通過(guò)認(rèn)真仔細(xì)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和研究，上述問(wèn)題是可以避免的。 遍布整個(gè)城市的軌道交通網(wǎng)絡(luò)最為典型的是法國(guó)巴黎的地鐵網(wǎng)絡(luò)，它是 世界上地鐵網(wǎng)絡(luò)覆蓋城市最為徹底的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)，城市中心區(qū)任一地 點(diǎn)，在5 0 0m 的半徑范圍內(nèi)都有一個(gè)地鐵車站。馬德里、南京、慕尼黑和 紐約的某些區(qū)域也能夠找到這類軌道交通網(wǎng)絡(luò)。 馬德里城市軌道交通線網(wǎng)密集，軌道線路四通八達(dá)，屬于遍布城市型軌 道交通網(wǎng)絡(luò)。馬德里是著名的文化古城，城市人口3 2 9 萬(wàn)，軌道交通擁有1 2 條線路，總長(zhǎng)2 2 6 7k m ，15 1 4 車輛投入運(yùn)營(yíng)，年客運(yùn)量達(dá)6 2 億人次。 在城市西區(qū)，一條環(huán)形網(wǎng)絡(luò)連接城市的各個(gè)地區(qū)，而在城市中心區(qū)，另外一 條環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，連接城市的文化旅游區(qū)。另外，還有一條直徑線連接兩個(gè)環(huán)形 網(wǎng)絡(luò)，一條東西主干線，兩條南北方向的直徑線，以及作為城市對(duì)角線之間 的出行聯(lián)系的兩條“l(fā) ”形線路。機(jī)場(chǎng)線是一條放射線，它與環(huán)線相交( 圖2 5 ) 。 圖2 5 馬德里城市軌道交通網(wǎng)絡(luò) 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1 1 頁(yè) 南京市遠(yuǎn)期( 到2 0 5 0 年) 規(guī)劃的軌道交通網(wǎng)絡(luò)也是遍布整個(gè)城市型的軌 道交通網(wǎng)絡(luò)。南京城市軌道交通線網(wǎng)共1 3 條線，其中9 條地鐵線( 含4 條 過(guò)江線) ，4 條輕軌線，總長(zhǎng)度為4 2 0k m 。都市發(fā)展區(qū)線網(wǎng)密度為2 0 1 5 k m k m 2 ，與巴黎相當(dāng)。主城區(qū)線網(wǎng)密度為2 0 7 6k m k m 2 ，與名古屋相當(dāng)， 其中老城區(qū)線網(wǎng)密度為2 1 2 1k i n k i n 2 ，與大阪相當(dāng)。規(guī)劃實(shí)現(xiàn)后，在南京 中心區(qū)，地鐵車站輻射半徑范圍將達(dá)到6 0 0m ，服務(wù)人口將達(dá)到9 5 ；在 都市發(fā)展區(qū)，7 0 的人口可以在4 0 分鐘內(nèi)到達(dá)城市中心區(qū)。南京與馬德里 城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)有許多相似之處。南京市城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)也是由兩條環(huán) 線組成，其中老城區(qū)由一條環(huán)線環(huán)繞，用以疏解老城區(qū)的城市中心區(qū)的人口。 在江寧開(kāi)發(fā)區(qū)也由一條環(huán)線布置在客流集散點(diǎn)，構(gòu)成新城交通主骨架。老城 區(qū)環(huán)線處連有一條切線，它是一條機(jī)場(chǎng)線。現(xiàn)在運(yùn)營(yíng)的地鐵一號(hào)線從奧體中 心至邁皋橋，全長(zhǎng)2 1 7 2k m ，貫穿主城區(qū)的中心腹地，把城市中心區(qū)商業(yè)、 金融、文化、綜合服務(wù)等繁華區(qū)及對(duì)外交通口等客流集散點(diǎn)連接起來(lái)，形成 南京主城區(qū)中軸線的快速軌道交通走廊。 以上討論的軌道交通網(wǎng)絡(luò)僅考慮網(wǎng)絡(luò)的幾何形態(tài)，忽略了地形特點(diǎn)已有 的道路網(wǎng)絡(luò)公共交通設(shè)施對(duì)軌道交通網(wǎng)絡(luò)的影響?，F(xiàn)在許多城市( 如香港、倫 敦和蒙特利爾等) 也有許多不規(guī)則的軌道交通網(wǎng)絡(luò)形態(tài)。 2 3 環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通放路的客流特點(diǎn) 2 3 1 城市軌道交通客流特點(diǎn) 1 、城市軌道交通客流在時(shí)間上具有動(dòng)態(tài)性 ( 1 ) 客流形態(tài) 客流形態(tài)是受外界因素影響而經(jīng)常變動(dòng)的，在一定的時(shí)間與范圍內(nèi)，其變 異程度具有某些規(guī)律性。掌握客流動(dòng)態(tài)的變化規(guī)律，是軌道交通企業(yè)進(jìn)行組織 運(yùn)營(yíng)計(jì)劃的基礎(chǔ)。 一晝夜內(nèi)各個(gè)單位時(shí)間的客流動(dòng)態(tài)是不相同的。根據(jù)客流量在一晝夜不 同時(shí)間內(nèi)的分布情況，可以劃分為以下幾種分布型式【l l 】。 雙峰型：公共交通的基本客流主要是由工作性客流而構(gòu)成，在一天的運(yùn) 營(yíng)時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)早、晚兩個(gè)客運(yùn)高峰。這種類型客流動(dòng)態(tài)在許多大城市都是很 典型的。 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第12 頁(yè) 時(shí)刻 圖2 - 6 雙峰型客流分布型式 三峰型：某些城市線路，受三班工作制的影響，還會(huì)在中午或夜間形成 兩個(gè)客運(yùn)小高峰。該類型客流特性比雙峰型客流特性多出一個(gè)中午高峰 ( 1 2 ：0 0 1 4 ：0 0 ) 或小夜高峰( 2 0 ：0 0 2 2 ：0 0 ) 。 時(shí)亥n 圖2 7 三峰型客流分布型式 四峰型：其客流特性比雙峰型多出兩個(gè)客流高峰，一般出現(xiàn)在中午 ( 1 2 ：0 0 - - , 1 4 ：0 0 ) 和晚上( 2 0 ：o o 2 2 ：o o ) ，而高峰值比早晚高峰要小，且高峰維持的 時(shí)間也比較短。 。 時(shí)亥u 圖2 - 8 四峰型客流分布型式 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1 3 頁(yè) 平峰型：其客流特性在時(shí)間分布上并沒(méi)有明顯的高峰，客流量在一晝夜 分組時(shí)間內(nèi)雖然有變化但升降幅度不大。 時(shí)亥u 圖2 - 9 平峰型客流分布型式 ( 2 ) 、客流在時(shí)間上的不均衡規(guī)律 客流動(dòng)態(tài)在時(shí)間上的不均衡性一般用時(shí)間不均衡指數(shù)p 。表示，其計(jì)算方 法是： p 。2 “v h ) ( 2 - 1 ) 式中：v 眥為單向最大斷面客流量，a h ；v i 為單向斷面分時(shí)客流量，人 h ；h 為全日營(yíng)業(yè)小時(shí)數(shù)量。 一般線路的p 為2 0 。線路往往以高峰小時(shí)的客流量作為確定配備車輛 數(shù)的依據(jù)。高峰小時(shí)客流量的比重越大，需投入的車輛數(shù)越多。 ( 3 ) 解決客流時(shí)間不均衡性的行車組織原則 一般情況下，行車組織計(jì)劃是根據(jù)日客流分布時(shí)段的客流量，計(jì)算開(kāi)行相 應(yīng)的列車對(duì)數(shù)，全線按照日單位小時(shí)最大客流量配屬運(yùn)營(yíng)車輛。但是這樣便造 成在全日非高峰運(yùn)營(yíng)時(shí)段，列車空載的情況比較嚴(yán)重。 為了避免上述情況的發(fā)生，有兩種解決方案： 一是在非高峰小時(shí)時(shí)段減少列車殲行對(duì)數(shù)，加大列車的間隔時(shí)間。但這 種方案會(huì)增加乘客的候車時(shí)間，降低了整個(gè)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。 二是在非高峰運(yùn)營(yíng)時(shí)段可以開(kāi)行小編組列車1 2 】，既可以保證列車的最 大間隔時(shí)間不超過(guò)合理的時(shí)間，確保整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，又不至于空載率過(guò) 高，造成資源浪費(fèi)，可以節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本。 2 、城市軌道交通客流在空間上具有動(dòng)態(tài)性 ( 1 ) 客流在方向上的分布特性 一般線路都有上下行兩個(gè)方向。同一時(shí)段內(nèi)，有的路線雙向客流幾乎相等， 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1 4 頁(yè) 有的路線雙向客流的差異很大?？臻g客流分布在方向上有雙向型和單向型兩 種型式。 雙向型：?jiǎn)挝粫r(shí)段( 一般為l h ) l 為上下行的運(yùn)量數(shù)值接近相等。一般市區(qū) 線路屬于雙向型的較多。 單向型：?jiǎn)挝粫r(shí)段( 一般為1 h ) 內(nèi)上下行的運(yùn)量數(shù)值差異很大。特別是通 向郊區(qū)或工業(yè)區(qū)的線路，屬于單向型的較多。對(duì)于客流分布在方向上的不均衡 性一般用方向不均衡指數(shù)p d 表示，其計(jì)算方法是： p d = 2 v d ( v d + w ) ( 2 2 ) 式中：v d 為單向高峰小時(shí)最大斷面客流量，人m ； w 為對(duì)應(yīng)v d 的另一方向最大斷面客流量，人h 。 一般線路的p 。為1 1 1 2 ，工業(yè)區(qū)線路為1 4 1 5 。 ( 2 ) 客流在斷面上的分布特性 若把一條線路各斷面通過(guò)量的數(shù)值按上行或下行的前后次序排成一個(gè)數(shù) 列，這個(gè)數(shù)列就能顯示出斷面上的客流動(dòng)態(tài)。客流在線路各斷面上的分布是有 一定特點(diǎn)的，但從整條線路歸納起來(lái)，大致有以下 幾種主要類型【1 1 1 ： 凸起型，即各斷面的通過(guò)量以中間幾個(gè)斷面值為最高，斷面客流呈現(xiàn)凸 起形狀。 凹陷型，與凸起型的通過(guò)量分布特點(diǎn)正好相反。中間幾個(gè)斷面的通過(guò)量 低于線路兩端的通過(guò)量，全線路斷面的通過(guò)量分布呈凹陷型。 均等型，即各車站的上下車客流接近相等，沿線客流基本一致，不存在客 流明顯突增的路段。 漸變型，即隨著線路延伸，線路客流逐漸增大或逐漸縮小。 不規(guī)則型，即線路各斷面的通過(guò)量分布不能明顯的表示為某種類似的 形狀。 斷面不均衡規(guī)律用斷面不均衡系數(shù)p l l 表示。 其計(jì)算方法是： p h _ n v 二、 ( 2 3 ) 式中：v 懈為單向最大斷面客流量，j l h ；v ；為單向斷面分時(shí)客流量，人 h ；n 為軌道交通所設(shè)區(qū)間數(shù)量。 p 。達(dá)1 5 以上的線路，要采取措施增大最大斷面的運(yùn)輸能力，以保持線路 各個(gè)斷面運(yùn)力與運(yùn)量的平衡。 。 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第15 頁(yè) ( 3 ) 解決客流在空間分布上不均衡性的行車組織原則 對(duì)于p 。較大的線路，環(huán)形的軌道線路上可以考慮上行和下行線路安排 不同的運(yùn)力方法來(lái)解決。 對(duì)p 較大的線路，一般采取在客流量大的區(qū)段加開(kāi)區(qū)段列車的措施，即 采用大小交路結(jié)合的運(yùn)輸組織方案【”】。但隨著行車密度的增加。此方案對(duì)運(yùn)營(yíng) 組織和車站的折返設(shè)備提出了新的要求。 2 3 2 環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通客流特點(diǎn) 環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通客流除了具有以上城市軌道交通客流共有的特點(diǎn) 外，還具有其特性。在環(huán)放結(jié)構(gòu)城市中，穿越城市的軌道交通線路如同在城 市中增加了一條新的放射狀道路，其斷面客流一般將具有以下特點(diǎn)： ( 1 ) 與環(huán)路交叉地段的車站客流量大。 城市客流一方面可以通過(guò)環(huán)路實(shí)現(xiàn)集散，另一方面，作為城市主干道的 環(huán)路公共交通便利，軌道交通客流可以方便的實(shí)現(xiàn)換乘。 ( 2 ) 在市中心附近形成最大斷面客流。 如圖所示： 軌道交通 廠、k 心 h 左環(huán) 軌道斷面客流 圖2 - 1 0 環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通斷面客流 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1 6 頁(yè) ( 3 ) 采用環(huán)放結(jié)構(gòu)軌道網(wǎng)的城市在空間形態(tài)上一般表現(xiàn)為單中心都市圈 格局，其客流特征表現(xiàn)為中心城區(qū)的資源和發(fā)展優(yōu)勢(shì)吸引周邊人流的匯聚， 客流流向呈現(xiàn)往返式客流的特點(diǎn)，起訖點(diǎn)主要分布在內(nèi)城區(qū)范圍。 2 4 小結(jié) 不同軌道交通網(wǎng)絡(luò)對(duì)城市軌道交通的客流和運(yùn)輸組織都會(huì)產(chǎn)生影響，環(huán) 放結(jié)構(gòu)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的放路客流除了具有城市軌道交通客流共有的特點(diǎn) 外，還具有其自身的特征：( 1 ) 與環(huán)路交叉地段的車站客流量大。( 2 ) 在市 中心附近形成最大斷面客流。( 3 ) 中心城區(qū)的資源和發(fā)展優(yōu)勢(shì)吸引周邊人流 的匯聚，客流流向呈現(xiàn)往返式的特點(diǎn)。 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第17 頁(yè) 第3 章基于a h p - 模糊綜合評(píng)判的城市軌道交通車 輛選型及列車編組方案研究 3 1 城市軌道交通的車輛選型 3 1 1 車輛選型在城市軌道交通系統(tǒng)建設(shè)中的意義 l 、車輛的選型是界定線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基石出【1 4 1 2 、車輛的選型是設(shè)備選型和確定設(shè)備規(guī)模的重要依據(jù) 3 、車輛的選型是合理確定運(yùn)營(yíng)模式和維修方式的基本條件 4 、車輛的正確選型是控制工程投資、提離效益的有效途徑 總之，城市快速軌道交通工程的建設(shè)，在線路走向基本確定之后，根據(jù) 客流和運(yùn)營(yíng)的需要，合理選擇車型是至關(guān)重要的頭等大事。 3 1 2 城市軌道交通車輛選型的原則 1 、車輛的選型應(yīng)與本線的自然環(huán)境、線路條件相適應(yīng)，并符合建設(shè)部城 市快速軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)( 試行本) 的規(guī)定“”。 2 、車輛的選型應(yīng)以滿足客運(yùn)量為前提，并以設(shè)計(jì)遠(yuǎn)期單向高峰小時(shí)最大 斷面客流量為依據(jù)。 3 、車輛設(shè)備和裝置應(yīng)滿足系統(tǒng)功能的要求，并綜合考慮國(guó)家的技術(shù)水平 和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定。 4 、應(yīng)兼顧遠(yuǎn)期地鐵發(fā)展的需要； 5 、應(yīng)盡可能減少對(duì)周圍環(huán)境的影響； 3 1 3 三種基本車型的技術(shù)規(guī)格和性能 根據(jù)中華人民共和國(guó)建設(shè)部組織制定的城市快速軌道交通工程項(xiàng)目 建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范，按照遠(yuǎn)期旅客運(yùn)輸能力( 斷面運(yùn)輸量) ， 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1 8 頁(yè) 城市快速軌道交通的車輛規(guī)模分為3 個(gè)等級(jí)。詳細(xì)情況見(jiàn)表3 1 。 表3 1 適用于各種運(yùn)輸能力的車輛規(guī)?！啊?注：半封閉型線路系指當(dāng)?shù)孛婢€路為專用道，其中部分路口設(shè)平交道口。 建設(shè)部制訂的我國(guó)城市快速軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)( 試行本) ， 對(duì)城市快速軌道交通車輛的重要技術(shù)規(guī)格和線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也做了相應(yīng)規(guī)定。 詳見(jiàn)表3 2 。 表3 2a 、b 、c 型車的車輛主要技術(shù)規(guī)格“們 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第19 頁(yè) 3 1 4 基于a h p 模糊綜合評(píng)判的城市軌道交通車輛選型研究 a h p 一模糊綜合評(píng)價(jià)是一種定性與定量相結(jié)合的綜合評(píng)價(jià)方法，本論文 首先應(yīng)用層次分析法確定車輛選型標(biāo)準(zhǔn)中各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，然后用模糊綜合 評(píng)判的方法進(jìn)行車輛選型。這種方法較好地解決了定性指標(biāo)評(píng)價(jià)難以量化的 問(wèn)題。城市軌道交通車輛選型具有多個(gè)模糊因素與多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，因而借助于 模糊數(shù)學(xué)中的模糊綜合評(píng)判方法來(lái)解決這一問(wèn)題更為合理。步驟如下： 1 建立因素集。 因素集是以影響評(píng)判對(duì)象的各種因素為元素所組成的一個(gè)普通集合。 ( 1 ) 所有因素，按其性質(zhì)劃分為幾類，建立因素類集，即 u = 嶼，u 2 ，u m ?！?；( 活l ，2 ，m ) ，即代表第i 類因素。 ( 2 ) 每個(gè)因素類集又可表示為： u i = ，：，】；其中， u o ( i = l ，2 ，m ；j = l ，2 ，n ) 為第i 類因素中的第j 個(gè)因素。類似這樣劃分還 可以再細(xì)分因素。 經(jīng)過(guò)反復(fù)研究、推敲，建立了城市軌道交通車輛選型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見(jiàn)下 圖： 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第2 0 頁(yè) 圖3 - 1 城市軌道交通車輛選型準(zhǔn)則設(shè)定體系 2 應(yīng)用層次分析法建立權(quán)重矩陣。權(quán)重可視為各因素“，( 扛1 ，2 ，聊) 對(duì) “重要”的隸屬度。因此權(quán)重集可視為各因素集上的模糊子集，并可表示為： a = 蘭l + 蘭色+ + 蘭業(yè)各個(gè)權(quán)數(shù)一般由人們根據(jù)實(shí)際問(wèn)題的需要主觀地確定 u lu 2u m 也可按確定隸屬度的方法來(lái)確定。 ( 1 ) 建立各因素類的權(quán)重集 每類因素賦子一相應(yīng)的權(quán)數(shù)a 。( i = l ，2 ，m ) 各權(quán)數(shù)所組成的因素類權(quán) 重集：a = a i ，a 2 ，一，a ?！?( 2 ) 建立各類因素中各個(gè)因素的權(quán)重集在每個(gè)類中，確定本類因素的權(quán)重： a i2 a i l a n ，a h j 在此步驟中應(yīng)用層次分析法的步驟如下： 建立層次結(jié)構(gòu)模型 將問(wèn)題所包含的因素分層，用層次框圖描述層次的遞階結(jié)構(gòu)和因素從屬 關(guān)系。本論文所建層次結(jié)構(gòu)見(jiàn)上圖。 構(gòu)造判斷矩陣 1 由s a t t y 標(biāo)度法構(gòu)造判斷矩陣b = ( ) 。其中= 。 層次排序及一致性檢驗(yàn) 層次排序可通過(guò)計(jì)算判斷矩陣的特征向量和特征值獲得，即計(jì)算 b w = a 礦的名和w 。將v 1 規(guī)格化后，才可以作為層次單排序的權(quán)值。 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第2 1 頁(yè) 當(dāng)隨機(jī)一致性比率c r o 1 時(shí)。認(rèn)為判斷矩陣具有滿意一致性。c 尺= 蘭 m 其中c ：等，n 為維數(shù)。s a t t y 給出了判斷矩陣r i 的值如表3 - 卜4 ： 刀一j 表3 41 9 階判斷矩陣的盯 n1234 56789 3 建立備擇集( 評(píng)價(jià)集) 備擇集是對(duì)評(píng)判對(duì)象可能做出各種評(píng)判集合的總體。表示為： v = 嵋，屹，】，其中各元素k - - i = l ，2 ，p 】即代表各種可能的評(píng)判結(jié) 果。模糊綜合評(píng)判的目的，就是在綜合考慮所有影響因素的基礎(chǔ)上，從備擇集 中，得出一最佳的評(píng)判結(jié)果。 4 一級(jí)模糊綜合評(píng)判 綜合一類因素的各個(gè)因素對(duì)評(píng)判對(duì)象取值的貢獻(xiàn)做出的一種單因素模糊 評(píng)判，即為一級(jí)模糊綜合評(píng)判。設(shè)評(píng)判對(duì)象按因素集中第i 類因素的第i 個(gè)因 素進(jìn)行評(píng)判，對(duì)備擇集中第k 個(gè)元素圪的隸屬程度為 k ( i = 1 ，2 m 0 = l ，2 n ；k = l ，2 p ) 則第i 類因素的類評(píng)判矩陣r i 為： r i = r i , le 1 2 七l 1 e 1 p 一級(jí)模糊綜合評(píng)判集b i 可表示為b ；= a ；o r ； b i = a i l ，a n ，a j i n ) 。r i = 寫(xiě)l l毛1 2 七l 2 2 1 l p 其中b m - - z a u o i ；j k ( i = 1 ，2 , - - - , m ；j = l ，2 , - - - , n ；k = - l ，2 1 ，p ) 產(chǎn)1 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第2 2 頁(yè) 以b 。為元素即組成一級(jí)模糊綜合評(píng)判矩陣b = b l p b 2 p b 。i b l b 5 一級(jí)模糊綜合評(píng)判，反映了一類因素對(duì)評(píng)判對(duì)象的影響因此矩陣b 為 二級(jí)模糊評(píng)判的單因素評(píng)判矩陣r ，即b = r 因此，按所有因素類進(jìn)行綜合評(píng)判， 便得二級(jí)模糊綜合評(píng)判集q ： q = a 。r = a i ，a 2 ，一a 。) 。 b l p b 卻 b mb “b 。 = q l ，q ：，q ， 其中，q 。= a ；。( k = l 州2