城市轨道交通列车开行方案

2020.21科学技术创新城市轨道交通列车开行方案研究邓丽君（山东职业学院，山东济南250000）1概述城市轨道交通因其运输量大、安全、准时、高效、环保等优势，在我国得到迅速发展。

截止到2019年12月31日，我国内地累计有40个城市开通城市轨道交通运营线路里程达6730.27公里[1]。

北京、上海、广州等大城市的轨道交通系统已由单一线路逐渐发展成为了纵横相互交错的轨道交通网络，轨道交通线路呈现出客流运输量大、网络结构复杂、突发事件影响大等特点[2]。

因而以往采用的单一交路、站站停车的列车运行方式已不能适应日益复杂化的线路客流需求。

2列车开行方案研究列车开行方案包括列车交路计划和列车停站方案。

列车开行方案是城市轨道交通运输计划编制的基础，决定着城市轨道交通的服务质量和运营企业的效益。

2.1列车交路计划列车交路计划是指根据运营组织的要求及运营条件的变化，按列车运行图的规定或由行车调度员指挥列车按规定的区间运行、在指定的车站折返的列车运行方案[3]。

列车交路计划一般分为常规交路和特殊交路两种。

2.1.1常规交路常规交路又称为大交路或者长交路（如图1所示），是列车从始发站运行到终点站，在终点站折返，为全线各站提供运输服务。

长交路的优点为对中间站折返设备要求不高、行车组织方式和客运组织要求都比较简单，缺点是没有考虑区段客流量不均衡的因素，如果城市轨道交通线路的区段客流不均衡程度高，采用单一长交路会造成运能的浪费。

国内开通的大部分城市轨道交通线路目前都采用这种交路运营模式。

图1长交路2.1.2特殊交路特殊交路又分为衔接交路、交错交路、混合交路和Y 型的交路。

衔接交路是两个以上的短交路组合而成（如图2所示），短交路（又称小交路）是列车在某一固定区段内运行，在具有条件的中间站折返，它专为某一区段乘客提供服务。

对于区段客流不均衡程度高的线路来说采用衔接交路比较经济，能满足不同区段的客流需求。

但衔接交路要求衔接的中间站要具有两个方向的折返设备，还要有方便的换乘条件。

关于城市轨道交通列车开行方案的优化方法摘要：基于城市轨道交通列车开行方案优化的目的，本文从列车编组方式、列车开行频率等方面对城市轨道交通列车开行方案进行了简要分析，并从优化列车开行数量、编组长度、开行时段等角度，对城市轨道交通列车开行方案的优化方法进行了探讨，希望能为城市轨道交通列车的合理开行提供参考。

关键词：城市交通；轨道交通；列车开行；优化城市轨道交通列车开行方案涉及列车在沿途车站停靠和发车的时刻，也是对不同部门之间的工作进行协调的基础，是为了满足城市交通需求，并保证列车运行的安全性。

基于对旅客广义出行费用、铁路运营成本等方面的考量，在满足不同时段客流需求的基础上，为降低运营成本，需从列车开行数量、开行时段、编组方案等方面进行考虑，结合对不同时段的客流需求、出行费用等方面的考量，对列车编组方式进行明确，以此实现对城市轨道交通列车开行方案的优化。

1.列车开行方案的相关概念城市轨道交通线路R=（F，M），涉及多个车站，以双线方式运行。

其中，F代表的是车站集合，从上行方向的始发站开始直至列车你转到下行方向，可将车站标记为1，2，3，4••••••n，即F={1,2,3,4••••••，n}，M代表线路区段集合，M={m（v，s）|v，s∈J}。

在城市轨道交通列车日常运行过程中，列车运行时段可用[T1,T2]表示。

出于对列车开行频率及安全管理的考虑，依据车站能力、站线长度等因素，应对城市轨道交通列车应进行固定、统一的编组，并根据不同类型的列车，制定基本编组单元列车与组合编组列车两种灵活编组方案。

基本编组单元列车是列车编组的最小编组单元，正常情况下不需要对其进行拆解，主要是由动车、首尾车等组成的列车。

组合编组列车主要是由两组或两组以上但不超过4组的基本编组单元列车组合构成。

据此将基本编组单元列车集合定义为Q，集合范围为Q={Qk|k=1,2,3,4••••••K}，K是指单元列车种类的总数，k代表具体的基本编组单元列车，而Qk是指单元列车的额定载客量。

城市轨道交通列车交路开行方案优化研究摘要：随着我国城市化水平的提升，导致了市民生活水平快速提升和农村人口不断涌向城市，这进一步使得城市人口数量激增，因而当前的城市交通建设水平已经不能够满足对于市民日常出行的需要，甚至在原本能够缓解普通交通道路压力的轨道交通列车运行中也出现了很多问题。

在这种情况下，实施有效方案对城市轨道交通列车交路开行进行优化是目前的重点工作。

本文就城市轨道交通列车交路开行方案的含义为切入点，从以下两个方面来城市轨道交通列车交路开行方案的优化策略，以此来供相关人士交流参考。

关键词：城市轨道交通；列车交路开行；方案；优化引言：城市轨道交通是为了缓解城市道路交通压力和满足人们更高的出行需求而开发出来的出行方式，如今随着城市化水平的提升和技术领域的革新，城市轨道交通也面临着改革和调整的新时期，当前设计人员在制定城市轨道交通列车交路开行的新方案时需要考虑到多方面的影响因素。

因为原有的城市轨道交通列车交路开行方案在实际的推行过程中出现了很多问题，譬如乘客的等待时间过程、地铁车厢拥挤、服务质量较差、轨道交通企业成本利用率低等等问题，由此可以看出交路开行方案对于城市轨道交通运行和居民的生产生活具有密切相关的联系。

一、城市轨道交通列车交路开行方案的含义设计人员在制定城市轨道交通列车交路开行方案之前，往往会考虑到平均乘客数量和乘客出行倾向等实际情况下，根据城市轨道交通业的运行区间对不同的列车班次、站点设置、换班工作等等要素进行详细地规划。

城市轨道交通的岗位部门数量很多，不同岗位之间会划分明确的工作任务，并且每一个岗位人员的工作都关系到轨道交通的正常运行。

同时，涉及人员还会依照实际情况的变化对轨道交通列车交路开行方案进行调整。

一般来说，提起列车人们首先会想到铁路列车，但是城市轨道交通列车并不能和它相提并论，由于城市轨道交通列车是用于满足市民日常出行的，而铁路列车是满足于国民长途出行的，二者之间的服务水平和工作流程都具有很大的不同，所以城市轨道交通的设计人员并不能把铁路列车交通的出行方案直接照搬过来。

城市轨道交通跨线列车开行方案优化研究
卢天星;安彤;王琪
【期刊名称】《人民公交》
【年(卷),期】2024()9
【摘要】对于城市轨道交通而言,科学合理的运输组织是其安全运行的重要基础,对列车开行方案进行优化,是资源合理配置的重要手段。

轨道交通跨线运行是将原本
分离的线路互相连通减少了乘客的换乘时间,并有效缓解了高峰时段换乘站的客流量,大幅提升了乘客的出行舒适度与安全性,同时也增强了轨道交通综合运营效能与
竞争能力。

对城市轨道交通跨线列车开行方案进行优化能够更好地实现供需的有效对接,实现资源的最优分配。

同时,将传统的单交路、站站停运营方式转变为多交路、快速车运营方式,可以更好地适应日益增长的客流需要,提升我国铁路的整体运营效率。

【总页数】6页(P57-62)
【作者】卢天星;安彤;王琪
【作者单位】北京市地铁运营有限公司运营一分公司
【正文语种】中文
【中图分类】U23
【相关文献】
1.动态规划方法研究城市轨道交通网状线路跨线列车开行方案
2.基于能力影响的城市轨道交通跨线列车开行方案研究
3.基于动态停站时间的城市轨道交通跨站列车开行方案研究
4.高速铁路跨线旅客列车开行\r方案优化研究
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城市轨道交通大小交路列车开行方案优化研究随着我国城市轨道交通网络化进程的推进,北京、上海和广州等大城市的城市轨道交通已率先进入网络化运营时代,其他各城市的轨道交通网络化格局正在逐步形成。

与此同时,客流的持续增长,各方对服务水平、运营安全和经济效益的关注,促使我国城市轨道交通运营管理方式正在由单线运营向网络化运营的方向转变。

多交路运营组织是网络化运营组织的重要组成部分,而其中的大小交路运营方式也是目前我国城市轨道交通使用最为广泛的一种运营组织方式。

因此,研究城市轨道交通大小交路列车开行方案的优化编制,实现网络化运营背景下城市轨道交通列车的优化组织,对提高城市轨道交通运营效率和服务水平具有十分重要的意义。

本文在剖析现有文献的基础上,总结了影响城市轨道交通大小交路列车开行方案编制的关键因素,分析了我国城市轨道交通开行大小交路的线路情况及其客流特征;并分别以城市轨道交通直径线和放射线为研究对象,提出了城市轨道交通大小交路列车开行方案优化方法和列车时刻表优化方法。

主要研究内容及结论如下:(1)结合既有文献,从客流需求、行车条件和运力资源三个方面出发,系统分析了影响城市轨道交通大小交路列车开行方案编制的因素;统计并分析了我国城市轨道交通实施大小交路运营组织模式的线路情况及其客流特征。

结果表明,大小交路运营线路中长度超过35km的线路数占线路总数的91.3%,断面客流不均衡系数介于1.80～2.99。

(2)以城市轨道交通直径线为研究对象,在分析大小交路运营特点的基础上,考虑线路通过能力、最小发车频率、列车满载率和站台长度等约束条件,以乘客等待时间、车辆走行公里和列车运行时间最小为目标,以小交路列车折返站位置、大小交路列车的发车频率及编组辆数为决策变量,构建了城市轨道交通大小交路列车开行方案优化模型。

根据模型特点,采用线性加权和法、惩罚函数法,将原多目标约束问题转化为单目标无约束优化问题,并设计了求解模型的受控随机搜索算法。

编制全日行车方案1编制程序〔1〕计算营业时间内各小时开行列车数；〔2〕计算行车间隔时间；〔3〕对各行车间隔进行微调；〔4〕最终确定全日行车方案。

2实例以下为某条轨道交通线路整个全日行车方案的编制步骤和方法。

〔1〕编制资料某轨道交通线路，某日的客流资料如下，全日分时最大断面客流分布如图1-9所示。

①全日客流量为50万人次；每1%对应5000人，早顶峰时段出现在7:30~9:30，客运量约占群日客流总量的23%；晚顶峰时段出现在17:30~19:30，客运量约占全日客流总量的%；全日最大顶峰小时出现在7:30~8:30之间，出行总量占全日出行总量的%。

②列车编组为6辆，车辆定员为310人。

③线路断面满载率在顶峰小时为12021在其他运营时间为90%。

图1-9 全日分时客流分布示意图〔2〕编制步骤①全日分时最大断面客流量数据。

②计算营业时间内各小时应开行的列车数，计算公式如下：n i =p max p 列β式1-4式中n i ——全日分时开行列车数〔列或对〕；p 列——列车定员数〔人〕。

计算结果如图1-10所示。

图1-10 全日分时开行列车数〔3〕计算行车间隔时间 计算公式如下：t 间=3600n i式1-5式中t 间——行车间隔时间〔s 〕；n i ——小时开行列车数〔列〕。

〔4〕最终确定全日行车方案在计算完毕得到各小时应开行列车数和行车间隔时间的根底上，根据线路所指定的效劳水平进行调整。

行车间隔时间过长，会增加乘客的候车时间，增加乘客的在途总时间，不利于吸引客流。

为方便乘客、提高效劳水平，可规定在9:30~21:00间的非顶峰运营时间内，为保证线路的效劳水平，将最终确定的行车间隔时间标准不大于6分钟；而在其他非顶峰运营时间内，最终确定的行车间隔时间标准不大于10分钟。

根据这一原那么，在22:30~23:30时段，按公式计算得开行对数为2对，此时的行车间隔为30分钟，但考虑到乘客的实际需要，将开行对数调整为6对，行车间隔为10分钟。

城市轨道交通列车交路开行方案优化研究摘要：随着城市人口的不断增长，部分城市轨道交通线路客流时空分布不均。

基于这一背景，单线路运营组织可能会形成高峰时期部分路段运力供给不足、部分路段运力较差、服务水平较低的现象。

在这方面，中国已经率先实施了大小交路。

城市轨道交通大小交路方案是在固定编组方案和停靠方案的条件下，基于大小交路模式确定每个时间段的列车运行次数，一方面可以促进客流与运能的匹配，另一方面可以节约列车资源，在列车保持合理载重的情况下，提高服务水平。

关键词：城市轨道交通；大小交路；开行方案；根据城市轨道交通客流分布不均衡的特征，结合大小交路运营组织特点，以乘客出行成本和运输企业运营成本最小为目标，考虑断面满载率、列车运用数量、列车追踪间隔及最小发车间隔等约束，建立城市轨道交通列车大小交路开行方案双目标非线性整数优化模型，采用线性加权法将双目标模型转化为单目标模型后应用遗传算法进行求解，案例分析验证模型的效果，为运输企业行车组织提供理论参考，并对小交路区段折返点、区段客流比重进行灵敏度分析。

一、模型基本假设1.交路模式描述。

研究对象为具有n个车站的城市轨道交通直线型线路，为车站集合，为便于运营组织线路采用两层交路，其中大交路列车全线贯通运营，列车从车站S1行至车站Sn后折返，小交路列车为部分区段运营，车站Sa及车站Sb为折返站;小交路列车发车频率为大交路列车发车频率的整数m 倍，列车定员为Cz，大小交路列车共线运行区段记为M2，其他区段记为M1。

2.基本假设。

(1)从规划设计的角度考虑，线路中每个车站均具备折返条件。

(2)研究时段内，大小交路列车发车间隔不变，上下行列车成对开行。

(3)研究时段内的客流量由这一时段内的列车平均分担。

4)为便于绘制运行图，小交路列车发车频率为大交路列车发车频率的整数倍。

(5)列车车底周转方式为大小交路独立运营使用，且具有相同的车型和编组。

(6)列车停站方案为站站停，停站时间由站内上车乘客数量决定。

第5卷第10期2010年10月767城市轨道交通列车开行方案优化方法邓连波1, 曾 强1, 高 伟1, 宾 松2（1. 中南大学交通运输工程学院，长沙 410075； 2. 中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063）摘 要：将列车编组纳入城市轨道交通列车开行方案，优化确定列车编组长度、列车数量和开行时段。

在分析客流广义出行费用的基础上，合理考虑运输能力、运输组织要求、运输效益和客流需求，明确列车开行的约束条件和目标函数，建立了城市轨道交通列车开行方案的多目标规划模型。

根据模型特点，借鉴开行方案制定的实践经验，设计了三阶段求解方法。

针对长沙地铁2号线的应用表明，优化方法具有较高求解效率和较好求解质量。

关键词：城市轨道交通；列车开行方案；多目标优化模型；三阶段求解方法中图分类号：U293.1文献标志码：A 文章编号：1673－7180(2010)10－0767－6Optimization method for train plan of urban rail transitDeng Lianbo1，Zeng Qiang1，Gao Wei1，Bin Song2(1. School of Traffic and Transportation Engineering, Central South University, Changsha 410075, China;2. China Railway Siyuan Survey and Design Group Co. Ltd, Wuhan 430063, China)Abstract: The form of train formation is add into the train plan of urban rail transit, then the train formation length, the stage and its train count can be optimized together. On the basis of analyzing the passenger flow generalized travel cost and considering reasonably the transport capacity, the requirements of traffic organization, corporation benefit and passenger traffic demand, the constraint conditions and objective functions were given. The multi-objective optimization model for train plan of urban rail transit was put forward. According to the characteristics of model and refining train planning making experience, the three-phase solution method was designed. The instance of Changsha metro line 2 shows the method can give a good result with high solution efficiency.Key words: urban rail transit；train plan；multi-objective optimization model；three-phase solution method近年来城市轨道交通的快速发展，其列车开行方案制定问题得到日益重视。