CN102741105A - 城市通勤铁路系统的经同步快车与慢车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管理沿着双轨地铁线路的地铁列车以允许与慢车运营组合的快车行驶的计算机化系统及方法。快车在沿着所述线路的快车站处赶上慢车，且采取措施以允许所述快车在那些站点处实际地或“虚拟地”超过所述慢车。其中所述快车实际地超过所述慢车的实施例包含由所述快车站处的占据减少的占用面积的并排式轨道促进的直接列车间换乘。在其它实施例中，通过改变由列车以快车间隔提供的运营的类型来实现虚拟超车：慢车“变换”成快车且反之亦然。实施例使得乘客能够在快车站处于列车之间换乘，使得这些“中转”乘客可比任何特定列车更快地行驶。

Description

城市通勤铁路系统的经同步快车与慢车

技术领域

本发明是在大运量客运系统的领域。更具体来说，本发明的实施例针对大运量客运通勤铁路系统的调度与运行。

背景技术

许多年以来，全世界的大都市地区的市民一直依赖于通勤铁路系统(包含地上铁路及地铁)作为重要的交通手段。由于通过地铁列车避免与机动车辆的同平面相交，因此在人口密集的城市中地铁系统尤其具吸引力。当前，世界上有超过一百个城市运行地铁通勤铁路系统，从而每天服务于数以亿计的乘客。

当然，一般来说通勤铁路系统且特定来说地铁系统受到其轨道及站点的实际位置的约束。列车只能沿着铁路行驶，且除了在沿着铁道的离散站点处停靠以外不能在别处停靠来装载及卸载。铁道、铁路及站点的基础结构组件的构造成本是地铁系统的总体大小及复杂性的主要决定因素，尤其是考虑到在现有城市内(及因此现有城市地下)建造地铁线路所需的挖掘量。由于这些约束及新增线路或额外基础结构所需的成本，对由地铁通勤铁路系统提供的交通容量的最优利用即为高度期望的目标。地铁系统的利用不足是金融性灾难，在于不能收回巨大的基础结构成本；如此，地铁通勤铁路构造通常局限于能够提供充足客流量的路线。但如果对地铁系统的需求超过其容量，那么这些基础结构成本也会抑制构造额外容量。因此，世界上的城市地铁系统中的许多城市地铁系统过度拥挤；的确，韩国首尔及日本东京的过度拥挤的地铁系统通常是全世界公认的。1993年1月5日发布的第5,176,082号美国专利描述一种乘客装载与卸载控制系统，其提供一种解决此过度拥挤问题的方式，具体来说是通过根据已在个别列车车厢上的乘客的数目来调度在站点处可登乘那些车厢的乘客的数目；此专利中还描述一种以有秩序方式同时装载与卸载乘客的方法。

高基础结构构造成本的约束还反映在乘客行程时间中。通勤铁路系统呈现特定问题：乘客自由地在沿着线路的任何站点处登乘及离开地铁列车。举例来说，沿着其线路进行n次停靠的列车将具有

个可能的个别乘客旅程，其中给定乘客所进行的特定旅程由所述乘客登乘所在的站点(即，旅程起点)及乘客决定离开列车所在的站点(即，目的地)界定。并且，当然，客流量取决于由地铁提供的方便性，而方便性在很大程度上取决于地铁站与乘客目的地的接近度。因此，地铁系统设计者及营运商面临沿着线路的站点的数目与从起点到终点的乘客行程时间之间的折衷。具体来说，尽管沿着线路有较大数目的站点会改善地铁与范围广泛的目的地的接近度，但此较大数目的站点将必定减慢不希望在特定站点处离开列车的乘客的乘客行程时间。

一种解决过度拥挤的地铁列车系统及长乘客行程时间的两个问题的常规途径是使用快车，所述快车为并不在沿着线路的每个站点处均停靠的列车。在一些较大的地铁系统(例如纽约市、巴黎及首尔的那些地铁系统)中，为快车及慢车提供单独的铁道及站点站台，从而使得快车能够在不被于每一站点处停靠的较慢慢车阻碍的情况下沿路线行驶。在具有单独快车线路及站点的这些系统(其中快车不被在慢车站处停靠的慢车减慢)中，在快车站登乘的那些乘客在其整个旅程中保持在快车上且在快车站处离开、具有最优的乘客行程时间。

然而，许多乘客必须乘坐慢车行驶到快车站或从快车站行驶到其所期望目的地或完成此两者。如果这些乘客希望利用快车运营，那么所述乘客在其旅程期间必须至少一次地在慢车线路与快车线路之间进行换乘。因此，这些乘客的总行程时间不仅包含在列车上时的行程时间，而且包含在快车站处转乘列车时所涉及的换乘时间。可将此换乘时间视为数个分量(包含上车与下车时间、乘客在快车站台与慢车站台之间行走(通常在不同的地铁层级上)所需的时间以及还有等待“换乘到”的列车抵达站点所花费的时间)的总和。通常，等待时间占此换乘时间的大部分且可将其视为具有“换乘到”的列车的“行车时距(headway)”时间的约1/2的平均值的随机变量。

作为进一步的背景，已知在一天中的高峰期期间使快车在快车站处的抵达及启程时间与慢车在那些站点处的抵达及启程时间同步。举例来说，已知纽约市地铁系统将其地铁快车运营调度为至少在早上高峰期期间使快车与慢车之间的换乘时间最小化。以此方式，减少了乘客花费在等待“换乘到”的列车抵达站点的等待时间。

然而，从此描述显而易见，那些地铁系统或地铁系统的限于沿每一行驶方向仅单轨的部分尚不能提供快车运营。在此些系统中，快车(像这样的车并不在位于快车站之间的慢车站处停靠)的极限行驶速度最终将必定受所述快车沿着路线赶上的任何慢车的速度的限制。

作为进一步的背景，在一些铁道系统中使用“侧轨”或“侧线”以允许较快的列车超过停下的或较慢的列车。图1a以平面图图解说明使用侧轨来允许较快列车超过较慢或停下的列车的常规乘客铁路站的实例。在此实例中，双轨系统包含用于在图1a的视图中从“西”向“东”行驶的列车的主线路2WE及用于从“东”向“西”行驶的列车的主线路2EW。主线路2WE邻近于站台5WE安置，在站台5WE处乘客能够登乘从西向东行驶的列车及从所述列车下来，而主线路2EW邻近于站台5EW安置，站台5EW支持从东向西行驶的乘客上车及下车。此常规站点包含分别与站台5WE、5EW相关联的侧轨4WE、4EW。侧轨4WE、4EW可各自耦合到其相应主轨2WE、2EW，使得(举例来说)沿着主轨2WE行驶的列车可在此站点处转换到侧轨4WE并沿着侧轨4WE行驶或者可代替地在主轨2WE上继续。如从图1a显而易见，在此常规布置中，在主轨2WE上从西接近站点的较慢列车可转换到侧轨4WE且在站台5WE处停靠，从而允许较快列车(例如快车)保持在主轨2WE上且行驶经过站台5WE，从而有效地超过在侧轨4WE上停靠于站台5WE处的较慢列车。如此，包含例如图1a中所展示的常规站点的站点的双轨地铁线路可支持快车与慢车运营。

通常，侧轨设施在地上铁路站处比在地铁站处更普遍，因为在地铁站处新增侧轨所涉及的挖掘成本等通常为过高的。举例来说，如在图1a中所展示，站点必须足够宽(在图1中为垂直尺寸)以包含两条主轨2WE、2EW、两个站台5WE、5EW、两条侧轨4WE、4EW及这些结构中的每一者的任一侧上的适当间距。如果现有的双轨系统希望新增快车运营，那么以图1a中所展示的方式新增侧轨4WE、4EW的成本尤其过高，且出于此原因几乎不会执行。并且甚至在其中在站点处提供侧轨的那些地上或地铁系统中，乘客从一辆列车转乘到另一辆列车通常也需要显著的等待时间，如上文所提及。

作为进一步的背景，此项技术中已知用于优化列车调度的计算机算法。第6,873,962B1号美国专利描述一种用于通过导出及优化成本函数来调度沿着铁路通道行驶的列车的启程时间及速度的自动化途径，所述成本函数确保所有相交点(列车相遇或超过彼此)在设有侧轨的位置处发生。第US 2005/0234757A1号美国专利申请公开案描述一种用于包含侧轨以允许较快列车超过较慢或停下的列车的铁道系统中的货运列车的自动化调度系统。第US 2005/0261946A1号美国专利申请公开案还描述一种用于计算通过优化成本函数以使交叉环路处的延迟及沿着列车路线的关键位置处的迟误度最小化而运行的列车调度计划的方法及系统。第US 2008/0109124A1号美国专利申请案描述一种其中使用占位符(“虚拟组成”)改善解决方案的稳定性的列车调度方法。

然而，这些常规列车调度方法及系统中的每一者适用于与允许乘客在沿着路线的中间站点处上车或下车无关的列车调度。换句话说，这些调度方法并不涉及从一辆列车到另一辆列车的乘客换乘的问题，且所述方法也不计及允许有效负荷在沿着路线的任何特定停靠站处高效地上车及下车的列车。换句话说，这些常规调度方法及系统并未解决通勤铁路系统尤其是地铁系统中所涉及的重要且显著的问题中的许多问题。

作为进一步的背景，第1,604,932号美国专利描述一种其中通过提供比可用站台长的列车来增加乘客吞吐量的乘客列车系统。所述列车中的一些车厢在每个站点的站台处停靠，而所述车中的其它车厢仅在交替站点的站台处停靠。所述车厢及站台经色彩编码，使得乘客意识到所述限制。

作为进一步的背景，众所周知，在城市交通领域中，顾客需求在一天中的高峰期(例如，工作日期间的早上与傍晚“高峰期”)与非高峰期及天(例如，周末、假日以及工作日的中午及晚上时间)之间极大地变化。对于

个小时的典型高峰期持续时间(每工作日为两倍)的情况，给定地铁线路在大约每一工作日的四分之三内于非高峰期状态中运行。一个研究已展示，全世界的地铁线路的工作日乘客中超过80％出现在高峰期期间。如此，可粗略地确定典型城市地铁线路的每小时乘客负荷在高峰期期间可为非高峰期中的二十倍大。如此，如果地铁营运商在高峰期及非高峰期期间等同地运行列车，那么在非高峰期期间列车的乘客负荷极其轻；相反地，在非高峰期期间的列车利用率非常低。

许多地铁线路通过减小非高峰期期间的列车运营频率来解决地铁列车使用的此效率低下。然而，已知此途径甚至进一步抑制非高峰期期间的乘客需求，因为一些乘客将使用可用的替代交通模式而非忍受在站点处的无度漫长等待。运营频率的减小尤其增加必须进行跨线路换乘的那些乘客的行程时间。用于改善非高峰期中地铁系统的效率的另一常规途径是缩短列车的长度，使得每一列车在非高峰期期间具有比在全长列车的情况下其将具有的更少的车厢(且因此具有更大的座位利用率)。然而，在此途径中所需的营运商人员的数目与在列车为全长的情况下基本上相同。另外，额外人员及运行复杂性由将车厢与列车耦合及解耦、停放经解耦的车厢等产生。如此，考虑到甚至工作日的大部分时间也是在高峰期之外，在常规地铁系统中尚未达到对交通基础结构、全部车辆及人员的高效利用。

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种运行地铁列车系统的系统及方法，其优化对包含地铁轨道、地铁站及地铁列车的地铁系统资源的利用，同时实质上减少所有乘客的乘客行程时间。

本发明的另一目标是提供在快车/慢车城市通勤铁路系统中的每一快车站处于一整年中快车与慢车之间的经同步连接。

本发明的另一目标是提供每一快车站处快车与慢车之间的最优连接，使得在快车与慢车之间的乘客换乘时间最小。

本发明的另一目标是以最小系统成本减少乘客总行程时间，从而通过改善系统的乘客吞吐率产生地铁列车的过度拥挤的减少。

本发明的另一目标是提供适于新的或现有的双轨地铁系统的此系统及方法。

本发明的另一目标是提供使得快车能够在与慢车相同的地铁线路上运行同时使得快车能够减少快车乘客的行程时间的此系统及方法。

本发明的另一目标是提供其中使在快车站处的乘客换乘时间最小化的此系统及方法。

本发明的另一目标是提供其中在不需要在快车站处构造侧轨或其它基础结构的情况下提供快车运营的此系统及方法。

本发明的另一目标是提供促进列车在快车站处的改变以给乘客提供作为其自身的最小努力的交换而进一步减少其行程时间、实际上将其行程时间减少到使得乘客可沿着路线以比沿着所述路线行驶的最快地铁列车行驶快的有效速度行驶的程度的机会的此系统及方法。

本发明的另一目标是使抵达的列车等待站点处的列车离开所述站点所花费的时间最小化，同时为乘客提供沿着快车路线的额外停靠的额外方便性。

本发明的另一目标是在不显著影响沿着路线的停靠站处的运营频率的情况下改善在非高峰期期间对全部车辆及操作人员的利用。

参考以下说明书以及其图式的所属领域的技术人员将易知本发明的其它目标及优点。

根据本发明的一个方面，地铁快车及慢车的启程及速度经同步使得快车在与在同一轨道上在所述快车前面的慢车运营列车大约相同的时间抵达快车站。提供一种新颖的侧轨及换乘系统以允许快车在快车站处超过慢车且允许乘客直接在停靠的慢车与快车之间换乘而无需下到站台及在所述站台处等待。

根据本发明的另一方面，地铁快车与慢车的启程及速度经同步使得快车在与在同一轨道上在所述快车前面的慢车运营列车大约相同的时间抵达快车站。在快车站处，列车中的一者或一者以上从提供慢车运营变换成提供快车运营，使得在给定时间抵达快车站的列车中的最后一者从快车变换成慢车，其中在所述时间抵达所述站点的列车中的第一者从慢车变换成快车。因此，保持在所述列车中的一者上的每一乘客在旅程的至少一部分内以快车速度行驶。

根据本发明的另一方面，在站台处使在大约相同的时间抵达快车站的经同步列车往返以允许乘客从正从快车运营变换成慢车运营的列车换乘到正从慢车运营变换成快车运营的列车。因此，这些乘客可在除其旅程的必需慢车路程以外的全部旅程内以快车速度行驶。的确，对于这些换乘乘客来说，可能在比沿着所述路线的最快列车的行程时间短的行程时间之后抵达其最终目的地。

根据本发明的另一方面，抵达快车站的经同步列车的较晚抵达经调度使得其沿着其快车路程进行额外停靠，因此使其必须等待较早抵达的经同步列车离开快车站的时间最小化同时改善顾客方便性。

根据本发明的另一方面，相比于在高峰期期间，在非高峰期期间将沿着地铁线路的较少站点指定为快车站。实际上，将快车站之间的间隔按比例调整为更长，例如按比例调整到两倍、三倍或四倍。快车站间隔的此按比例调整及因此“群组列车派发间隔”的按比例调整减少快车超过慢车的站点的数目。通过沿着经按比例调整快车站间隔包含额外“半快车”站点且由于顾客负荷在非高峰期期间较轻，因此较少列车就可提供与在高峰期期间相同频率的运营。

附图说明

图1a是具有侧轨的常规列车站的呈平面图的示意图。

图1b到1d是本发明的实施例结合具有侧轨的列车站的操作的呈平面图的示意图。

图2a是结合其应用本发明的实施例的地铁线路的示意性图解说明。

图2b是图解说明根据本发明的实施例快车与慢车沿着图2a的地铁线路的相对行驶速度的线图。

图3a係图解说明根据本发明的实施例用于调度及管理图2a的地铁线路上的地铁列车的计算机系统的呈框形式的电路图。

图3b是图解说明根据本发明的实施例图3a的系统在调度及管理图2a的地铁线路上的地铁列车时的操作的流程图。

图3c及3d是图解说明根据本发明的实施例快车及慢车沿着图2a的地铁线路的相对行驶速度的线图。

图3e到3h是根据本发明的实施例图2a的地铁线路在图3c及3d中所描述的所述地铁线路的运行中的特定时间点的快照视图。

图4a到4c及4e是根据本发明的实施例实现实际超车及直接列车间乘客换乘的地铁快车站的呈平面图的示意图。

图4d是根据本发明的在图4a到4c及4e中所展示的实施例执行直接列车间乘客换乘的邻近地铁列车的立面图。

图5a到5k是根据本发明的实施例实现实际超车及直接列车间乘客换乘的地铁快车站的呈平面图的示意图。

图5l到5o是根据本发明的实施例在4a到4d中所描述的地铁线路的运行中的特定时间点的快照视图。

图6是图解说明根据本发明的实施例在沿着地铁线路提供快车运营与慢车运营之间变换的列车的相对行驶速度的线图。

图7a到7c是图解说明根据本发明的实施例在沿着地铁线路提供快车运营与慢车运营之间变换的列车的运行的线图。

图7d到7g是根据常规运行(图7d)及根据本发明的实施例(图7e到7g)图2a的地铁线路在地铁线路的运行中的特定时间点的快照视图。

图8a到8c是图解说明根据本发明的实施例在快车站处进行停靠的列车的运行的呈平面图的示意图。

图9a到9c是图解说明根据本发明的实施例沿着快车站之间的间隔指派半快车站的呈平面图的示意图。

图10a到10g是图解说明根据本发明的另一实施例在快车站处进行停靠的列车的运行的呈平面图的示意图。

图11a到11c是图解说明根据本发明的另一实施例在快车站处进行停靠的列车的运行的呈平面图的示意图。

图12a到12h是图解说明根据本发明的其它实施例在快车站处进行停靠的列车的运行的呈平面图的示意图。

图13a及13b分别是根据本发明的实施例图3a的系统将登乘说明传达给乘客的快车站的平面图及立面图。

图13c及13d是根据本发明的实施例在图13a及13b的站点处的借以将登乘说明传达给乘客的图形显示器的内容的视图。

图14a到14d是图解说明根据本发明的实施例沿着地铁线路在空间上变化的列车行程时间的时间线线图。

图15a到15d是图解说明根据本发明的实施例沿着地铁线路在空间上变化且随着一天中的时间变化的列车行程时间的时间线线图。

图16a到16d是图解说明根据本发明的实施例沿着地铁线路在空间上变化、随着一天中的时间变化且随着一周/月/年中的天变化的列车行程时间的时间线线图。

图17a到17c是图解说明根据本发明的实施例在非高峰期期间快车站间隔的拉长的线图。

图17d图解说明根据本发明的实施例针对非高峰期的比例因子的各种替代方案的快车站部署。

具体实施方式

将结合实施到城市通勤铁路系统中的本发明实施例来描述本发明，其中所述系统的至少显著部分为地下地铁系统。在本说明书中描述这些实施例是因为预期本发明将在用于此应用中时尤其有益。然而，预期本发明还可在实施于其它应用及环境中的情况下提供类似重要益处。因此，将理解，以下描述仅以实例方式提供且并不打算限制所主张的本发明的真实范围。

图2a结合从起点行驶到终点的地铁线路SLINE示意性地图解说明本发明的实施例的背景。出于此背景描述的目的，将结合单个行驶方向(在图2a中从西向东)来论述地铁线路SLINE；当然，事实上地铁线路SLINE支持沿两个方向的行驶(在图2a中从西向东及从东向西)。在图2a的实例中，将七个快车站E0到E6展示为沿着地铁线路SLINE定位，其中快车站E0对应于地铁线路SLINE在其从西向东行驶方向上的起点，且快车站E6对应于终点。如图2a中所展示，将间隔I1到I6中的每一者界定为地铁线路SLINE在相应对的快车站E0到E6之间的长度(例如，间隔I1为快车站E0与E1之间的间隔，间隔I2为快车站E1与E2之间的间隔，等等)。在地铁线路SLINE的此实例中，沿着每一间隔I1到I6存在若干慢车站；举例来说，沿着快车站E0与快车站E1之间的间隔I1定位有四个慢车站。在此实例中，快车站E0到E6也用作慢车站(具体来说，所述慢车站编号为0、5、10、15等，图2a中所展示)。

图2b图解说明快车EXP及慢车LOC沿着地铁线路SLINE在单个方向上(例如，从西向东)的理论行程时间。图2b中所图解说明的时序展示快车EXP与慢车LOC在基本上同一时间(在图2b中为0分钟)离开地铁线路SLINE的起点(快车站E0)，但其中快车EXP立即领先于慢车LOC。在此实例中，慢车LOC将在沿着地铁线路SLINE的每一间隔I1到I6的每一慢车站处停靠，而快车EXP仅在快车站E1到E6处停靠。由于快车EXP不进行慢车停靠而慢车LOC进行停靠，因此快车EXP比慢车LOC早地到达终点快车站E6。在此实例中，快车EXP在三十分钟的行程之后到达终点E6，而慢车LOC在六十分钟的行程之后到达终点E6。快车EXP可未必以比慢车LOC快的瞬时速度沿着地铁线路SLINE行驶，但其较高有效行驶速度可因其并不在沿着地铁线路SLINE的慢车(即，非快车)站处停靠而简单地产生。在任何情况下，快车EXP沿着地铁线路SLINE的总体行程时间比慢车LOC的总体行程时间短。

然而，如果地铁线路SLINE实质上是双轨线路使得一条铁道轨道承载沿一个方向行驶的列车且另一轨道承载沿另一方向行驶的列车，那么图2b中所图解说明的理论时序仅在快车EXP在到达终点E6之后才赶上任何慢车的情况下有效。在图2b的实例中，只要在快车EXP离开起点快车站E0的时间0之前小于三十分钟内无慢车离开起点快车站E0，此条件就成立。否则，快车EXP将会赶上那辆较早离开的慢车，且其从那时之后的行驶速度将受那辆较早离开的慢车的行驶速度及慢车站停靠的限制。换句话说，由于地铁线路SLINE为双轨线路，因此较快行驶的快车不能超过较慢移动的慢车。为了避免快车受慢车运营限制的此情形，列车在时间上必须分开足够远使得快车无法赶上就在前面的慢车。当然，运行其中列车分开此些长时间(举例来说，如同在图2b的情况下不小于三十分钟)的任何长度或客流量水平的地铁系统通常为不实际的。

由于此限制，现代地铁系统中的大多数常规双轨线路不支持快车运营。而是，沿着这些常规地铁线路的每辆列车作为慢车运行，且乘客吞吐量及行程方便性受到限制-每个地铁乘客必须忍受列车沿着他的或她的旅程进行每次慢车停靠所需的时间。通常，提供如上文相对于图1a所描述的侧轨的成本在地铁背景下为过高的，尤其是在地铁营运商希望改装现有双轨站点以提供快车运营的情况下(举例来说，以减轻仅为慢车运营的列车的过度拥挤)。

根据本发明，已发现，可在双轨系统内以至多需要相对于将站点改装为包含常规侧轨的成本大大减少的成本的方式提供地铁快车运营；在本发明的一些实施例中，如从以下描述将易知，可在不招致任何构造或基础结构成本的情况下在地铁系统中提供快车运营。因此，本发明向地铁营运商及地铁乘客群体两者提供重要益处，此些益处包含导致减少的乘客行程时间及减少的乘客过度拥挤的经改善乘客吞吐量、对现有地铁基础结构的经改善利用及管理地铁行程方面的经增强乘客自主性。

快车与慢车的同步

如从先前描述显而易见，为了在双轨地铁线路(即，每一行驶方向一个轨道)上提供合理的地铁快车运营，必须提供快车有效地超过较慢行驶的慢车的能力。如上文所提及，预期地铁快车实际上可能并不以比慢车快的瞬时速度行驶，而是可因这些快车并不在慢车(即，非快车)站处停靠而代替地以较快的有效行驶速度行驶。

根据本发明的实施例，将快车站周期性地界定为沿着地铁线路的位置，在所述位置处地铁快车及地铁慢车两者均进行停靠，乘客可登乘慢车及快车两者以及从所述两者下来，且乘客可从慢车换乘到快车。此外，根据本发明的实施例，使快车与慢车的调度相对于彼此同步，使得较快行驶的快车仅在快车站处赶上较慢行驶的慢车。并且，在那些快车站处，准许快车实际地或“虚拟地”超过慢车，即使地铁线路可能被构造为其中为沿每一方向的行驶提供仅一个轨道的双轨地铁线路。下文将结合本发明的特定实施例来描述在这些站点处执行列车的实际或虚拟超车的特定方式。

根据本发明的实施例，将快车及慢车调度为有效地同时抵达快车站通过构造、编程及操作以实现所述调度任务的经计算机化的系统来执行。图3a根据本发明的实施例的实例图解说明地铁调度及操作系统(“系统”)20的构造。在此实例中，借助计算机系统来实现系统20，所述计算机系统包含借助网络连接到服务器30的工作站21。当然，结合本发明有用的计算机系统的特定架构及构造可广泛地变化。举例来说，可通过单个物理计算机(例如常规工作站或个人计算机)或替代地通过以分布方式在多个物理计算机上实施的计算机系统来实现系统20。因此，图3a中所图解说明的一般化架构仅以实例方式提供。

如图3a中所展示且如上文所提及，系统20包含工作站21及服务器30。工作站21包含耦合到系统总线BUS的中央处理单元25。耦合到系统总线BUS的还有输入/输出接口22，其是指外围功能P(例如，键盘、鼠标、显示器等)借以与工作站21的其它成分介接的那些接口资源。中央处理单元25是指工作站21的数据处理能力且如此可由一个或一个以上CPU核心、协处理电路等实施。根据工作站21的应用需要来选择中央处理单元25的特定构造及能力，此些需要至少包含执行在本说明书中所描述的功能且还包含例如可由计算机系统20执行的其它功能。在根据此实例的系统20的架构中，系统存储器24耦合到系统总线BUS并提供适用作用于存储输入数据及由中央处理单元25执行的处理的结果的数据存储器的所期望类型的存储器资源。根据本发明的此实施例，工作站21还包含程序存储器34，程序存储器34为存储执行本说明书中所描述的操作所根据的可执行计算机程序指令的计算机可读媒体。在本发明的此实施例中，这些计算机程序指令由中央处理单元25执行(举例来说，以交互应用程序的形式)以产生用于将在地铁线路SLINE上行驶的快车及慢车的时刻表且在一些实例中根据所述时刻表并响应于在运行期间遇到的实际状况而管理地铁线路SLINE的运行。这些计算机程序指令可产生由外围装置I/O以适用于工作站21的人类用户的形式显示或输出的数据及结果，或者其产生待传达给列车及站点的运行信号。当然，此存储器布置仅为一实例，应理解，工作站21内的存储器资源的特定布置及架构可(举例来说)通过实施单个物理存储器资源中的或者全部或部分地分布于工作站21外部的数据存储器及程序存储器而变化。

工作站21的网络接口26为工作站21借以接入网络上的网络资源的常规接口或适配器。在本发明的此实施例中，网络接口26耦合到的网络可为局域网络或者可为广域网络，例如内联网、虚拟专用网络或因特网。如图3a中所展示，可由工作站21直接或间接接入的网络资源中的一者或一者以上包含列车/站点接口28，列车/站点接口28经由总线TRN_I/O接收来自或关于地铁线路SLINE中(或者包含地铁线路SLINE的整个地铁系统中)的地铁列车中的每一者的输入、经由总线STA_I/O接收来自或关于沿着地铁线路SLINE(或包含地铁线路SLINE的整个地铁系统中)的地铁站中的每一者的输入且还经由总线TRN_I/O及STA_I/O将信号传达给那些地铁列车及站点。从这些列车及站点传达的信号由接口28接收且在此实例中存储于本地驻存于工作站21内或者可由工作站21经由网络接口26在网络上接入的存储器资源中。

如图3a中所展示，工作站21可经由网络接口26接入的网络资源还包含服务器30，服务器30驻存于局域网络或广域网络(例如内联网、虚拟专用网络或因特网)上且可由工作站21借助那些网络布置中的一者且通过对应的有线或无线(或两者)通信设施接入。在本发明的此实施例中，服务器30为在一般意义上类似于工作站21的架构的常规架构的计算机系统且如此包含一个或一个以上中央处理单元、系统总线及存储器资源、网络接口功能等。另外，库32也可供服务器30使用(及或许可供工作站21经由局域网络或广域网络使用)，并存储例如在系统20中可为有用的档案或参考信息。库32可驻存于另一局域网络上或替代地可经由因特网或某一其它广域网络接入。预期库32也可由总体网络中的其它相关联计算机接入。

当然，持久及临时数据、库32及程序存储器34物理驻存的特定存储器资源或位置可实施于可由系统20的计算资源接入的各种位置中。举例来说，数据及程序指令可存储于工作站21内、服务器30内的本地存储器资源中或可由这些功能网络接入的存储器资源中。另外，数据及程序存储器资源中的每一者自身可分布于多个位置当中，如此项技术中已知。预期所属领域的技术人员将能够容易地以适合于每一特定应用的方式实施结合本发明的此实施例有用的适用测量值、模型及其它信息的存储及检索。

根据本发明的此实施例，系统20内(无论是在工作站21内还是在服务器30内)的程序存储器存储可分别由中央处理单元25及服务器30内的计算功能执行以执行本说明书中所描述的功能的计算机指令，借助所述计算机指令来调度及管理沿着地铁线路SLINE行驶的地铁列车的启程及运行。这些计算机指令可呈一个或一个以上可执行程序的形式或者呈从其导出、汇编、解释或编译一个或一个以上可执行程序的源代码或高级代码的形式。可使用若干种计算机语言或协议中的任何一者，此取决于将执行所期望操作的方式。举例来说，这些计算机指令可以常规高级语言来编写(写为常规线性计算机程序或经布置而以面向对象的方式执行)。这些指令还可嵌入于高级应用程序内。举例来说，调度及运行应用程序可完全地驻存于工作站21的程序存储器34内，使得工作站21自身执行本说明书中结合本发明的实施例所描述的方法及过程，其中服务器30执行网络及数据检索操作。根据另一实例，可执行的基于web的应用程序可驻存于服务器30及客户端计算机系统(例如工作站21)内的程序存储器处、从客户端系统接收呈电子表格的形式的输入、执行web服务器处的算法模块及将输出以某一常规显示或打印形式提供到客户端系统或者借助经由接口28传达的信号将输出提供到列车及站点。当然，还可在系统架构(例如图3a中所展示的系统20的系统架构)内或根据其它架构构造及操作其它布置。预期，参考本描述的所属领域的技术人员将能够在不过度实验的情况下容易地以适合于所期望设备的方式实现本发明的此实施例。或者，这些计算机可执行软件指令可驻存于局域网络或广域网络上的别处或者可经由某一网络接口或输入/输出装置借助电磁载波信号上的经编码信息从高级服务器或位置下载。所述计算机可执行软件指令最初可能已存储于可装卸或其它非易失性计算机可读存储媒体(例如，DVD磁盘、快闪存储器等)上或者可以软件封装的形式作为电磁载波信号上的经编码信息下载，系统20以软件安装的常规方式从所述软件封装安装所述计算机可执行软件指令。

现在参考图3b，将描述根据本发明系统20在执行地铁线路SLINE以及其列车及站点的调度及运行时的一般化操作。当然，结合本发明的实施例所涉及的特定操作将因不同实施例而变化且对于参考本说明书所属领域的技术人员将为易知的。然而，预期图3b中所图解说明的一般化操作将以非常适于提供本发明的益处的方式提供可实现自动化及计算机化控制的方式的背景。

图3b的一般化流程图图解说明根据本发明的此实施例对快车及地铁列车的总体调度及部署是基于各种数据及信息源，所有所述数据及信息源均存储于库32或系统20的某一其它存储器资源中。乘客数据源33包含关于使用地铁线路SLINE的乘客的数目数据、关于在沿着地铁线路SLINE的各个站点中的每一者处上下所述线路的乘客的数目的数据、关于乘客的那些数目相对于一天中的时间及还有在不同的天之间如何变化的数据以及在界定地铁列车线路时刻表时可能有用的其它类似数据。列车数据源35包含指示可供地铁线路SLINE使用的地铁列车及车厢的数目、每一列车及车厢可舒适地载运乘客的数目或安全地载运乘客的数目(或倘若那些数目彼此不同，则为其两者)的数据、关于列车及车厢可沿着地铁线路行驶的最大及最优(所期望)速度、停靠距离的数据以及关于列车资源的在界定地铁列车时刻表时可能有用的其它类似数据。站点数据源37包含指示沿着地铁线路SLINE的站点的位置、那些站点中的每一者的基础结构属性(例如，站台的长度、运客容量、支持性基础结构的存在等)、在那些站点处是否定位有到其它地铁线路的连接及对此些连接的乘客需求的数据以及关于沿着地铁线路SLINE的站点的在界定地铁列车时刻表时可能有用的其它类似数据。来自这些数据源33、35、37的数据以及关于对调度过程有用的其它参数的数据由系统20接入或以其它方式可供系统20使用以执行本发明的实施例的调度过程。

在图3b的此高级描述中，系统20执行过程34以界定沿着地铁线路SLINE的哪些站点将为快车与慢车站以及哪些站点将仅为慢车站。在一些情况下，可基于其它准则预先确定对沿着地铁线路SLINE的快车站的选择，例如通过地铁站的高层管理人员、可构造特定站点的方式(在未表示于站点数据源37内的条件下)、顾客调查等。在不存在此些外部限制的情况下，过程34由系统20内的执行程序指令的计算资源执行从而(举例来说)以自动化或“人工智能”方式优化对快车站的选择。举例来说，可使用操作准则来界定成本函数，以便可使用对快车站的若干个试验选择来执行所述成本函数的反复或蒙特卡洛(Monte Carlo)评估，以便基于乘客数据33、列车数据35及站点数据37评估最优指派。优选地，将以此成本函数反映表示乘客吞吐量、乘客行程时间、乘客舒适度(即，避免过度拥挤的状况)及地铁列车利用率的参数。预期，参考本说明书的所属领域的技术人员将能够应用常规AI及其它评估技术以在此过程34中针对当前信息界定快车站。

在过程36中，系统20内的计算资源执行程序指令以界定将在一天内随时间沿着地铁线路SLINE调度的快车及慢车的数目及频率，且如此所述时刻表可在不同的天之间变化。与上文所描述的过程34类似，预期过程36也以自动化方式执行，举例来说，通过评估表达在界定所述时刻表内快车的数目、长度及布置时所涉及的准则的成本函数。如从本发明的下文所描述的一些实施例将显而易见，界定过程36可包含“群组”地铁列车的界定，其中快车部分实质上比慢车部分长。预期对快车的数目的约束取决于上文所描述且从数据源33、35、37提供的各种数据元素。优选地且如上文所描述，将以在过程36中优化的成本函数反映表示乘客吞吐量、乘客行程时间、乘客舒适度(即，避免过度拥挤的状况)及地铁列车利用率的参数。预期，参考本说明书的所属领域的技术人员将能够应用常规AI及其它评估技术以在此过程36中针对关于地铁线路SLINE的当前信息界定快车的数目及频率。

作为对过程34、36的替代方案，可代替地由地铁系统管理人员先验地界定快车站以及快车的数目及频率的定义。尽管预期这些资源的此界定一般来说将不针对乘客吞吐量、乘客行程时间、乘客舒适度及地铁列车利用率等的所有目标而优化，但本发明的总体调度及运行过程仍可在此环境内操作以在那些约束内优化这些及其它属性。

在过程38中，系统20内的计算资源操作以导出地铁线路SLINE随时间的时刻表，其针对在过程34中(或以其它方式)界定的快车站的以及在过程36中(或以其它方式)界定的快车的数目及频率。根据本发明的实施例，在过程38中所导出的时刻表使快车与慢车的运行同步，使得快车与慢车仅在快车站处准时相遇。如上文所提及且如从本发明的实施例的以下描述将显而易见，快车站允许快车实际地或虚拟地超过较慢行驶的慢车；相反地，在沿着地铁SLINE的除快车站以外的位置处，赶上慢车的快车的行程时间将受所述慢车的速度及所述慢车所进行的停靠约束，至少直到两辆列车到达下一快车站。因此，预期在沿同一方向行驶的快车与慢车仅在快车站处相遇的情况下会实现地铁线路SLINE的最优运行；因此，在过程38中，将以与正由沿着地铁线路SLINE在快车前面的慢车遵循的时刻表同步的方式界定快车的启程及行驶速度。预期，参考本说明书的所属领域的技术人员将能够应用常规AI及其它评估技术(举例来说，通过评估表达在导出时刻表时所涉及的准则的成本函数)以在此过程38中针对关于地铁线路SLINE的当前信息界定地铁线路SLINE的运行时刻表，包含启程时间及行驶速度。在此实例中，所述成本函数可在平均、累积或某一其它统计意义上表达与沿着地铁线路SLINE的乘客行程时间有关的某一度量，以便在过程38中通过使乘客行程时间的此度量最小化来导出所述时刻表。

参考图3c，现在将描述根据本发明的实施例在过程38中所导出的最优时刻表中使快车与慢车彼此同步的方式。图3c是沿着地铁线路SLINE的列车行程的线图，所述线图以其中距离遵循水平轴且时间遵循垂直轴(沿向下方向增加时间)的形式呈现。图3c中图解说明快车EXP1到EXP4以及慢车LOC0到LOC3沿着地铁线路SLINE的行程。如从图3c显而易见，快车EXP1到EXP4以慢车LOC0到LOC3的行驶速度的实际上两倍的速度行驶，这在很大程度上是因为慢车LOC0到LOC3在快车站之间的慢车站(未展示)处停靠。此路程速度差异意味着较快的快车EXP1到EXP4将在沿着地铁线路SLINE的某一点处赶上较慢的慢车LOC0到LOC3。但由于地铁线路SLINE为双轨线路(沿每一行驶方向一个轨道)，因此必须采取某一措施以允许快车EXP1到EXP4进行超车。

根据本发明的实施例，在快车EXP1到EXP4仅在快车站E0到E3处赶上慢车LOC0到LOC3的意义上使快车EXP1到EXP4与慢车LOC0到LOC3同步。举例来说，慢车LOC1在比快车EXP2离开快车站E0的时间(时间t2)早的时间(时间t1)离开快车站E0，而两者却在同一时间(时间t3)抵达快车站E1。类似地，快车EXP3在快车站E2处(在时间t4)赶上前面的下一辆慢车LOC0。沿着地铁线路SLINE行驶的其它列车以类似方式继续行进。当然，为了使图3c的时刻表成立，必须采取措施以使快车EXP1到EXP4超过慢车LOC0到LOC3。如此，在图3c的时刻表中，在图3c中将超车点1P10到1P43展示为在时间t2到t5在快车站E1处发生(例如，超车点“1P10”表达在快车站E1处，快车EXP1正在超过慢车LOC0)。类似地，图3c展示超车点2P20到2P42在快车站E2处发生，且超车点3P30在快车站E3处发生。应将图3c中的超车点1P10等中的每一者视为“空间-时间”点，因为其各自指示在特定时间的特定空间点(例如，超车点1P10与1P21在空间上处于同一点(即快车站E1)，但分别在不同时间t2、t3)。

尽管将时间刻度及距离刻度展示为沿着图3c中的轴为恒定的使得快车站E0到E3(及时间间隔t1到t6)相对于彼此以均匀间隔出现，但将理解，情况未必是此均匀性。如此，在如图3c中所展示的地铁线路SLINE的时刻表的实际运行中，快车EXP1到EXP4及慢车LOC0到LOC3未必以恒定速度行驶。而是，为了如图3c中所展示使快车EXP1到EXP4与慢车LOC0到LOC3仅同步抵达快车站E1到E3，这些列车的瞬时速度可能有必要在不同间隔之间变化。特定来说，本发明的实施例预期快车EXP1到EXP4的瞬时速度将在不同间隔之间变化，使得其在快车站E1到E3处的抵达时间与慢车LOC0到LOC3的时间同步。

图3d图解说明其中快车站之间的距离(以英里计或以中间的慢车停靠的次数计或以两者计)在不同间隔之间变化的情况。举例来说，图3的时间轴因每一时间点之间的恒定间隔Δt而沿着其长度为恒定刻度，然而距离间隔在快车站之间变化。然而，在此实例中，快车站E2与E3之间的间隔I₃比快车站E1与E2之间的间隔I₂长。在此情况下，从快车站E0行驶到快车站E3的慢车的平均速度与图3c中的平均速度相同(即，慢车LOC0在时间t＝0离开快车站E0且在时间t6抵达快车站E3)，正如快车的平均速度一样(即，快车EXP3在时间t3离开快车站E0且在时间t6抵达快车站E3)。然而，在各个间隔内，每一快车的间隔速度由在所述间隔内在所述快车前面的慢车的间隔速度支配。

图3d相对于慢车LOC0图解说明此支配关系。在此实例中，快车在时间t＝0之后的每一时间间隔Δt的末尾离开快车站E0，其后面紧跟之前所述的慢车。慢车LOC0在第一快车间隔I₁内的间隔速度将取决于各种因子，例如慢车LOC0在停靠之间行驶的瞬时速度、在间隔内的每一慢车站处的停靠时间等。在任何情况下，下一辆快车EXP1在快车间隔I₁内的间隔速度由慢车LOC0在所述距离内的间隔速度支配，使得快车EXP1在快车站E1(超车点1P10)处与慢车LOC0相遇并超过慢车LOC0，且因此在慢车LOC0之前离开快车站E1。在从快车站E1到快车站E2的下一较短间隔I₂内，慢车LOC0以其间隔速度行驶，在此实例中，所述间隔速度比所述慢车在间隔I₁内的间隔速度稍快(如由图3d的线图中在此间隔内的稍平线所证实)。快车EXP2在间隔I₂内的间隔速度由慢车LOC0在此间隔内的间隔速度支配；如从图3d显而易见，此间隔速度也比所述快车在间隔I₁内的间隔速度快以便在快车站E2(超车点2P20)处与慢车LOC0相遇并超过慢车LOC0。在此实例中，快车EXP2在慢车LOC0前面离开快车站E2，使得慢车LOC0在下一间隔I₃内领先于快车EXP3。在此实例中，在所述间隔I₃内，慢车LOC0的间隔速度进一步增加(如由图3d的线图中针对慢车LOC0在此间隔I₃内的较平线所证实)；在间隔I₃内，快车EXP3的间隔速度也增加，使得快车EXP3在时间t6在快车站E3处与慢车LOC0相遇，如图所示。如此，根据本发明的实施例，正是慢车LOC沿着地铁线路SLINE的速度支配了跟在后面的快车EXP的速度，使得快车与慢车的经同步相遇及超车仅在快车站处发生。

可结合图3e到3h中所展示的地铁线路SLINE的示意图来进一步描述根据本发明的实施例对地铁线路SLINE的此运行。可将这些图3e到3h视为平面图，仿佛从上方(且穿过地铁线路SLINE上方的大地)俯视地铁线路SLINE。图3e图解说明地铁线路SLINE在其中慢车T0到T6沿着地铁线路SLINE位于快车站E0与E3之间的时间点的状态，其中第一慢车T0在快车站E3处且慢车T6在最远的西快车站E0处。在图3e中所展示的时间点，快车正在快车站E0处开始沿着地铁线路SLINE的旅程。在图3e中所展示的时间快照处，慢车T5位于快车站E0与E1之间，慢车T3位于快车站E1与E2之间，且慢车T1位于快车站E2与E3之间。

图3f图解说明在慢车T0已到达快车站E6的时间点的地铁线路SLINE。换句话说，在图3e中所展示的时间与图3f中所展示的时间之间的时间内，慢车T0(及所有其它慢车)已行驶三个快车间隔的距离。同时，在此相同时间间隔期间，快车

已行驶六个快车间隔且如此已在快车站E6处赶上慢车T0。在于此时间期间由快车

遇到的快车站E1到E5处，快车分别超过慢车T5到T1中的一者。在此相同时间间隔期间，在快车

及慢车T6的启程之后的时间延迟Δt处从快车站E0派发快车与慢车T7对。快车

及慢车T8在列车及T6启程之后的时间2Δt处离开快车站E0，列车及T8在列车

及T6启程之后的时间3Δt处启程等等，直到快车

与慢车T11对在列车

及T6启程之后的时间延迟5Δt处从快车站E0启程。在图3e的快照与图3f的快照之间的间隔期间，快车

到

中的每一者已超过或赶上对应的慢车T2到T11。在图3f中所展示的时间处，快车

及慢车T12在快车站E0处且准备启程。

图3g更详细地图解说明在对应于图3f中所展示的时间的时间地铁线路SLINE的从快车站E0到快车站E3的部分。图3g中所展示的时间点对应于快车

到

尚未分别超过其相应慢车T6到T12的时间点。如在图3g中显而易见，快车

到

在其正要分别超过的慢车T6、T8、T10、T12之后不久抵达快车站E0到E3。图3h图解说明与图3g中所展示的相同的情形，只不过是在其中快车站E0到E3之间的距离不均匀(即，如同在图3d的线图中)的情况下。如在图3h中显而易见，通过调制列车的间隔速度来管理此情形，如上文所描述。

结合本发明，调度过程38导出其中快车与慢车在沿同一方向行驶时仅在快车站处彼此相遇的时刻表。预期执行调度过程38的方式可通过选择及调制由慢车的启程时间及行驶速度支配的快车的启程时间及行驶速度而容易地界定及优化所述时刻表。假定由本发明的实施例的同步要求所呈现的约束，预期常规计算机操作能够容易地执行此优化。将在本说明书中结合特定实施例详细地描述快车在图3c中的超车点P中的每一者处实际地或虚拟地超过慢车的方式。

返回参考图3b，根据此一般化方法，预期可能够通过改变快车及慢车沿着地铁线路SLINE的相对密度或甚至通过将一些站点重新指定为快车站或慢车站(根据情况而定)来进一步优化在过程38中所导出的时刻表。如此且如图3b中所展示，可根据在过程38的最近实例中导出的最优时刻表来执行过程34、36的进一步反复。因此，预期参考本说明书的所属领域的技术人员将同样能够根据常规优化技术理解总体过程的列车特定布置的此种反复。

预期图3b中所展示的过程34、36、38将经执行以在一组运行条件(举例来说，“高峰期”通勤周期的高需求条件，因为在现代城市环境中此些周期对于地铁线路的运行尤其具有挑战性)下导出运行时刻表。根据本发明的另一实施例，图3b图解说明其中导出供在非高峰期时间周期中使用的第二时刻表的任选过程39。如下文将进一步详细地描述，预期乘客数据33、列车数据35及站点数据37可指示运行时刻表的优化在此些非高峰期中可与在高峰期期间极大地不同。如此，根据本发明的所述替代实施例，从列车利用效率及还有乘客方便性的观点看其可为有利的。

在过程40中，将过程38、38’的最终实例的结果传达给乘客。预期可以各种方式执行过程40，包含打印时刻表、在线时刻表的产生、到具有因特网能力的装置的推送传输等。结合本发明的实施例，还具体预期，将在过程40中借助在沿着地铁线路SLINE的站点处的视频显示器及在列车自身上的视频显示器将所导出的时刻表传达给乘客。在以电子方式执行通信过程40(举例来说，到站点及列车)的条件下，即预期系统20将经由列车/站点接口28(图3a)以及总线STA_I/O及TRN_I/O提供那些通信。根据另一实例，预期可由地铁营运者出售及传达交互式“电子车票”，从而实现与乘客的关于调度、车厢及站台指派等的实时通信。当然，在过程40中将时刻表传达给乘客的特定方式可广泛地变化且可采取这些途径及还有可在将来开发的那些通信技术中的任一者或全部。

此外，如图3b中所展示，根据此一般化方法，预期在运行期间，沿着地铁线路SLINE的状况可能需要一辆或一辆以上列车的时刻表在中途或在一天中的剩余时间内的改变。关于沿着地铁线路SLINE的列车及站点的当前实时状态的数据由系统20获取(举例来说，经由总线STA_I/O、TRN_I/O及站点/列车接口28)。在本发明的实施例的此一般化操作中，以此方式或以其它方式将运行数据41传达给系统20，且在过程42中，系统20内的计算资源执行程序指令以根据先前优化及当前状况调整沿着地铁线路SLINE的列车的启程时间及运行速度以优化其运行。举例来说，系统20可在给定时刻接收对应于沿着地铁线路SLINE的列车中的每一者的当前位置及状态的输入，且可将所述反馈数据与根据当前时刻表列车的预计或所期望位置及状态进行比较；沿着地铁线路SLINE的列车的实际与预计位置之间的误差可接着指示将对列车的运行做出的改变(举例来说，通过调制列车中的一者或一者以上的瞬时速度或者通过调整列车中的一者或一者以上在沿着地铁线路SLINE的站点中的一者或一者以上处的停靠时间)的性质及量值。如图3b中所展示，接着在过程40的另一实例中使用此些调整，以便视情况将时刻表的改变传达给受影响及可能受影响的乘客。

在本说明书中以实例方式且以一般化方式呈现如上文结合图3a及3b所描述的系统20及其操作。预期参考本说明书的所属领域的技术人员在其在特定设备中实施本发明时将易知如上文所描述的此系统及其操作的许多变化形式及替代方案。预期此些变化形式及替代方案将在所主张的本发明范围内。

常规侧轨地铁站

根据本发明的实施例，如上文结合图3a到3h所描述，地铁快车与地铁慢车的经同步调度可针对在快车站处具有常规侧轨设施(例如上文结合图1a所描述的常规侧轨设施)的地铁线路实施。现在参考图1b到1d，现在将描述本发明的实施例结合此常规侧轨站点的操作。

图1b图解说明在其中较早抵达的东行慢车LOC₀已抵达站点E_x且已转换到侧轨4WE的时间点的快车站E_x，在所述时间乘客可经由站台5WE登乘慢车LOC₀及从慢车LOC₀下来。在以此方式使慢车LOC₀停靠于站台5WE处时，较晚抵达的快车EXP₀沿着轨道2WE抵达站台5WE，如图1c中所展示。在图1c中所展示的时间点，乘客可自站台5WE登乘快车EXP₀及从快车EXP₀下到站台5WE；另外，乘客可经由站台5WE在慢车LOC₀与快车EXP₀之间换乘，如图所示。在此登乘及换乘过程所需的时间之后，快车EXP₀接着在慢车LOC₀前面离开快车站E_x，如图1d中所展示；以此方式，快车EXP₀在快车站Ex处实际地超过慢车LOC₀。另外，如果快车乘客需求足以使得多辆快车经调度以在此站点E_x处超过慢车LOC₀(下文将进一步详细地描述此些多快车群组)，那么另一辆快车EXP₁也可在慢车LOC₀保持沿着侧轨4WE停靠时抵达站台5WE，如图1d中所展示。以此方式，此额外快车EXP₁也可超过慢车LOC₀且允许乘客以图1c中所图解说明的方式从站台5WE去往慢车LOC₀及从慢车LOC₀去往站台5WE。

如上文结合图3a到3h所描述，使快车与慢车时刻表同步使得快车EXP仅在快车站处赶上慢车LOC会确保快车EXP沿着地铁线路SLINE的最短可能行程时间，同时优化慢车LOC的使用并使在快车站处在列车之间进行换乘的乘客的乘客等待时间最小化。预期本发明的此实施例将因此通过增加地铁线路的乘客吞吐量而改善对现有地铁列车及站点基础结构的利用。另外，随着乘客吞吐量增加及快车乘客行程时间降低，预期可经由本发明的同步方法减少(如果不消除)地铁列车的过度拥挤。

并排式地铁站

如上文结合图1b到1d所描述，本发明的实施例可与常规构造的侧轨站一起使用以使得快车能够沿着双轨地铁线路实际地超过慢车。然而，相信世界上有少数的现有地铁站将提供侧轨设施(例如图1b到1d中所展示的那些侧轨设施)。如上文所描述，还相信将地铁站改装(或最初构造)为具有此些常规侧轨的成本为过高的。另外，预期经由中间站台在此些站点处的乘客换乘时间在这些配备有常规侧轨的站点处为显著的。

根据本发明的另一实施例，构造地铁快车站使得直接列车间乘客换乘为可能的，从而减少快车站停靠时间的持续时间且还使快车站的占用面积(及因此构造或改装成本)最小化。另外，根据本发明的此实施例，促进地铁快车超过地铁慢车及准许乘客直接在慢车与快车之间换乘的能力。如上文所描述，快车与慢车的调度经相对于彼此同步使得较快行驶的快车仅在快车站处赶上较慢行驶的慢车；在那些快车站处，准许快车超过慢车。

图4a到4e图解说明根据本发明的一个实施例构造的地铁线路SLINE上的地铁快车站E_x的实例，其中乘客换乘在站点站台之外的位置处发生。图4a是快车站E_x的平面图，在所述快车站E_x处分别提供东行站台50e及西行站台50w以用于乘客上车及下车。用于东行列车的主轨52e及用于西行列车的主轨52w在站台50e、50w之间通过且邻近于其相应站台50e、50w。侧轨54e邻近于主轨52e提供于站点E_x的位置处且邻接站台50e的末端，如图所示；侧轨54e在常规开关(未展示)的控制之下沿两个方向耦合到主轨52e，如图所示。类似地，侧轨54w邻近于主轨52w提供于站点E_x处，邻接站台50w的末端；侧轨54w也沿两个方向耦合到主轨52w。

图4b图解说明根据本发明的此实施例在东行慢车LOC₀及东行快车EXP₀停靠于站点E_x处的时间在运行中的站点E_x。在此实例中，根据本发明的实施例，考虑到快车EXP₀的有效行驶速度比慢车LOC₀的有效行驶速度快，慢车LOC₀在快车EXP₀之前抵达站点Ex，如上文所描述。较早抵达的慢车LOC₀已在站点E_x处牵引到侧轨54e上且已后退(向西)小的距离使得其拖曳端在站台50e的末端处或附近(图4c图解说明快车站E_x的此区域的展开图，其中慢车LOC₀及快车EXP₀停靠于其处)。同时，较晚抵达的快车EXP₀已停靠于站点E_x处，但保持在主轨52e上；如从此描述将显而易见，快车EXP₀将在慢车LOC₀前面于主轨52e上从站点Ex启程，以实现其沿着地铁线路SLINE超过慢车LOC₀。

如图4b中所展示，此实例中的快车EXP₀为慢车LOC₀的两倍长。更具体来说，快车EXP₀具有约为慢车LOC₀的长度的前半部EXP_0，F以及后半部EXP_0，R。在快车EXP₀及慢车LOC₀两者均停靠于快车站E_x处的时间，前半部EXP_0，F邻近于慢车LOC₀停靠，且后半部EXP_0，R邻近于站台50e停靠。图4c进一步详细地图解说明列车EXP₀、LOC₀及站台50e的此位置。慢车LOC₀由n个耦合的车厢组成，其中最后车厢LOC₀(n)邻接站台50e且车厢LOC₀(n-1)、LOC₀(n-2)等依序在最后车厢LOC₀(n)前面。类似地，快车EXP₀的前半部EXP_0，F由m个耦合的车厢组成，其中最后车厢EXP_0，F(m)邻近于慢车车厢LOC₀(n)停靠且车厢EXP_0，F(m-1)、EXP_0，F(m-2)等依序在最后车厢EXP₀(m)前面且邻近于慢车LOC₀的对应车厢LOC₀(n-1)、LOC₀(n-2)等。快车EXP₀的后半部EXP_0，R邻近于站台50e停靠，如上文所描述，其中在图4c中展示其最前车厢EXP_0，R(1)。拖曳车厢EXP_0，R(1)及其它车厢等(未展示)依序耦合在最前车厢EXP_0，R(1)后面以完成后半部EXP_0，R。最前车厢EXP_0，R(1)也耦合到最后车厢EXP_0，F(m)的拖曳端以使前半部EXP_0，F与后半部EXP_0，R保持为整体快车EXP₀。

如图4d中所展示，根据本发明的此实施例，主轨52e与其侧轨54e之间的距离D_st(在图4b及4d中展示为中心线到中心线)经选择使得在慢车LOC₀及快车EXP₀停靠于站点E_x处时两者的邻近车厢足够靠近在一起以允许乘客直接在两辆列车LOC₀、EXP₀之间换乘。当然，列车LOC₀、EXP₀的邻近车厢的侧门必须彼此对准以准许此种乘客换乘。图4c示意性地图解说明列车LOC₀、EXP₀之间的乘客移动的路径。类似地，主轨52e足够靠近于站台50e定位使得乘客可在快车EXP₀停靠于站台处时安全且容易地登乘快车EXP₀及从快车EXP₀下来，如图4c中相对于车厢EXP_0，R(1)所展示。

图4d借助立面图图解说明慢车车厢LOC₀(n)足够靠近于邻近快车车厢EXP_0，F(n)停靠使得乘客可容易地跨过车厢LOC₀(n)与EXP_0，F(n)之间的分离距离D_sep且反之亦然。预期分离距离D_sep大约为站台50e与快车后半部EXP_0，R中的车厢之间的距离。在任何情况下，预期此分离距离D_sep显著小于在主轨52、52w上沿相反方向通行的列车之间的分离距离D_trv，如图4d中所展示；预期所述分离距离D_trv至少宽达通行列车在沿着地铁线路SLINE的任何点处之间的最小规定分离。如从图4a到4e且特定来说在图4d中显而易见，侧轨54w相对于主轨52w以类似于侧轨54e相对于其主轨52e定位的方式定位。图4e图解说明图4d的情形，其中慢车LOC_e、LOC_w在其相应侧轨54e、54w上沿两个方向停靠于同一快车站E_x处。如从图4a显而易见，侧轨54可从其相关联站台50放置成“上行轨”或“下行轨”；当然，如从以下描述将易知，由系统20针对地铁线路SLINE产生的调度及列车车厢指派必须考虑到侧轨54相对于其快车站的位置。

预期主轨52及其对应侧轨54中的一者上的邻近列车LOC、EXP之间的分离距离D_sep可显著小于主轨52、54上的通行列车之间的分离距离D_trv，因为邻近列车LOC、EXP正在侧轨54的位置处沿同一方向行驶的相对速度充其量来说相当低。当沿同一方向行驶的列车LOC、EXP在侧轨54的位置处彼此邻近时，两辆列车中的一者(通常为慢车LOC)必定停靠，且另一辆列车(通常为快车EXP)正要停靠、起动或完全使自身停靠。另一方面，主轨52e、52w上的通行列车在靠近彼此通行时可能以全速行驶，其中其相对于彼此的速度总计为其个别瞬时速度的总和(因为其沿相反方向通行)。因此，预期站点分离距离D_sep可显著小于通行分离距离D_trv，从而使得乘客能够直接在列车之间换乘。

图5a到5e结合本发明的上文相对于图4a到4e所描述的实施例的快车EXP₀及慢车LOC₀在快车站E_x处的停靠图解说明地铁线路SLINE的运行。此描述将假设给定列车上的乘客(尤其是在所述列车拥挤的情况下)可能未必在所述同一列车内的车厢间移动，此在现代地铁列车中为典型的。如上文所描述，在本发明的此实施例中，快车EXP₀与慢车LOC₀之间的乘客换乘在站台50e之外的点处发生。图5a图解说明总体过程中的第一步骤，其中东行慢车LOC₀沿着主轨52e且邻近东行站台50e在快车站E_x处进行其停靠。在图5a中所图解说明的时间周期期间，乘客可自站台50e登乘慢车LOC₀及从慢车LOC₀下到站台50e。

在图5a中慢车LOC₀在站台50e处进行的停靠之后，慢车LOC₀接着继续行进到侧轨54e上且在侧轨54e上等待，以便使得较晚抵达的快车EXP₀能够在此快车站E_x处超车。图4b中图解说明此运行状态，连同快车EXP₀在主轨52e上接近快车站E_x及其站台50e。图5c图解说明快车EXP₀在其停靠于快车站E_x处时的位置，具体来说其中快车前半部EXP_0，F邻近于慢车LOC₀停靠且快车后半部EXP_0，R邻近于站台50e停靠；图5c还图解说明慢车LOC₀已从其在图5b中所展示的较早位置后退且现在邻接站台50e的末端。如上文所提及，在此运行阶段处，快车前半部EXP_0，F的车厢的车门应与慢车LOC₀的车厢的车门对准。快车前半部EXP_0，F与慢车LOC₀之间及站台50e与快车后半部EXP_0，R之间的乘客换乘接着在图5c中所图解说明的运行阶段中发生。在涉及快车EXP₀的范围内，站台的有效长度(由站台50e与慢车LOC₀的组合建立)为站台50e自身的长度的两倍。

在此点处，关于在列车LOC₀、EXP₀及沿着地铁线路SLINE的其它列车上的各个乘客的相应旅程来考虑所述乘客为有用的。在慢车站处登乘、在其整个旅程中保持在慢车上且在慢车站处离开的那些乘客在本说明书中将称为“LLL”乘客(即，“慢车-慢车-慢车”乘客)。类似地，在快车站处上车、在其整个旅程中保持在快车上且在快车站处离开的那些乘客在本文中将称为“EEE”乘客(即，“快车-快车-快车”乘客)。在本发明的结合并排式换乘的这些实施例中，EEE及LLL乘客均不需要进行换乘。然而，即使在仅为慢车站点处上车或下车，一些乘客也将希望利用快车运营。在慢车站处登乘、在其旅程期间在某一点处换乘到快车且在慢车站处下车的那些乘客在本文中将称为“LEL”乘客(即，“慢车-快车-慢车”乘客)。其它组合也为可能的，例如在快车站处登乘、在快车上行驶至少一个间隔、在慢车站处离开的那些乘客；这些乘客在本文中将称为“EEL”乘客(即，“快车-快车-慢车”乘客)。当然，“LEE”乘客在慢车站处登乘、换乘到快车且在快车站处离开。

再次参考图5c，当然，EEE及LLL乘客在停靠及换乘运行期间将保持在其相应列车EXP₀、LOC₀上。当前在快车EXP₀上且对于其来说快车站E_x为沿着地铁线路SLINE在其目的地慢车站之前的最后一个快车站的那些LEL或EEL乘客应在列车EXP₀、LOC₀处于图5c的位置中时从快车EXP₀换乘到慢车LOC₀。类似地，当前在慢车LOC₀上的LEL及LEE乘客应在列车EXP₀、LOC₀处于图5c的位置中的时间期间换乘到快车EXP₀且应保持在所述快车EXP₀上直到其目的地快车站(对于LEE乘客)或直到在其目的地慢车站之前的最后一个快车站(对于LEL乘客)。如从此描述显而易见，根据本发明的此实施例每个乘客可沿着地铁线路SLINE行驶而不踏上除了在其最终的开始及目的地站点处之外的任何站台50。

一旦完成乘客换乘，接着就允许快车EXP₀经由主轨52e离开快车站E_x，同时慢车LOC₀保持停靠于侧轨54e上。在图5d中图解说明此运行，图5d展示快车后半部EXP_0，R在主轨52e上离开快车站E_x(其在停靠于快车站E_x处的整个过程中一直保持在主轨52e上)。以此方式，较晚抵达的快车EXP₀实际地超过慢车LOC₀，慢车LOC₀在快车EXP₀之前抵达快车站E_x但将较迟地离开快车站E_x。在快车EXP₀已离开快车站E_x之后，接着慢车LOC₀通过从侧轨54e行驶到主轨52e而离开快车站E_x，如图5e中所展示。

如从图4b、4c及5c显而易见，乘客直接在列车LOC₀、EXP₀之间及在快车EXP₀与站台50e之间的同时换乘通过使用具有大于其对应慢车LOC₀的长度的快车EXP₀来实现。在根据本发明的此实施例地铁线路SLINE的运行的一个实例中，为乘客安全起见，在图4c及5c中所展示的情形中，不准许同一列车内的跨车厢换乘，且不准许乘客在站台50e与慢车车厢LOC₀(n)之间换乘。如此，在图4a到4e及5a到5e的快车站E_x处，自站台50e登乘快车EXP₀的乘客(在本发明的此实施例中，此些乘客优选地为EEE类型)可仅登乘快车后半部EXP_0，R中的车厢；同时，沿任一方向在快车EXP₀、慢车LOC₀之间换乘的乘客相对于快车前半部EXP_0，R可只能如此进行。如此，仅仅在快车前半部EXP_0，F中乘坐的那些乘客可在以快车站E_x开始的快车间隔I_x内换乘到慢车LOC₀(及因此在即将到来的慢车停靠站中的一者处下车)。在此实例中，在快车后半部EXP_0，R中乘坐的乘客必须保持在快车EXP₀上直到至少下一快车站E_x+1。在快车站E_x处登乘但其目的地为慢车站的乘客(即，EEL乘客)应在慢车LOC₀抵达站台50e时(图5a)登乘所述慢车LOC₀且接着在如图5c中所展示的并排式换乘期间换乘到快车EXP₀。

预期由系统20针对沿着地铁线路SLINE的慢车及快车产生的时刻表将以某种方式综合关于快车EXP₀的上车及下车以及到及从慢车LOC的换乘的此限制。当然，在快车站E_x处停靠的快车EXP可进行两次短暂的停靠：其中快车前半部EXP_0，F在站台50e处的一次停靠及其中快车后半部EXP_0，R在站台50e处的第二次停靠(的确，可预期其中快车后半部EXP_0，R邻近慢车LOC₀的第三次停靠)。然而，预期快车在每一快车站处的此多次停靠将增加快车及慢车乘客两者的总体乘客行程时间(尤其考虑到此额外时间将在每个快车站处发生)且因此为令人反感的。

现在参考图5f及5g，现在将描述本发明的此实施例结合具有慢车LOC₀的相同长度及因此具有与其正要进行停靠的站台50e约相同的长度的快车EXP₀的操作。在图5f中，慢车LOC₀定位于侧轨54e上；在图5f中所展示的时间点之前，慢车LOC₀已停靠于站台50e处以允许乘客上车及下车，此后其顺着主轨52e继续行进且接着后退到侧轨54e中。在图5f中所展示的时间点，快车EXP₀已抵达快车站E_x且与站台50e对准以准许乘客上车及下车(例如，EEE及LEE乘客)。

图5f中所展示的途径提供使快车EXP₀在具有减少的占用面积的快车站E_x处实际地超过较早抵达的慢车LOC₀的能力。然而，本发明的所述实施例中的超车过程需要快车EXP₀进行两次完全停靠-一次在站台50e处以准许乘客自快车站E_x登乘快车EXP₀及从快车EXP₀下到快车站E_x，且另一次停靠邻近于慢车LOC₀以准许EEL乘客从快车EXP₀换乘到慢车LOC₀。根据图5g中所展示的替代途径，快车EXP₀可在单次停靠中完成必要的乘客移动。在图5g中所展示的时间点，快车EXP₀在快车站E_x处与站台50e半对准且与慢车LOC₀半对准的位置处进行其停靠。此停靠位置允许乘客自快车站E_x登乘快车EXP₀的后半部及从快车EXP₀的后半部下到快车站E_x且同时允许列车LOC₀与EXP₀之间的直接列车间乘客换乘。更具体来说，EEE乘客将登乘快车EXP₀的后半部。先前在慢车LOC₀停靠于站台50e处时从慢车LOC₀下来的LEE乘客也将登乘快车EXP₀的后半部；这些LEE乘客将已在其起点站处经指示或限制而已登乘慢车LOC₀的前半部且将已经指示在站台50e处从慢车LOC₀下来。正换乘到快车EXP₀以在下一快车间隔内进行其旅程的快车部分的那些LEL乘客将已在其起点站处经指示而已登乘慢车LOC₀的后半部，使得其可在此时进行到快车EXP₀的前半部的直接换乘。因此，在图5g中所展示的时间点，在慢车LOC₀的后半部上的这些LEL乘客可直接换乘到快车EXP₀前半部以开始其旅程的快车部分，且已在快车EXP₀的前半部上的LEL及EEL乘客可直接换乘到慢车LOC₀的后半部以开始其旅程的最后慢车部分。在此直接换乘机会之后，快车EXP₀首先离开快车站E_x，后面是慢车LOC₀，如上文相对于图5d及5e所描述。

根据本发明的另一实施例，侧轨56e位于站台50e的“上行轨”侧上以促进乘客移动，如现在将相对于图5h及5i针对快车EXP₀具有与慢车LOC₀相同的长度且具有约为站台50e的长度的长度的情况描述。如图5h中所展示，快车站E_x具有分别与东行主轨52e及西行主轨52w相关联的东行站台50e及西行站台50w。站台50e、50w各自与对应上行轨侧轨56e、56w相关联。侧轨56e、56w在以下意义上为上行轨：其可在列车抵达对应站台50e、50w之前接纳所述列车。

图5h图解说明在本发明的此实施例中快车站E_x在服务于慢车LOC₀及快车EXP₀的停靠时的运行。在图5h中所展示的时间点，慢车LOC₀已从西面抵达快车站E_x，但并非停靠于站台50e处而是已牵引到上行轨侧轨56e上。快车EXP₀已比慢车LOC₀晚地抵达站点E_x且在图5h中展示为其经定位而停靠于站台50e处。在本发明的此实施例中，快车EXP₀停靠使得前导部分在站台50e处且其拖曳部分与慢车LOC₀的前导部分对准。在此位置中，登乘快车的乘客(即，EEE及EEL乘客两者)可自站台50e的后半部登乘快车EXP₀，且从快车下来的乘客(即，EEE及LEE乘客两者)可从快车EXP₀下到站台50e。同时，以上文相对于图4d所描述的方式，乘客(例如，EEL、LEL乘客)可直接从快车EXP₀的后半部换乘到慢车LOC₀，且乘客(例如，LEL、LEE乘客)可直接从慢车LOC₀的前半部换乘到快车EXP₀。在此停靠之后，快车EXP₀可接着经由主轨52e直接离开站台50e及快车站E_x，从而沿着地铁线路SLINE继续其快车运营，如图5i中所展示。在图5i中，慢车LOC₀已经由支线56’向前移动以在站台50e处停靠。此时，先前从快车EXP₀的后半部换乘到慢车LOC₀(图5h)的LEE乘客可接着从慢车LOC₀下到站台50e。先前从快车EXP₀的前半部下来的EEL乘客可接着重新登乘慢车LOC₀以沿着下一间隔进行其到所期望目的地慢车站的旅程的慢车路程。

在本发明的此实施例中，慢车LOC₀在快车站E_x处的停靠效率相对于上文结合图4a到4d所描述的停靠效率得以改善，因为慢车LOC₀不需要为了利用侧轨56e而后退大于其整个长度；而是，慢车LOC₀仅需要在经由支线56’向前移动到主轨52e及站台50e之前沿着侧轨56e远离站台50e后退短的距离。快车EXP₀的停靠效率也得以改善，因为快车EXP₀仅需要进行一次停靠而非两次。在快车EXP₀的后半部中的那些乘客可通过首先换乘到慢车LOC₀(图5h)且接着在其停靠于站台50e处时从慢车LOC₀下来(图5i)而在站台50e处下车。希望从快车EXP₀的前部分换乘的乘客也可执行两步骤换乘：从快车EXP₀到站台50e及接着从站台50e到慢车LOC₀。

总的来说，图5h及5i中所展示的快车站E_x的运行相比于图5g中所展示的运行较不具限制性。更具体来说，快车EXP₀的整个长度可直接或间接接近站台50e及慢车LOC₀的整个长度；慢车LOC₀的前半部也可接近站台50e及快车EXP₀两者。已在慢车LOC₀的后半部中的乘客仍部分地受限制，在于其无法换乘到快车EXP₀；然而，预期乘客可在其起点站处由系统20指示而在其打算换乘快车的情况下登乘慢车LOC₀的前半部。在图5i中所展示的时间点，慢车LOC₀的后半部可在其停靠于站台50e处时间接地从快车EXP₀接纳EEL及LEL乘客。

图5j及5k图解说明快车站E_x的具有上行轨侧轨56e的东行侧在其中快车EXP₀为慢车LOC₀及站台50e的长度的两倍的情况下的运行。在图5j中所展示的运行状态中，慢车LOC₀已抵达快车站E_x且已在停靠于站台50e处之前牵引到侧轨56e上。稍后，快车EXP₀已抵达快车站E_x且经停靠使得其前半部EXP_0，F在站台50e处且其后半部EXP_0，R与慢车LOC₀对准。乘客可在此时自站台50e登乘快车前半部EXP_0，F及从快车前半部EXP_0，F下到站台50e，且乘客可以上文相对于图4d所描述的方式直接在慢车LOC₀与快车后半部EXP_0，R之间换乘。快车EXP₀可在此单次停靠之后接着离开快车站E_x。

在图5k中，快车EXP₀已离开快车站E_x，且慢车LOC₀已稍微后退且接着经由支线56’向前移动以停靠于站台50e处。如前所述，乘客现在可自站台50e登乘慢车LOC₀，且其它乘客可从慢车LOC₀下到站台50e(包含已在图5j中所展示的停靠期间自快车后半部EXP_0，R换乘到慢车LOC₀的那些乘客)。因此，慢车LOC₀及快车EXP₀中的每一者需要在快车站E_x处进行仅单次停靠，同时准许乘客在列车LOC₀、EXP₀之间的移动的完全灵活性。

可结合图5l到5o中所展示的地铁线路SLINE的示意图进一步描述根据本发明的这些实施例地铁线路SLINE的此运行。与在图3e到3h的情况下类似，图5l到5o为在特定时间点从上方(且穿过地铁线路SLINE上方的大地)而看的地铁线路SLINE的平面图。图5l图解说明地铁线路SLINE在其中快车

正要在快车站E0处恰好在慢车T12前面开始沿着地铁线路SLINE的旅程的时间点的状态；同时，在此点处，快车

及

已分别在快车站E1、E2、E3处赶上其相应慢车T10、T8、T6。如此，根据本发明的上文结合图4a及4d以及5a到5i所描述的实施例，快车

及

实际地超过其相应慢车T10、T8、T6；图5m图解说明在此时间点于此实际超车操作之后的地铁线路SLINE。如上文所描述，这些实际超车操作还涉及乘客上车、下车及换乘。图5n图解说明地铁线路SLINE在下一快车间隔期间的时间的状态，在所述时间中快车

及

正沿着地铁线路SLINE分别在其最近超过的慢车T12、T10、T8、T6前面行驶。然而，这些快车

及

中的每一者正要赶上沿着地铁线路SLINE在前面的慢车T11、T9、T7等，如图5n中所展示。并且，如图5o中所展示，快车

及

分别在下一快车站E1、E2、E3处赶上相应慢车T11、T9、T7。此时，如图5o中所展示，从起点站E0沿着地铁线路SLINE在下一慢车T13前面发送下一快车

当然，以图5m中所展示的相同方式，快车

及

将以上文结合图4a到4d及5a到5i所描述的方式实际地超过这些相应慢车T11、T9及T7，从而继续所述过程。

因此，根据本发明的这些实施例中的每一者，快车EXP₀可在快车站E_x处实际地超过慢车LOC₀，因此实现在慢车也在其上运行的单轨内的快车运营。尽管本发明的这些实施例提供乘客移动的此灵活性，但对于系统20来说借助站点处及列车上的图形显示器辅助乘客为有用的，所述图形显示器向乘客指示关于列车的所述乘客为了执行其到及从快车的所期望换乘(举例来说，为了优化到特定目的地站的行程)而应当登乘的部分。此些站点处及列车上的显示器图解说明整个地铁线路SLINE的显像以展示快车对慢车的接近及超过以辅助乘客理解此运行可为有用的。替代地或另外，系统20还可结合点到点票务提供换乘及车厢指派说明。

如在本发明的这些实施例中的每一者中显而易见，快车站E_x并不因侧轨54e或56e的存在而比提供不具有侧轨的主轨52e、52w及站台50e、50w原本必需的情况宽(即，沿垂直于轨道52的方向)。因此，现有地铁线路可通过在其快车站处构造侧轨54来改装，其中挖掘及构造成本比在站台的相对侧上包含常规侧轨(如上文相对于图1所描述)将需要的成本少得多。因此，预期在许多现有地铁系统中，通过本发明的此实施例使在双轨地铁线路上提供地铁快车运营变得可行。

慢车到快车“变换”

根据本发明的另一实施例，沿着同一双轨地铁线路SLINE行驶的地铁快车及地铁慢车经调度及运行以仅在快车站处相遇，与在上文所描述的其中快车实际地超过较早抵达的慢车的实施例中类似。然而，根据本发明的此实施例，可将快车视为“虚拟地”超过慢车。此通过在快车站处将个别列车从提供快车运营变换成提供慢车运营来实现。换句话说，将在快车站之间的一个间隔内提供慢车运营的同一实际列车变换为在快车站之间的下一间隔内提供快车运营的列车；相反地；可将在快车站之间的一个间隔内提供快车运营的同一实际列车变换为在快车站之间的下一间隔内提供慢车运营。

在一般意义上，根据本发明的此实施例，沿同一方向行驶的n辆列车(n≥2)的群组同时抵达沿着双轨地铁线路SLINE的快车站。在此情况下，最早抵达的列车在快车站之间的先前间隔内将一直慢车运营，且较晚抵达的列车在所述间隔内将一直提供快车运营，从而根据时刻表在快车站处赶上慢车。根据本发明的此实施例，抵达此快车站的快车中的最后一者或一者以上(假定以上描述，此意味着此列车群组中的列车中的最后一者或一者以上)在快车站之间的下一间隔内提供慢车运营。最早抵达的列车(原来提供慢车运营)及或许下一辆抵达此快车站的列车中的一者或一者以上在快车站之间的下一间隔内提供快车运营。由于此变换，正提供慢车运营的列车不再处于列车群组的头部，而是处于尾部-此慢车运营列车将不阻碍现在沿着地铁线路SLINE在其前方的快车的行进。

图6借助行程图图解说明根据本发明的此实施例列车的此调度及运行。在此实例中，三辆列车TRN₁、TRN₂、TRN₃正沿着双轨地铁线路SLINE在同一方向上行驶且正从快车站E0行驶到快车站E3。预期以根据本发明的此实施例的方式对地铁线路SLINE的此运行可基于由例如上文相对于图3a所描述的系统20的计算机系统创建(举例来说，借助上文相对于图3b所描述的过程产生及修改)的时刻表。另外，预期系统20还可监视沿着地铁线路SLINE的列车的实时运行并控制或建议列车的运行(例如，借助瞬时行驶速度或在特定站点处的延迟等)以使等待时间及其它非生产性延迟最小化。如上文所描述，列车TRN₁及其它列车等的调度是以如下目标来执行：快车仅在快车站处赶上慢车，因此使提供快车运营的地铁列车的行驶速度受沿着同一轨道在其前面行驶的地铁慢车限制的时间及距离最小化。

如从图6显而易见，根据本发明的此实施例，快车以有效行驶速度V_exp行驶；在所述快车速度V_exp下，列车可在一个时间间隔(时间t1到时间t2)内从一个快车站行驶到下一快车站(例如，从站点E0到站点E1)。慢车以有效行驶速度V_loc行驶，在图6的实例中，有效行驶速度V_loc为快车速度V_exp的一半。如此，以慢车速度V_loc行驶的列车从一个快车站行驶到下一快车站(站点E0到站点E1)需要两个时间间隔(例如，时间t0到时间t2)。如上文所论述，提供地铁慢车运营的列车的较慢有效行驶速度V_loc不需要一定由较慢瞬时速度产生，而是可代替地由在沿着快车站之间的间隔的慢车站处进行的中间停靠产生。

在图6的实例中且根据本发明的此实施例，列车TRN₁在时间t1离开快车站E0。列车TRN₁在快车站E0与E1之间的间隔内提供慢车运营，从而以慢车行驶速度V_loc行驶直到在时间t3到达快车站E1。列车TRN₂在较晚时间t2离开快车站E0但以快车行驶速度V_exp行驶，使得其也在时间t3抵达快车站E1。然而，由于列车TRN₁就在列车TRN₂之前离开站点E0，因此列车TRN₁占据双轨地铁线路SLINE上在列车TRN₂前面的位置且因此在列车TRN₂前面(但基本上与其同时地)抵达快车站E1。根据本发明的此实施例，列车TRN₁在快车站E1处“变换”成快车且如此在快车站E1与E2之间的间隔内以快车速度V_exp行驶。相反地，列车TRN₂在快车站E1处变换成慢车以在快车站E1与E2之间的间隔内提供慢车运营，从而以慢车速度V_loc行驶。由于慢车速度V_loc比快车速度V_exp慢，因此列车TRN₂在此间隔内落后于列车TRN₁；相反地，列车TRN₁不受在轨道上在其前面的较慢移动的慢车阻碍(至少直到在时间t4到达快车站E2，在所述时间其赶上在轨道上在其前面的慢车，如果有的话)。

同时，列车TRN₃在时间t2离开快车站E0，在此点处，其在站点E0与E1之间的间隔内提供慢车运营。如此一来，列车TRN₃以较慢的慢车有效行驶速度V_loc行驶，从而在时间t4(在列车TRN₂抵达快车站E1之后的一个时间间隔)抵达快车站E1。在站点E1与E2之间的下一间隔内，列车TRN₃变换成快车，从而以快车行驶速度V_exp行驶且在时间t5抵达快车站E2。同时，列车TRN₂已在快车站E1与E2之间以有效慢车行驶速度V_loc提供慢车运营，从而在时间t5到达下一快车站E2。由于列车TRN₂在轨道上是在列车TRN₃前面，因此列车TRN₃在快车站E2处基本上赶上列车TRN₂，但无法实际地超过列车TRN₂。而是，根据本发明的此实施例，列车TRN₂在站点E2处变换成快车，从而在快车站E2与E3之间的间隔内以快车行驶速度V_exp行驶；列车TRN₃在站点E2处变换成慢车，从而在快车站E2与E3之间的间隔内提供慢车运营且以慢车行驶速度V_loc行驶。

列车TRN₁、TRN₂、TRN₃连同沿着地铁线路SLINE在这些列车前面及后面的那些列车的运行以此方式继续。在此实例中，沿着双轨地铁线路SLINE行驶的每一列车在不同的快车间隔之间于提供慢车运营与提供快车运营之间交替。因此，实际上，考虑到并非每一列车在交替快车间隔内进行慢车停靠(且还可能在那些间隔内以较高瞬时速度行驶，此取决于时刻表及营运商)，每一列车在地铁线路SLINE的整个长度内以较高平均行驶速度运行。由地铁营运商产生及运行(举例来说，经由使用系统20及图3b的过程)的时刻表通过限制较快移动的快车受较慢行驶的慢车阻碍的时间来优化此运行的效率。

在图6的实例中，列车TRN₁到TRN₃正在每一快车站处作为两者的群组(每一列车及在所述快车站处就在其前面或后面的列车，此可视情况而定)有效地变换。图7a相对于沿着双轨地铁线路SLINE在同一方向上依序继续行进的四辆列车T1到T4进一步详细地图解说明两列车群组的此运行。在图7a的实例中，为描述的清晰起见，忽略在各个站点处的停靠时间。

如图7a中所展示，列车T2及T3在时间t＝10分钟抵达及离开快车站E0，其中列车T2从快车站E0提供快车运营且列车T3从快车站E0提供慢车运营。在此实例中，列车T2在时间t＝15分钟以其快车模式抵达快车站E1，而同时列车T3抵达快车站E0与E1之间的慢车站L1。同时，列车T1在快车站E0与E1之间一直提供慢车运营，在时间t＝5分钟离开快车站E0、在时间t＝10分钟停靠于慢车站L1处且在时间t＝15分钟恰好在列车T2前面抵达快车站E1。如此，在时间t＝15分钟，列车T1及T2两者处于快车站E1，其中列车T1沿着双轨地铁线路SLINE在列车T3前面。

根据本发明的此实施例，在时间t＝15分钟于快车站E1处，列车T1从慢车变换成快车，且列车T2从快车变换成慢车。如此，列车T1从快车站E1提供快车运营，从而在时间t＝20分钟抵达快车站E2，且列车T2从快车站E1提供慢车运营，从而在时间t＝20分钟抵达慢车站L2。同时，列车T3在时间t＝20分钟抵达快车站E1，在快车站E0与E1之间一直提供慢车运营，其后面紧跟在快车站E0与E1之间一直提供快车运营的列车T4。列车T3在时间t＝20分钟开始变换成从快车站E1提供快车运营且在时间t＝25分钟紧接在列车T2之后抵达快车站E2，列车T2从慢车站L2继续其慢车运营直到在所述同一时间但在列车T3前面到达快车站E2。从此时之后，运行序列基本上重复(即，列车T1、T2、T3在时间t＝25分钟的状态匹配在时间t＝10分钟的状态)。

在此两列车群组实例中，在提供快车运营与提供慢车运营之间交替的此过程沿着双轨地铁线路SLINE随时间继续。每一列车以此方式在提供快车运营与慢车运营之间交替，从而以上文所描述的方式在每一快车站处与就在前面及后面的列车相遇。因此，每一列车在快车间隔的一半内以较高有效快车速度(V_exp)行驶且在快车间隔的另一半内以较慢有效慢车速度(V_loc)行驶。如果快车间隔为相等长度且如果慢车速度V_loc为快车速度V_exp的一半，那么根据此两列车群组途径的运行提供在地铁线路SLINE内的乘客行程时间的25％减少。

根据本发明的此实施例，列车可根据每“群组”两辆以上列车变换。图7b针对三列车群组的实例图解说明地铁线路SLINE的运行，其中离开快车站的给定群组中的最后列车在快车间隔内提供慢车运营且前两辆列车在所述间隔内提供快车运营。举例来说，在图7b中，三辆列车T5、T6、T7在时间t＝15分钟离开快车站E0。列车T7从快车站E0提供慢车运营，在时间t＝20分钟抵达慢车站L1；同时，列车T5及T6从快车站E0提供快车运营，在时间t＝20分钟抵达快车站E1。在所述时间t＝20分钟且在快车站E1处，列车T5及T6赶上列车T4，但沿着地铁线路SLINE保持在列车T4后面。在从快车站E1的快车间隔内，列车T4及T5提供快车运营，而尾随的列车T6从快车站E1提供慢车运营，在时间t＝25分钟停靠于慢车站L2处。列车T4及T5在时间t＝25分钟抵达下一快车站E2。

从快车站E0提供慢车运营的列车T7在时间t＝25分钟抵达快车站E1。从快车站E0提供快车运营的列车T8及T9也在所述时间抵达快车站E1，但在地铁线路SLINE上保持在列车T7后面。从快车站E1，列车T7及T8提供快车运营，而尾随的列车T9提供慢车运营，在时间t＝30分钟停靠于慢车站L2处，在此实例中所述时间为列车T7及T8抵达快车站E2的同一时间。从快车站E1提供慢车运营的列车T6也在时间t＝30分钟抵达快车站E2，在所述时间其变换成连同列车T7一起提供快车运营；列车T8从快车站E2提供慢车运营。所述过程以此方式继续，如图7b中针对这些三列车群组所展示，其中列车T5、T6、T7最终在时间t＝35分钟在快车站E3处赶上彼此而作为一群组，从此时所述过程以相同方式重复。

在此实例中，每一列车在每三个快车间隔中的两者内以有效快车行驶速度V_exp行驶且在那些间隔中的第三者内以有效慢车行驶速度V_loc行驶。在快车间隔为相等长度且慢车速度V_loc为快车速度V_exp的一半的假设下，则根据此三列车群组途径的运行提供在地铁线路SLINE的长度内的乘客行程时间的33％减少。

图7c针对其中列车以四者的群组在快车站处相遇的实例图解说明地铁线路SLINE的运行，其中所述群组中的尾随列车在从快车站的下一间隔内提供慢车运营。在此实例中，将跟踪四辆列车T6、T7、T8、T9的群组，所述列车在时间t＝15分钟离开快车站E0。此群组中的尾随列车T9在从快车站E0的间隔内提供慢车运营，在时间t＝20分钟停靠于慢车站L1处，而列车T6、T7、T8在所述间隔内提供快车运营，在时间t＝20分钟抵达快车站E1。从快车站E0一直提供慢车运营的列车T5已在时间t＝20分钟就在列车T6、T7、T8之前抵达快车站E1。如此，从在时间t＝20分钟处于快车站E1的列车T5、T6、T7、T8的群组中，列车T8为所述群组中的最后列车且因此将在从快车站E1的间隔内提供慢车运营，在时间t＝25分钟抵达慢车站L2。列车T5、T6、T7全部在此间隔内提供快车运营，在时间t＝25分钟紧接在列车T4之后抵达快车站E2。同时，列车T9以其慢车速度继续且在时间t＝25分钟抵达快车站E1。

列车T6、T7、T8、T9以及此时沿着地铁线路SLINE行驶的其它列车的此运行以此方式继续。从时间t＝25，列车T8继续提供慢车运营且列车T7开始提供慢车运营(从快车站E2)；同时，列车T6及T9在其相应间隔内提供快车运营。最终，在时间t＝40分钟，以上从快车站E0跟踪的四辆列车T6、T7、T8、T9的最初群组在时间t＝40分钟再次一起抵达快车站E4，从此时所述过程再次重复，从而在地铁线路SLINE的长度内继续。

在此实例中，每个四列车群组中的一辆列车正在快车站之间的间隔内提供慢车运营，同时其它三辆列车正提供快车运营。关于单个列车，每一列车在快车站之间的每第四间隔内以有效慢车行驶速度V_loc运行且在所述间隔群组中的其它三个间隔内以有效快车行驶速度V_exp运行。在快车间隔为相等长度且慢车速度V_loc为快车速度V_exp的一半的假设下，则根据此三列车群组途径的运行提供在地铁线路SLINE的长度内的乘客行程时间的几乎40％减少。

特定来说，可了解，经由使用本发明的实施例，沿着地铁线路SLINE的每单位距离列车的密度可针对给定乘客吞吐率而极大地降低。图7d到7g以地铁线路SLINE在各个时间点的状态的卫星“快照”的形式图解说明此效应。图7d到7f的快照相对于彼此但针对沿着地铁线路SLINE的不同列车密度图解说明地铁线路SLINE在同一时间点(即，列车T0已到达快车站E6的那个时间点)的状态，如现在将描述。

图7d图解说明在地铁线路SLINE的常规运行中其在快车站E0与E6之间的一部分，其中每辆列车作为慢车运行。为清晰起见，将各个快车站E0到E6之间的距离间隔展示为均匀的；当然，如上文所论述，在本发明的实施例中此均匀间隔并非一要求。在图7d中所展示的情况下，列车T0到T12以单个列车“群组”运行；每一列车T0到T12正提供仅慢车运营。列车T0到T12在时间上彼此间隔开，且所有列车T0到T12均以彼此相同的平均行驶速度运行。尽管在图7d中展示快车站E0到E6，但那些站点彼此且与沿着地铁线路SLINE的任何其它站点在功能上不易区别，因为不存在快车运营且因此每一站点用作慢车站。在图7d中所展示的情况下，每单位快车间隔列车的密度为两辆。

图7e展示在与图7d的时刻类似的时刻的地铁线路SLINE，但展示其中每一列车在提供快车运营与慢车运营之间交替的情况。此对应于上文相对于图7a所描述的两列车群组。在图7e中，用“^”字符指示的那些列车(即，列车T1、T4、T7、T10、T13、T16、T19)当前正提供快车运营且展示为以所述次序抵达各个快车站E0到E6(即，于也在所述站点处实际或虚拟地超过其对应慢车之前)。举例来说，在图7e中的快车站E1处，列车T15第一个抵达且在先前间隔内一直提供慢车运营；列车T16将下一个抵达且在先前间隔内一直提供快车运营；如上文所描述，列车T15将在下一间隔内接着提供快车运营，且列车T16将在所述下一间隔内提供慢车运营。由于在地铁线路SLINE的给定快车间隔上的每三辆列车中的一者正以沿着地铁线路SLINE的长度的平均行驶速度的基本上两倍提供快车运营，因此根据本发明三辆列车能够提供在如图7d中所展示的常规仅为慢车地铁系统中将需要四辆仅为慢车列车的相同乘客吞吐量。因此，本发明的实施例不仅提供比仅为慢车运营更大的列车及燃料利用效率，而且多达一半的乘客(平均来说)将经历显著较短行程时间。在图7e中所展示的情况下，每快车间隔列车的密度为三辆(而非在图7d的情况下为两辆)。但图7e的情况的乘客吞吐容量为图7d的情况的乘客吞吐容量的两倍且实际上等效于四辆仅为慢车列车的密度的吞吐容量。

如上文所描述，假设存在额外乘客需求，则地铁营运商可增加列车的密度以进一步利用效率的改善。图7f中所展示的地铁线路SLINE的快照图解说明上文相对于图7b所描述的三列车群组运行，其中每四辆中的两辆列车正在地铁线路SLINE的任何给定快车间隔内提供快车运营。在图7f中所展示的情况下，每快车间隔列车的密度为四辆。由于这些快车正以慢车的平均行驶速度的两倍行驶，但图7f的布置能够载运在图7d的常规仅为慢车地铁系统中将需要六辆仅为慢车列车的相同乘客吞吐量。在乘客需求支持的情况下，图7g图解说明其中每五辆列车中的三辆正在地铁线路SLINE的每一快车间隔内提供快车运营的情况，如上文相对于图7c结合四列车群组所描述。在图7g的情况下，每快车间隔列车的密度为五辆，且那五辆列车能够支持在图7d的常规仅为慢车地铁系统中将需要八辆仅为慢车列车的相同乘客吞吐量。同样，经由使用本发明的实施例不仅改善列车及燃料利用率，而且分数增加的乘客将经历较短行程时间。在本发明的一些实施例中，如下文将描述，基本上每个乘客均能享到此较短行程时间。

表1针对给定群组中的列车将每一列车正提供快车运营及每一列车提供慢车运营的间隔列入表：

表1

此表1假定给定列车群组中的列车中的仅一者提供慢车运营，从而允许所述群组中的其它列车以较快有效快车速度V_exp运行。在每一情况下，任何群组中最后离开任何快车站的列车将在下一快车间隔内提供慢车运营；相反地，第一辆离开任何快车站的列车将在下一快车间隔内提供快车运营。在其中一群组内的列车的数目大于二的那些情况下，通过所述群组中的除最后离开快车站从而在下一间隔内提供慢车运营的列车以外的所有列车达到最优快车运营。

在上文所描述的图7a到7c的情况中的每一者下，在快车间隔内提供慢车运营的列车用作在所述间隔内跟在其后面的所有快车的“领跑者”。此慢车(例如，在图7e中，在快车站E1与E2之间的列车T14)的行程时间与在所述间隔内跟在其后面的快车的数目完全无关。如此，在整个地铁线路SLTNE内的慢车运营的时刻表可保持恒定而不管在所述线路上列车的密度如何。此卓越结果使得地铁营运商能够使服务于地铁线路SLINE的快车的数目随时间(例如在同一天内(高峰期对非高峰期)、在不同天之间(平日对周末))或针对特殊事件(体育事件、节日等)变化，而无需改变慢车运营的时刻表。预期此能力极大地促进乘客安排其行程，因为地铁列车运营的频率及时刻表可保持完全固定，而不管在一天中的何时间及一周中的哪一天。消费者可通过依赖于慢车时刻表作为最低限度而方便且容易地安排行程；在抵达列车站之后，站内的图形显示器或站间票务可告知乘客在所述时间任何快车运营的可用性。的确，预期此列车调度一致性不仅将改善顾客方便性，而且因此将增加非高峰时间期间的客流量。

尽管平均列车行驶速度的改善随着每群组列车的数目增加而增加，但由于更高分数的列车正以比较慢慢车速度V_loc快的快车速度V_exp行驶，因此有效乘客行程时间将仅在存在使用快车运营的充足数目的乘客以支持所指派的快车的数目的情况下降低。因此，指派给每一群组的列车的数目的选择取决于快车对慢车运营的相对乘客需求。预期，根据图3b中所图解说明且上文所描述的过程操作的图3a的系统20将能够考虑到以下各项而导出最优时刻表：行程时间及乘客需求的这些因子以及适用于地铁线路SLINE的其它因子，包含可用列车、在站点中的每一者处的停靠时间、沿着线路发生的影响运行的任何特殊事件的影响等。当然，地铁系统管理人员还可能具有也影响时刻表的导出的某些运行约束，视情况必须还将此考虑在内。在任何情况下，预期地铁线路SLINE的营运商能够通过调整所指派的快车的数目而针对在一天中的不同时间及在不同的天变化的乘客量进行调整。举例来说，在高峰期期间，可使用较大数目的快车(例如，如图7f及7g中所展示)，而在非高峰期时间或假日及周末，可将较少列车指派为快车(例如，如图7e中所展示，或在极限情况下，如图7d中所展示提供仅慢车运营)。以此方式，慢车及快车运营可针对每个顾客保持可用，其中慢车运营在非高峰时间期间如同在高峰使用时间期间遵循时刻表，而系统20具备在不必更改时刻表的情况下对高峰高峰期使用做出响应的能力。

图8a到8c图解说明根据本发明的此实施例列车可借以抵达快车站及从快车站启程的最优序列。如从前文描述显而易见，列车等待时间构成每一乘客沿着地铁线路SLINE的总体行程时间的重要因子。根据本发明的此实施例，在此实施例中在同一时间抵达快车站的群组中的第一列车正从慢车运营变换成快车运营(此列车在本文中称为“LE”列车)而抵达所述快车站的同一列车群组中的最后列车正从快车运营变换成慢车运营(此列车在本文中称为EL列车)，所述群组中较晚抵达的列车可能被迫等待所述第一列车(LE列车)离开站台。在第二及剩余列车未到达站台地停靠于快车站处且等待所述第一列车离开时过去的任何时间不仅是浪费的行程时间(其延长总体旅程的时间)，而且会明显地令在停靠的列车上的乘客烦恼。因此，使在快车站处的此等待时间最小化为有益的。

图8a到8c图解说明类似于上文相对于图7b所描述的群组的三列车群组在停靠于快车站的站台50处时的运行。在图8a中所展示的时间点，列车T60停靠于站台50处，其中乘客在所述时间登乘列车T60及从列车T60下来。列车T60为LE列车，在于其已在站台50前面的快车间隔内提供慢车运营，但将在下一间隔内提供快车运营。列车T62为下一抵达站台50的列车且在之前的快车间隔内一直提供快车运营。在图中8a所展示的时间点，列车T62仍正朝向站台50移动，但尚未抵达。类似地，列车T64为此三列车群组中的最后列车且尾随列车T62某一距离；列车T64在此时间点为EL列车，因为其当前正在站台50之前的快车间隔内提供快车运营但将在站台50后面的间隔内提供慢车运营。

图8b图解说明比图8a中所展示的时间点晚的时间点，在此时间点列车T60已离开站台50且正沿着下一快车间隔继续行进并将提供快车运营。列车T62现在在站台50处，其中乘客在此时间期间登乘列车T62及从列车T62下来。列车T64仍远离站台50某一距离。同样，列车T60、T64两者在列车T62停靠于站台50处的时间期间正在移动。图8c描绘比图8b的时间点晚的时间点，在所述时间列车T62现在也已离开站台50且在所述时间列车T64停靠于站台50处。希望沿着从站台50的下一快车间隔停靠于慢车站处的乘客将在此时登乘列车T64，且列车T64上的将在此站点处终止其旅程的乘客将下车。

预期，系统20可调度及管理列车T60、T62、T64的速度以优化每一列车在站台50处的停靠效率。如此，在图8a到8c中所展示的此实例中列车T60、T62、T64之间的特定距离可变化。然而，预期系统20可以使每一列车T60、T62、T64停靠于站台50处或之前的时间最小化且还使一辆列车的启程与下一列车的抵达之间的时间最小化的方式优化这些间隔距离。换句话说，列车T60、T62、T64的调度及运行可由系统20管理以使从列车T60、T62中的一者换乘到列车T64的那些乘客的等待时间最小化，同时还消除较晚列车未到达站台50地停靠以等待当前在站台50处的列车离开的任何时间。

如果较晚抵达的列车(在图8a到8c的实例中为列车T62、T64)不需要明显地减慢以便以上文所描述的方式使等待时间最小化，那么那些较晚抵达的列车可接着维持全快车运营。然而，在一些情况下，地铁线路SLINE的布置将需要全部快车显著减慢以便不被迫在下一快车站处等待站台50打开。根据本发明的另一实施例，如现在将结合图9a到9c描述，可使用可用额外时间以通过将“半快车”站包含到时刻表中而进一步改善运营。

图9a图解说明沿着地铁线路SLINE在快车站E0与E1之间的快车间隔。慢车站L1、L2、L3、L4沿着此间隔定位。在图9a中所图解说明的时间点，列车T63已抵达快车站E1，其在快车站E0与E1之间的间隔内一直提供慢车运营。列车T65下一个抵达快车站E1且沿着所述同一间隔一直提供快车运营。根据本发明的变换实施例，列车T63将在快车终点E1后面的间隔内提供快车运营(即，列车T63为LE列车)，且列车T65将在所述下一间隔内提供慢车运营(即，列车T65为EL列车)。并非过度地减慢列车T65的行驶速度来消除其在快车站E1处的等待时间，而是列车T65沿着快车站E0与E1之间的间隔进行一次慢车停靠，具体来说在图9a的实例中是在慢车站L3处。通过进行此额外停靠，列车T65的抵达时间可经管理使得其在列车T63从站点牵引出时“恰好准时地”抵达快车站E1。另外，慢车站L3得益于“半快车”运营，在于乘客可在所述站点处登乘列车T65及从列车T65下来且在不在中间慢车站L4处进行停靠的情况下行驶到快车站E1。

图9b针对列车T66、T68、T70的三列车群组沿着同一间隔继续行进的情况图解说明本发明的此半快车实施例的变化形式。在图9a中所展示的时间点，列车T66在已沿着快车站E0、E1之间的间隔提供慢车运营(及因此已在慢车站L1、L2、L3、L4中的每一者处停靠)之后停靠于快车站E1处。列车T66为LE列车，且其将沿着快车站E1之后的间隔提供快车运营。列车T68将为在列车T66离开之后下一抵达快车站E1的列车；此列车T68已在快车站E0与E1之间的间隔内提供快车运营，且如此将在列车T66离开快车站E1时赶上LE列车T66(最优地)。如此，列车T68从其离开快车站E0以来尚未沿着此间隔进行停靠。然而，在此实例中，第三列车T70跟在列车T68后面，且正提供快车运营(且实际上将为快车站E1处的EL列车，从而在下一间隔内开始慢车运营)。由于在此实例中两辆列车T66、T68是在尾随列车T70前面，因此列车T70沿着快车站E0与E1之间的间隔进行一次慢车停靠，在此实例中具体来说是在慢车站L3处。通过进行此额外停靠，列车T70的抵达时间可经管理使得其在列车T68牵引出站点时“恰好准时地”抵达快车站E1。另外，慢车站L3得益于“半快车”运营，在于乘客可在所述站点处登乘列车T70及从列车T70下来，且在不在慢车站L4处进行停靠的情况下行驶到快车站E1。图9b还图解说明第二列车T68的替代方案，其中其在慢车站L4处进行半快车停靠以消除其在快车站E1处的等待时间(等待列车T66离开)。在此情况下，还给慢车站L4提供半快车运营，代价为对列车T68沿着地铁线路SLINE的总体行程时间有很少影响或无影响。

图9c结合四列车群组图解说明半快车运行的类似实例。在此实例中，列车T72为LE列车且已在已沿着间隔提供慢车运营之后抵达快车站E1。列车T74为仅跟在列车T72之后在所述间隔内提供快车运营的列车且将恰好在列车T72已离开之后抵达快车站E1。为了更高效地管理列车T74在快车站E1处的抵达，列车T74已沿着间隔进行一次半快车停靠，在此实例中是在慢车站L4处。列车T76将在列车T74之后下一个抵达快车站E1，且在此情况下将在站点L3处进行一次半快车停靠(此停靠为沿着地铁线路SLINE的比列车T74进行半快车停靠的站点L4早的从西向东停靠)。列车T78为此群组中的第四列车，且将为快车站E1处的EL列车。列车T78也在站点L2处进行半快车停靠(其为比半快车站L3及L4早的从西向东停靠)。任选地，列车T78可沿着此间隔进行另一次半快车停靠(举例来说在慢车站L3处)，以进一步将其在快车站E1处的抵达延迟到列车T76已离开站点之后。因此，图9c图解说明列车在群组内的位置与沿着快车间隔进行的半快车停靠的次数之间未必存在相关性。而是，在一间隔内的半快车站的数目、定时及位置取决于特定情形。

根据本发明的此实施例，在快车间隔内添加半快车停靠提供快车运营列车抵达快车站的调度的额外灵活性。此额外灵活性通过以下方式实现在使快车站处的等待时间最小化时所涉及的任何延迟时间的生产性使用：在沿着快车间隔的一个或一个以上停靠站处提供半快车运营，因此既给在那些站点处登乘的乘客提供额外列车，且在许多情况下又提供那些乘客到下一快车站的较快旅程。预期，系统20可将此些半快车停靠并入到其结合地铁线路SLINE执行的优化中，从而并入例如乘客需求等的因子。另外，可从图9a到9c中所展示的布置更改半快车停靠的特定布置。可在由系统20执行的时刻表及管理优化中包含这些及其它约束以及替代方案。

具有“乘客中转”的慢车到快车“变换”

在本发明的上文所描述的实施例中，以先进先出方式运行地铁线路SLINE及其快车站。在此途径中，一群组中第一个抵达快车站的列车第一个离开，从而使得乘客不可能从群组中较晚抵达的列车换乘到所述群组中较早抵达的列车。尽管甚至在所述复杂情况的情况下仍达到本发明的益处，但根据本发明的其它实施例可以使得乘客能够以高效方式向前换乘的方式运行地铁线路SLINE及其列车。因此，不仅乘客可较高效地从任何慢车站行驶到任何其它慢车站，而且如下文将变得显而易见，根据本发明的此实施例，急切的乘客能够通过在快车站处进行策略性向前移动换乘而以较快快车速度行驶几乎其整个旅程。

根据本发明的这些实施例，如上文结合图6、7a到7c、8a到8c及9a到9c所描述，由慢车到快车变换所提供的虚拟超车使得乘客能够在每一快车站处在列车之间向前换乘。更具体来说，本发明的这些实施例使得快车上的乘客能够从EL列车(即，正变换成慢车的快车)换乘到LE列车(即，正变换成快车的慢车)。换句话说，乘客可在旅程的整个持续时间中保持在快车上，以致乘客将行驶快车站之间的间隔的全长。如从本发明的这些实施例的此描述将变得显而易见，根据此“乘客中转”途径，给乘客提供实际上比沿着地铁线路SLINE行驶的最快列车更快行驶的选项。预期，此行驶模式将对熟悉进行这些向前换乘需要其自身做的行动的定期通勤者且或许对能够沿向前方向快速转乘列车的较年轻通勤者最有吸引力。

图10a到10d图解说明根据本发明的其中乘客可进行向前列车间换乘的实施例两列车群组中的列车T80、T82在快车站E_x处的站台50处进行停靠时的运行。根据本发明的此实施例，在使站台50可由列车群组中的最前列车接近之前，使站台50可由所述群组中的最后列车中的乘客接近。在图10a中所展示的时间点，通过使其后部分停靠于站台50处的最前列车T80(在此实例中为LE列车)且通过使其前部分停靠于站台50处的最后列车T82(在此实例中为EL列车)来促进此向前换乘。在此状态中，提供从站台50对列车T80及T82两者的接近。较重要地，出于乘客中转操作的目的，使站台50可供最后列车T80中的一些乘客使用。

为实现最佳效率，在此初始停靠期间控制(或至少鼓励)出入站台50使得仅向前换乘乘客从最后列车T82下来且使得无乘客登乘最前列车T80或从最前列车T80下来为有用的。图10b展示从列车T82的前半部到站台50的所期望中转乘客流，其中那些下车的乘客接着朝向站台50的下行轨侧移动。列车T80的车门可在此时间期间保持关闭以防止乘客进入及外出。通过在列车T80、T82共用站台50的情况下限制(或鼓励有限的)乘客出入站台50，可使此程序所需的停靠时间最小化。

在图10b中的向前换乘乘客下车之后，列车T80、T82两者关闭其车门且接着后退其长度的一部分使得列车T80接着沿着站台50的长度停靠。乘客现在自站台50登乘列车T80及从列车T80下到站台50。另外，在图10a及10b的换乘停靠期间从列车T82下来的那些向前换乘乘客现在登乘列车T80的前部分，如图10c中所展示。以此方式，那些相同乘客处于正确位置中以按与刚刚在快车站E_x处实现的方式相同的方式在下一快车站E_x+1处从列车T80下来而进行到列车T80前面的下一列车的后续向前换乘。在列车T80的前部分中的乘客现在可视需要下到站台50。在图10c中完成登乘列车T80及从列车T80下来之后，列车T80即接着离开快车站E_x，从而在下一快车间隔内提供快车运营(或在实施上文相对于图9a到9c所描述的途径的情况下为半快车运营)。列车T82接着向前牵引到站台50(图10d)，以允许其慢车乘客以常规方式上车及下车。

如图10a到10d中所展示，根据本发明的此实施例，准许在将要变换成慢车的抵达的快车(例如，列车T82)上的乘客换乘到将要从慢车运营变换成快车运营的列车(例如，列车T80)。因此，这些向前换乘的乘客将比其曾乘坐的列车T82更早地抵达其所期望目的地。通过在每一快车站处继续此向前换乘过程，那些乘客可在其旅程的整个长度的大部分(如果不是全部)内以快车行驶速度沿着地铁线路SLINE乘行(除了在旅程于仅为慢车站点处开始或终止的情况下必需的任何慢车间隔以外)。同时，不希望利用乘客中转选项的那些乘客仍在其旅程的一部分内(即在其列车正以快车行驶速度行驶的那些间隔内)获得快车运营的益处。然而，根据本发明的此实施例，在快车站E_x处的停靠时间可增加，除非乘客出入站台50经控制或鼓励而以上文所描述的方式发生。

图10e到10g图解说明本发明的此实施例的另一实施方案，其中乘客中转限于抵达的EL列车的几个前面车厢，但其中准许在给定列车的车厢当中的乘客移动(且在每一列车内的乘客负荷的约束内此为实际可能的)。在列车内乘客移动的约束放松的情况下，可减少在快车站处的乘客换乘及装载/卸载所需的时间。图10e图解说明过程的第一阶段，其中LE列车T80及EL列车T82首先停靠于快车站E_x的站台50处。在此实施方案中，列车T80、T82中的每一者具有十个车厢，且LE列车T80在站台50处的初始停靠将仅选定数目个最后车厢(例如，八个车厢)置于站台50处；剩余的最前面车厢(例如，两个车辆)在此初始停靠中超过站台50。较晚抵达的EL列车T82在列车T80后面停靠于站台50处，且其最前面车厢(例如，两个车厢)对准于站台50处。此初始停靠允许乘客开始在EL列车T82与LE列车T80之间但仅从这些最前面车厢进行中转。这些乘客从EL列车T82下来且沿站台50的长度行走到对应于LE列车T80的最前面车厢的区域，但此时其并不登乘列车T80。

列车T80、T82两者在图10e的操作之后后退到图10f中所展示的其中LE列车T80的所有车厢(包含最前面车厢)与站台50对准的位置。相对于所有车厢，现在准许登乘列车T80及从列车T80下来。在停靠的此部分期间，从EL列车T82下来的中转乘客(图10e)现在可连同其它上车及下车的乘客一起登乘LE列车T80的最前面车厢。LE列车T80可在完成此过程之后即接着离开站点E_x且开始在下一快车间隔内的快车运营；在列车T80离开之后，EL列车T82向前牵引到站台50以进行其上车及下车操作(包含来自列车T80的LEL换乘乘客的登乘)，如图10f中所展示。为了辅助此乘客中转操作的灵活性，列车T80上的乘客现在可在车厢间移动，如图10g中的箭头所暗示。以此方式，在先前快车间隔期间登乘列车T80的LEE及LEL乘客可移动到最前面车厢中且开始其乘客中转旅程；同时，将在下一快车站处换乘到慢车运营的那些乘客可移动到最后车厢中以减少过度拥挤。预期列车上的显示器或者或许还有票务(例如，电子票务)过程可指示个别乘客关于其在列车内的车厢间以及如上文所论述的列车间的最优移动。

根据图10e到10g的此实施方案，可节省在快车站处的停靠的实质时间。时间节省主要源于为完成换乘列车必须后退的长度的减少。并且，如本说明书中所论述，由于在地铁线路SLINE的长度内多次重复快车站停靠时间且其直接经包含作为每一乘客的行程时间的加法器，因此快车站停靠时间的减少在改善沿着地铁线路SLINE的乘客及列车行程时间及因此乘客吞吐量方面为特别重要的。

当然，预期在每一快车站处实现乘客中转过程的方式的变化形式(包含针对给定乘客需求及列车密度将在每一快车站站台处对准的最后车厢的数目)可因一天期间的不同时间变化。实际上，预期可通过系统20在其于图3b的总体过程内产生时刻表及运行参数时优化列车在快车站站台处的对准以准许乘客中转操作。

乘客中转概念可扩展到两辆以上列车的列车群组。图11a到11c针对列车T84、T86、T88的三列车群组的实例图解说明在快车站E_x处的停靠操作。最前列车T84为此群组中的LE列车，且最后列车T88为此群组中的EL列车；中间列车T86在快车站E_x之前及之后的两个间隔内提供快车运营。图11a中图解说明在快车站E_x处的停靠的第一阶段，其中列车T84牵引超过站台50，且列车T86、T88两者对准于站台50处以便同时提供对两辆列车的若干部分的接近。图11a中的此停靠位置允许向前换乘乘客从EL列车T88下来且使得乘客能够既自站台50登乘列车T86又从列车T86下到站台50。在图11b中，此停靠中的下一阶段使列车T84、T86两者与站台50对准。此允许乘客登乘列车T84的最后部分及从所述最后部分下来。另外，在此时间期间，来自EL列车T88的向前换乘乘客现在能够登乘列车T84的最后部分或列车T86的最前部分。将在下一停靠时进行另一向前换乘的那些向前换乘乘客将希望登乘列车T86的最前部分，因为此列车将为下一快车站E_x+1处的EL列车，且因此这些乘客将希望在所述站点处在第一阶段从列车T86下来(如图11a中所展示)。图11c中展示此三列车群组在快车站E_x处的停靠，其中EL列车T88在列车T84、T86已离开站点之后沿着站台50的长度停靠；慢车乘客可接着登乘列车T88及从列车T88下来。

图12a到12c中针对本发明的此实施例的一个实例图解说明列车T90、T92的两列车群组在快车站E_x处的停靠的操作。在此实例中，列车T90、T92中的每一者具有约为站台50的长度的一半的长度且在此情况下每一列车由四个列车车厢组成。在此停靠的图12a中所展示的第一阶段中，最前列车T90(LE列车)占据站台50的前半部，且最后列车T92(EL列车)占据站台50的后半部。在此第一阶段中，在快车站E_x处终止其旅程的乘客可从列车T90下来；希望在站点E_x处登乘快车的快车乘客(EEE乘客)可在此时登乘列车T90，如图12a中所展示。希望从快车运营(列车T90)换乘到下一间隔内的慢车运营(在列车T92上)的那些乘客也在所述停靠的此第一阶段期间从列车T90下来。此外，在此时间点，希望进行从EL列车T92到LE列车T90的中转(即，希望从一辆快车继续到下一辆快车)的那些乘客从列车T92下到站台50，但保持在站台50的后部分处。在过程的图12b中所展示的下一阶段中，列车T90及T92向后移动，从而使列车T90与站台50的后部分对准。来自EL列车T92的向前换乘乘客现在可登乘列车T90。图12c中展示此停靠的最终阶段，其中EL列车T92沿着站台50的前部分停靠以接纳慢车乘客；在此时之前，车T90已离开快车站E_x。

在图12a到12c中所图解说明的此途径中，按以需要列车沿着站点站台来回移动为代价使中转乘客的必需移动最小化的方式实现乘客中转。根据另一途径，如现在将结合图12d及12e所描述，以需要中转乘客沿着站点站台移动为代价来使列车在快车站处的停靠时间最小化。

图12d展示在LE列车T90及EL列车T92的停靠的第一阶段处的快车站E_x，所述列车两者具有大约为站台50的长度的一半的长度。在此第一阶段中，列车T90占据站台50的前半部且列车T92占据站台50的后半部。此时，如图12d中所展示，在快车站E_x处终止其旅程的乘客可从列车T90下来，且EEE乘客可登乘列车T90。此外，在此时间点，进行从EL列车T92到LE列车T90的中转(即，希望从一辆快车继续到下一快车)的那些乘客从列车T92下到站台50且沿着站台50直接移动到其可登乘的列车T90上。在所述停靠的如图12e中所展示的第二阶段中，列车T92在列车T92已离开快车站E_x之后停靠于站台50的前部分处以接纳慢车乘客，包含在停靠的第一阶段期间从列车T90下来的那些乘客。由于此途径，LE列车T90仅必须沿着站台50进行单次停靠，因为中转乘客从列车T92移动到列车T90，而非如在图12a到12c的情况下列车T90移动到中转乘客。

图12f图解说明这两种途径的另一替代方案，其中换乘及中转乘客两者在列车间移动，从而允许LE列车及EL列车两者在快车站E_x处进行单次停靠。图12f图解说明LE列车T90与EL列车T92之间的乘客移动；乘客自快车站E_x登乘列车及从列车下到快车站E_x的移动由图12f中的水平箭头展示。在此实例中，中转乘客离开EL列车T92、沿着站台50行走并登乘LE列车T90；相反地，快车到慢车换乘的乘客离开LE列车T90、在相反方向上沿着站台50行走并登乘EL列车T92。预期在站台50处的标记或临时障碍物或对中转及换乘乘客的某一其它物理辅助可促进所涉及的乘客移动。在站台50处的此单次停靠中的乘客移动之后，两辆列车T90、T92可从快车站E_x启程。就这一点来说，可使用闭路电视或对快车站E_x的某一其它实时监视以允许列车与其它登乘活动之间的所有移动的充足时间可为有用的，以便可在允许乘客完成其换乘时尽可能快地完成列车T90、T92的启程。

如上文所论述，考虑到慢车为沿着地铁线路SLINE的领跑者，可在高峰时间期间增加每群组列车的数目，以便在不必更改慢车运营的时刻表的情况下改善乘客吞吐量及乘客行程时间。进一步预期，甚至在非高峰时间中的需求非常低的情况下也可沿着地铁线路SLINE提供快车运营，且进一步提供可甚至在所述低乘客需求的情况下实现换乘及乘客中转操作，如现在将结合图12g及12h描述。

在图12g中所展示的替代方案中，快车站E_x处的LE列车T94及EL列车T96中的每一者相对于图12a到12f中所展示的长度为半长度列车。与在图12f的情况下类似，图12g图解说明列车T94与T96之间的在两个方向上的乘客移动。如此，中转乘客与快车到慢车换乘乘客离开LE列车T94、在相反方向上沿着站台50行走并登乘EL列车T96同时地离开EL列车T96、沿着站台50行走并登乘LE列车T94。在站台50处的此单次停靠中的乘客移动(及开始或终止乘客在快车站E_x处的任何上车及下车，图12g中未展示)之后，两辆列车T94、T96依次从快车站E_x启程。类似地，图12h结合LE列车T98及EL列车T99图解说明相同操作，所述列车中的每一者为各自构成单个车厢的最小长度列车。此外，在此实例中，列车T98、T99中的每一者进行单次停靠，且在所述停靠期间所有中转及快车到慢车换乘连同自快车站E_x登乘及下到快车站E_x一起进行。如图12g及12h中所展示的这些较短长度列车使得地铁营运商能够甚至在其中客流量原本非常低的非高峰时间也继续提供快车运营而不打破慢车时刻表。

在图12a到12h中所展示的这些实例中的每一者中，来自群组中的最后列车(所述最后列车在快车站处从快车变换成慢车运营)的乘客可向前换乘到将在下一间隔内提供快车运营的列车。此乘客选项允许这些中转乘客比沿着地铁线路SLINE的任何给定列车更快地行使，同时也允许不希望向前换乘的乘客具有较短行程时间。

预期，系统20将能够综合向前换乘选项及过程，且将所述选项及登乘(即，车厢指派)以及针对每一乘客的特定旅程最优地使用乘客中转必需的换乘程序通知乘客。列车上或站点处的图形或视频显示器可由系统20驱动以将这些选项及程序告知乘客，或者系统20可经由票务过程告知乘客(尤其是在使用点间票务的情况下)。

图13a到13d展示系统20可在起点站处及或许还在准许中转或快车到慢车换乘的快车站处将登乘及换乘说明传达给乘客的方式的一个实例。如图13a的平面图中所展示，站台50在概念上划分成两个等长度站台部分50b、50p，每一者分别经色彩编码为蓝色及粉红色，其中蓝色站台部分50b为粉红色站台部分50p的下行轨。在图13a中所展示的时间点，两辆列车T102、T104停靠于站台50处，其中列车T102与蓝色站台部分50b对准且列车T104与粉红色站台部分50p对准。图13b为站台50的中间部分的立面图，列车T102与T104在此停靠时在所述中间部分处彼此邻接；如图13b中所展示，车厢C102e为列车T102的最后车厢且车厢C104为列车T104的第一车厢。图形显示器106b、106p安装于站台50上方，分别悬于蓝色站台部分50b及粉红色站台部分50p之上以将充分可见的说明提供给登乘车厢C102e、C104a的乘客。图13c及13d图解说明在列车T102、T104停靠于此站点处的时间分别显示于图形显示器106b、106p上的信息的实例。图形显示器106b、106p中的每一者显示站台部分色彩(例如，蓝色及粉红色)、当前停靠于那些站台部分50b、50p处(或在尚未抵达的情况下为接近站点)的列车的列车号及登乘停靠或即将停靠于站台部分50b、50p处的列车的乘客将能够在不换乘的情况下停靠的那些站点的列表。在本发明的实施例中，系统20将以所述特定站点处的当前或即将到来的停靠的适当信息驱动图形显示器106b、106p以辅助乘客登乘最优列车车厢或在列车之间换乘以便以最高效方式完成其旅程。

另外，系统20可视情况从上文结合图10a到10d、11a到11c及12a到12c所描述的那些过程及阶段更改在快车站处实施的特定过程及阶段以进一步优化地铁系统的运行以实现乘客行程时间、乘客吞吐量、基础结构及全部车辆优化等。当然，也可借助站点处的图形显示器106b、106p(图13a到13d)、借助列车上的图形显示器或在如上文所描述的票务过程中将那些更新传达给乘客。

不管乘客是否进行向前换乘，由于在地铁线路SLINE上以快车速度V_exp行驶旅程的至少一部分的能力，因此均预期根据本发明的此实施例将为许多(如果不是全部)乘客减少在地铁线路SLINE上的乘客行程时间。还预期，根据本发明的此实施例的系统20在显示时刻表及列车指派以及或许特定站点间旅程的个别车票方面的能力可减少在导航地铁线路SLINE时就地铁乘客角度来说的困惑(尤其是针对其中乘客可能习惯于进行其所期望旅程的最佳方式的通勤旅程)。因此，预计经由使用本发明的此实施例容易地达到许多乘客的行程及地铁系统的利用的总体效率(包含通过改善乘客吞吐量而减少过度拥挤)。

时刻表及运行优化

一般方法

如上文相对于图3a及3b所描述，由系统20执行过程38以导出用于沿着地铁线路SLINE的列车的时刻表，使得沿同一方向行驶的快车与慢车仅在快车站处相遇。根据本发明，预期将由系统20根据其中建立成本函数并通过反复地改变界定正导出的时刻表的参数来使所述成本函数最小化的优化算法来执行过程38。在导出时刻表时使特定成本函数最小化可力图优化若干个参数中的任何一者或一者以上，例如乘客吞吐量、乘客群体内的乘客行程时间、基础结构需求等。可在每一反复中改变的时刻表参数包含例如列车启程时间、列车间隔速度、一群组中列车的数目、快车及慢车停靠时的上车及下车时间以及顺序等因子。

地铁线路系统与给定地铁线路上的乘客量之间存在彼此依赖的密切关系。地铁线路系统的时刻表的界定及特定来说所述时刻表的优化需要使地铁线路系统自身与所述线路上的乘客量互动。通过界定适用系统参数及乘客量的特性来最佳地服务在乘客需求方面系统的效率。根据本发明的实施例，可以对应于以下表2的方式来分析这些参数及特性：

表2

表2概述上文所描述的本发明实施例的实例的性能特性。更具体来说，“超车技术”列将那些方法中的途径分组成其中快车在快车站处实际地超过慢车的那些途径及其中超车在特定实际列车在快车站处将其运营从慢车变换成快车及从快车变换成慢车的意义上为“虚拟”的那些途径。对应于每一实施方案的详细描述借助参考其对应图来指示。相对于其中地铁线路上的所有列车均提供慢车运营的常规“仅为慢车”运营以正规化形式展示每一个别实施方案的各种性能参数。在表2中，列“每群组的列车”标明每一群组中在快车站处相遇的列车的数目；列“每群组的快车”指示每一群组中提供快车运营的列车的数目，且这些实施方案中的每一者假设每一群组中有单个慢车。“列车长度”列指示相对于标准站台长度每一列车的长度。基于那些假设，在下一列中指示“列车密度”，其是指在每一快车间隔内实际地存在的慢车及快车的总数。

基于那些假设，以“慢车等效量”开始的剩余列为实质上计算的值。通过结合间隔内的列车密度考虑快车间隔内的所述数目的列车为快车(假设为以慢车的平均行驶速度的两倍行驶)而导出列“慢车等效量”。简单地说，“慢车等效量”计算为：

(慢车等效量)＝2+2*(每群组的快车)

这是因为在任何给定时间在每一快车间隔内均存在两辆慢车。举例来说，两列车群组在任何给定时间在快车间隔内均产生两辆慢车及一辆快车；由于快车正以慢车的行驶速度的两倍行驶，因此在给定持续时间内快车可输送多达慢车可输送的两倍多的乘客。因此，根据仅为慢车列车的等效乘客容量为四辆。列“每列车的乘客吞吐量”根据慢车等效量除以快车间隔内的列车密度来反映此同一参数。

“理论乘客行程时间节省”列是指乘客将借助于相对于经由仅为慢车运营行驶以快车行驶速度行驶的能力且假设在快车站处实际或虚拟超车不需要额外时间而节省的时间。举例来说，在根据实际超车技术运行的两列车群组中，乘客将在他的或她的旅程的持续时间内以快车行驶速度行驶，在所述情况下行程时间节省将为50％(快车行驶速度为慢车行驶速度的两倍)。对于涉及虚拟超车(且无乘客中转)的两列车群组，乘客将在交替的快车间隔内(即，约一半时间)以快车行驶速度行驶，在所述时间期间他的或她的行驶速度将为其它间隔内的慢车行驶速度的两倍；此合计为25％理论乘客行程时间节省。并且，对于涉及具有乘客中转的虚拟超车的两列车群组，乘客变得能够在旅程的全部持续时间内以快车速度行驶，因此实现50％的理论行程时间节省。

预期所属领域的技术人员可容易地理解在表2中以实例方式概述的这些性能准则。除其它结论以外，从表2还可看出实际超车技术可在理论上达到50％的乘客行程时间节省，因为所有快车继续在旅程的整个长度内以快车行驶速度提供快车运营。另外，表2概述应用于虚拟超车技术的乘客中转方法也可达到此50％理论乘客行程时间节省。根据表1，由于快车与慢车运行间隔的比率，两列车、三列车及四列车群组虚拟超车(无乘客中转)情况的理论乘客行程时间节省分别为25％[(3/6)*0.5*100]、33％[(4/6)*0.5*100]及41％[(5/6)*0.5*100]。并且如上文所描述，虚拟超车技术可应用于现有地铁线路，而不需要在实际超车背景下必需的构造或挖掘或对基础结构的其它改变。

额外列车延迟时间

然而，如上文所提及，理论乘客行程时间节省假设在快车站处的超车操作不涉及时间。当然，考虑到必须为乘客换乘(慢车到快车及快车到慢车)分配时间，此对于实际及虚拟技术两者来说均为不实际的。表2包含列“乘客行程时间节省”，其包含在快车站处的乘客换乘的延迟时间的影响，如现在将描述。

作为概念，对乘客换乘所需的延迟时间的理解为简单的。然而，结合本发明，已观察到，在任何精度内实际上估计此额外列车延迟时间(EDT)均为繁琐的，因为EDT取决于超车方法、一群组中列车的数目及包含相对于站台长度的列车长度的其它因子。更具体来说，必须估计：慢车在慢车站处的停靠时间(LLST)及慢车在快车站处的停靠时间(LEST)；慢车快车站停靠时间(LEST)与确定为在地铁线路SLINE的所有慢车站内的平均慢车慢车站停靠时间(LLST)的平均慢车停靠时间(ALST)之间的差，其趋向于为稳定的量。EDT的计算在实际超车与虚拟超车方法之间不同。在其中慢车保持为慢车且快车保持为快车的实际超车情况下，量LEST可界定为在慢车抵达快车站与所述慢车从快车站的启程时间之间过去的时间，假设每群组列车的数目超过一(即，至少一辆快车在快车站处超过慢车)。在虚拟超车情况下，量LEST界定为从LE列车(即，群组中的第一列车)抵达快车站到EL列车(即，群组中的最后列车)启程过去的时间。两种情况的量EDT则界定为EDT＝LEST-ALST。

依照这些定义且基于本说明书中对这些超车方法的描述，可推断量EDT将在不同超车方法之间变化且也将随着所涉及的列车的长度而变化。将以“乘客行程时间节省”值与表2中针对各种运行方法所展示的“理论乘客行程时间节省”的接近度反映EDT的那些变化。所述接近度将由基于由系统20结合调度过程38导出的时刻表计算在地铁线路SLINE内的总乘客行程时间产生，如现在将描述。

如上文所描述，调度过程38由系统20执行以导出且在期望的情况下响应于乘客数据33、列车数据35及站点数据37并根据将某些站点及列车分别界定为快车站及慢车站以及快车及慢车而修改沿着地铁线路SLINE的列车的调度。预期，调度过程38将用于根据由地铁系统营运商选择的准则优化经导出及修改的时刻表。根据本发明，进一步预期，对调度过程38特别有益的途径为优化时刻表以便使在地铁线路SLINE上的总乘客行程时间最小化。正最小化的乘客行程时间可为在地铁线路SLINE的整个长度内的旅程的时间或替代地可为在典型的乘客群体或某一其它群体内取的累积或平均乘客行程时间值。根本上，乘客行程时间的此优化取决于范围宽广的因子，包含：所使用的特定超车方法(即，实际或虚拟超车)；列车及站台的长度；一天中的时间；一天的类型(例如工作日、周末或假日)；站点的乘客需求；等等。一般来说，这些额外因子取决于地铁系统及所服务的城市的特性，且如此可视为设备相依的。然而，出于此描述的目的，相信描述在从使乘客行程时间最小化的观点看优化时刻表时所涉及的因子中的一些因子为有用的，因为预期此优化将为本发明的实施例的实施方案在实践中的重要目标。

出于此描述的简单性及清晰性的目的，在表2的列“理论乘客行程时间节省”中概述的上文论述已基于两个假设：首先，每一列车的长度及每一站点处的站台的长度各自为零；且其次，一群组中的所有列车在确切的同一时间抵达及从每一快车站启程。实际上，假设额外列车延迟时间(EDT)为零。当然，在实践中，那两个假设并不成立。

为了使调度过程38实际上使乘客行程时间最小化，根据本发明的实施例，考虑额外参数。出于参考目的，考虑仅为慢车列车在行驶快车间隔时的基线运行时间(包含在快车站处进行停靠时所涉及的时间)为有用的。第i快车站的此仅为慢车行程时间(LETT_i)可较准确地描述为仅为慢车列车抵达快车站E_i的时间(例如，此抵达的东行列车的头部车厢到达图4a的站台50e的最东端点的时间)、所述列车从先前快车站E_i-1启程的时间(例如，此启程的东行列车的头部车厢离开站台50e的最东端点的时间)之间的差。此外，针对所述间隔在考虑中的为仅为慢车列车在快车站E_c处进行其停靠所需的时间。出于此描述的目的，可使用平均慢车快车站间隔停靠时间(ALST)，其趋向于为稳定的量。仅为慢车列车快车站间隔运行时间(LEOT)则可界定为总和：

LEOT_i＝LETT_i+ALST

第i快车站间隔的此基线仅为慢车列车运行时间LEOT_i也为根据本发明的上文所描述的实施例的群组列车的运行中的因子，只不过群组列车快车站间隔运行时间(GEOT_i)也需要考虑额外列车延迟时间(EDT)，从而合计为群组列车在快车站处的额外延迟时间：

GEOT_i＝LEOT_i+EDT

如上文所提及，EDT根据所使用的超车方法变化且也随着群组内快车的数目而变化，使得EDT＝EDT(m，j)，其中m是指超车方法且j指示群组内列车的数目。在任何情况下，额外列车延迟时间EDT取决于例如列车的头部移动站台的长度所需的不可忽略时间(出于安全原因，所述列车的瞬时速度相对低)及还有前一列车的尾部在所述列车启程时绕过站台的长度所需的时间(所述列车的瞬时速度也相对低)的因子。

如上文所论述，在一般意义上，仅为慢车列车运行时间LEOT将在空间上变化，针对不同快车间隔而不同：

LEOT₁≠LEOT₂≠LEOT₃≠…

图14a及14b中图解说明仅为慢车列车在六个快车间隔内的列车运行时间的空间变化的实例，其中水平轴为过去的时间(而非距离或位置)。类似地，图14c及14d中图解说明群组列车在这些间隔内的列车运行时间的空间变化的实例。出于此描述的简单性，图14a到14d针对每一间隔使用平均慢车站停靠时间ALST，根据定义此平均值在所述间隔内为恒定的；图14c及14d针对每一快车站使用恒定额外列车延迟时间值EDT。

如从图14c及14d与图14a及14b的比较显而易见，针对每一间隔，GEOT_i＞LEOT_i，此反映在每一快车站E0到E6处的非零额外列车延迟时间值EDT。换句话说，如果单独地注意列车行程时间，那么从这些图14a到14d显现，根据本发明的实施例的总慢车群组行程时间(TGOT)比在仅为慢车运营下的总慢车行程时间(TLOT)大(即，慢)。此意味着上文所界定的“LLL”乘客(在其至少一个全快车间隔的旅程的持续时间内仅仅在慢车运营列车上行驶)的总乘客行程时间将必定比实施本发明的实施例的地铁线路慢。另一方面，根据本发明的实施例，使用快车运营行驶至少一个快车间隔的那些乘客(EEE、EEL、LEE、LEL)的乘客行程时间将少于(即，快于)LLL乘客的乘客行程时间。列车行程时间与乘客行程时间之间的此差在调度过程38的实施方案中为重要的，以确保选择所期望优化参数(例如，乘客行程时间而非列车行程时间)用于最小化。

上文论述使用在每一快车间隔内恒定的平均慢车站停靠时间ALST。然而，在实践中，预期每一快车站i处的仅为慢车列车停靠时间(即，时间LLST_i)将在不同快车站之间变化，因为在现代地铁系统中给定列车停靠于站点处的时间随着在所述站点处登乘所述列车及从所述列车下来的乘客的数目而变化。简单地说，快车站E_i处的仅为慢车列车停靠时间LLST_i将随着一天中的时间而变化：在高峰期期间较长且在非高峰期期间较短。来自常规地铁线路的现场观察指示在高峰期期间仅为慢车列车在站点处的停靠时间可为在非高峰期期间同一列车的停靠时间的数倍长。如此，平均慢车站停靠时间ALST的恰当确定考虑这些空间及时间变化：

$\mathrm{ALST}\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{1}{N_s}\underset{i=1}{\overset{N_s}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{LLST}}_i\left(\mathrm{\τ}\right)$

其中τ为对应于一天中的时间的变量，且N_s为沿着地铁线路SLINE的慢车站的总数。另外，还预期仅为慢车行程时间LETT也可随着一天中的时间而变化，因为在一些慢车站处可能发生一些额外列车延迟时间。图15a到15d中图解说明这些参数随着一天中的时间τ及在快车间隔i当中的变化。

可在调度过程38内以各种方式接近运行时间随着一天中的时间的此变化。举例来说，如果将使用在一天内固定(出于调度目的)的运行时间导出时刻表，那么可通过使由下式界定的误差FSOE(τ)来优化调度过程38：

$\mathrm{FSOE}\left(\mathrm{\τ}\right)=\underset{k=1}{\overset{K_s}{\mathrm{\Σ}}}\stackrel{\‾}{{\mathrm{GEOT}}_k\left(\mathrm{\τ}\right)}-\underset{k=1}{\overset{K_s}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{GEOT}}_k$

$=\stackrel{\‾}{\mathrm{TGOT}\left(\mathrm{\τ}\right)}-\mathrm{TGOT}$

其中K_s为快车站的数目，其中值

及

为在实践中观察到的实际运行时间(在一天中的时间内随着时间变化)，且其中值GEOT_k及TGOT为由固定时刻表界定的那些值。在调度过程38内可用的另一途径是使运行时刻表在一天中的时间内动态地变化，在于首先将随着一天中的时间的变化并入到时刻表的确定中。根据所述途径，可通过使由下式界定的误差DSOE(τ)最小化来优化调度过程38：

$\mathrm{DSOE}\left(\mathrm{\τ}\right)=\underset{k=1}{\overset{K_s}{\mathrm{\Σ}}}\stackrel{\‾}{{\mathrm{GEOT}}_k\left(\mathrm{\τ}\right)}-\underset{k=1}{\overset{K_s}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{GEOT}}_k\left(\mathrm{\τ}\right)$

$=\stackrel{\‾}{\mathrm{TGOT}\left(\mathrm{\τ}\right)}-\mathrm{TGOT}\left(\mathrm{\τ}\right)$

其中自身调度的调度值GEOT_k(τ)及TGOT(τ)随着一天中的时间而变化。

举例来说，如果将平均仅为慢车停靠时间ALST(τ)界定为在τ＝8:00时的所述停靠时间，那么在τ＝8:00时评估的误差值FSOE(τ)将接近于零，但在τ＝11:00时评估的误差值FSOE(τ)将为相当大的。相反地，如果在调度过程38中使用动态调度以使用平均仅为慢车停靠时间ALST(τ＝8:00am)界定τ＝8:00时的时刻表并使用平均仅为慢车停靠时间ALST(τ＝11:00am)界定τ＝11:00时的时刻表，那么误差DSOE(τ)将低得多。

考虑到不同天之间的乘客负荷的差异，可通过施加时间变化的第二维度来进一步细化调度过程38。换句话说，可通过考虑例如不仅相对于一天中的时间τ而且相对于一周(或一月或一年或两者)中的天κ界定的平均仅为慢车停靠时间ALST(τ，κ)的参数而将正常工作日、周末及假日之间的差异包含于优化过程内。图16a到16d图解说明图14a到14d及15a到15d的行程时间线，其中各个所图解说明的参数在空间上变化(即，随着快车间隔i)且也相对于一天中的时间τ及历日κ在时间上变化。

观察

因此，可由系统20容易地比较根据本发明的这些实施例的经同步快车及慢车的各种途径的相对效率。举例来说，预计本发明的利用侧轨的实际超车实施例具有实质上不同于本发明的其中列车在提供快车与慢车运营之间变换的虚拟超车实施例的乘客换乘时间的乘客换乘时间。当然，在本发明的涉及列车在慢车与快车运营之间变换的那些实施例中，乘客行程时间将受乘客将以慢车行驶速度对快车行驶速度行驶的间隔的数目、那些间隔的特定速度(参见图3d)及乘客中转(或向前换乘)选项是否可用并由乘客利用的影响。在任何情况下，结合本发明，相信乘客行程时间的最小化将通过快车站处的乘客换乘时间的最小化最佳地实现，假定行驶速度将往往受约束。已通过结合此些列车系统中乘客行程时间的最小化分析这些因子来识别某些一般概念，如为了读者方便起见现在将加以概述。

在一般意义上，基于定量分析，预期针对较长乘客旅程(根据快车间隔的数目)实际超车技术将产生比虚拟超车技术可实现的短的乘客行程时间。相反地，针对较短旅程，虚拟超车技术提供较短乘客行程时间。当然，如上文所提及，虚拟超车技术的基础结构成本比在快车站处实现实际超车所涉及的基础结构成本低得多；另外，由虚拟超车技术提供较大灵活性。

就这一点来说，根据本发明，分析已展示，针对本发明的其中侧轨使得快车能够实际超过慢车的实施例(如上文相对于图1b到1d、3a到3k、4a到4e及5a到5k所描述)，可通过选择最少数目的乘客自地铁线路SLINE之外登乘快车及从快车下到地铁线路SLINE之外的那些站点而使快车站处的额外列车延迟时间EDT最小化。换句话说，如果快车站处的停靠时间主要致力于乘客在快车与慢车之间的换乘而新乘客上车及离开的乘客下车需要很少时间，那么可使快车站乘客换乘时间ESPT最小化。由于不管所述站点的乘客需求如何相同慢车到快车(及反之亦然)换乘均将在所述快车站处发生，因此如果使来自快车站的新的及离开的乘客最小化，那么大多数乘客的总体乘客行程时间将减少。

结合本发明的借助将列车从提供慢车运营变换成提供快车运营(及反之亦然)在快车站处利用虚拟超车的实施例，分析已展示还可通过选择最少数目的乘客自地铁线路SLINE之外登乘快车及从快车下到地铁线路SLINE之外的那些站点作为快车站而使快车站乘客换乘时间ESPT最小化，且因此使总体乘客行程时间最小化。换句话说，出于如上文所描述的类似原因，使用最少使用的站点作为快车站将优化乘客行程时间。

此外，结合本发明的其中通过将列车从慢车变换成快车(及反之亦然)而虚拟超车的实施例，可通过使尽可能多的乘客在其相应旅程的尽可能多的部分内对快车模式的使用最大化而使总体乘客行程时间最小化。可实现此情形的一种方式是使用半快车站，例如上文相对于图9a到9c所描述，因为在半快车站处登乘的乘客在中间间隔中立即登乘快车。然而，在半快车站处的乘客上车及下车时间并不显著地影响任何乘客的总体乘客行程时间；在半快车站处上车及下车的那些乘客获得比其将在慢车上经历的距离长的快车行驶距离(以必定较高的行驶速度)的益处，且在半快车站处的停靠时间不影响全快车站处的快车站乘客换乘时间ESPT。实际上，首先包含半快车站的原因是避免在下一快车站处的过多列车等待时间。因此，分析已展示，选择具有最高乘客交通量(即，最高数目的乘客上车及下车)的那些慢车站作为半快车站为最优的。此大数目的乘客上车及下车所需的时间一般不会不利地影响沿着地铁线路SLINE的总体乘客行程时间。

此外，结合本发明的其中通过将列车从慢车变换成快车(及反之亦然)而虚拟超车的实施例，分析已展示通过增加一群组中列车的数目但以快车站乘客换乘时间ESPT的增加为代价来改善乘客快车模式的最大化。因此，将另一列车添加到一群组中所述数目的列车的益处与额外列车延迟时间EDT增加的此成本之间存在折衷。经由此分析，已发现，在许多真实世界情况下，三列车群组(针对每辆慢车有两辆快车)的使用将为最优的，因为其准许平均来说最大数目的快车乘客而不会过度地延长快车站乘客换乘时间ESPT及因此总体乘客行程时间。

参考本说明书的所属领域的技术人员在将本发明的实施例应用于真实世界状况下的特定地铁线路及系统之后即将易知其它优化技术及概念。

可因此做出在上文表2中概述的各种方法的比较且特定来说列“乘客行程时间节省”中的值接近列“理论乘客行程时间节省”中的值的接近度以确定通过各种方法及途径获得的效率增益。特别关注的是表2的最底部行中较短列车的结果，其对应于上文结合图12a到12h所描述的虚拟超车实施方案。由于列车的长度相对于站台的长度变得越来越短，因此实际“乘客行程时间节省”值接近“理论乘客行程时间节省”值。预期可在一天中的非高峰时间期间及一周/月/年中的非高峰日期间使用这些高度有效的方法，使得可以高度有效的方式、以卓越的乘客行程时间且由于所涉及列车的长度的减小(及因此燃料消耗、劳动力成本等的对应减少)而以运行成本的减少来运行地铁线路SLINE。

此外，如在表2中显而易见，标示为“列车群组乘客吞吐量”的列含有在各种实施方案当中变化的值。出于表2的目的，将此值界定为每群组列车的数目与每列车的平均乘客吞吐量的乘积并对照常规双轨地铁线路的仅为慢车运营(1.0)将其正规化。此乘客吞吐量从针对四辆列车(其中三辆为快车)的较长列车群组的高值6.4到针对具有短列车(站台的长度的0.10倍)的两列车群组的低值0.25而变化。乘客吞吐量的这些变化可应用于在每一天、周及年内的乘客需求的变化。

在结合表2所考虑的实例中且如上文所描述，标准的仅为慢车行车时距为五分钟。为了将具有五分钟行车时距的此仅为慢车地铁线路上的吞吐量增加到六倍，必须每五分钟派发六辆慢车，此合计为约0.833分钟的行车时距。相比之下，四列车群组根据实际或虚拟超车技术中的任一者运行，可以1.25分钟的行车时距达到此相同吞吐量增益6.4，此运行显著更安全。当然，如上文所提及，可通过使用防撞系统、电磁制动及其它现代技术来进一步增加此系统的安全性。

通常，大多数常规现有仅为慢车地铁线路通常在工作日的被认为是“高峰期”的三分之一(此时出现高峰乘客需求)内以五分钟到六分钟的行车时距的标准派发间隔运行。如上文所提及，为了在此些高峰时间期间达到六倍吞吐量增益，仅为慢车地铁线路必须派发六倍数目的列车(假设可容忍缩短的行车时距)。相比之下，根据本发明的实施例，可以较少实际列车达到此相同吞吐量。

另外，此吞吐量增加在非高峰时间期间也为有用的。常规列车线路通过减小在非高峰时间期间的运营频率来避免无利润负荷不足。遗憾地，此具有显著增加站点处的乘客等待时间的影响，此使地铁行驶较不方便且因此通常导致乘客需求的进一步减少(且可以想象，为了补偿而甚至进一步减少列车频率)。相比之下，根据本发明的使用较短列车的实施例，此概述于表2的最底部行中。如从表2中的那些条目显而易见，具有两辆缩短列车的群组列车可有效地替换单个仅为慢车列车，同时仍提供乘客行程时间的几乎50％减少。实际上，预期可于当前在世界上使用的绝大多数的双轨地铁线路上在一天的大部分时间期间运行此些短列车，从而提供运行成本减少及乘客行程时间减少的优点，同时仍维持与在高峰时间期间提供的相同的运营频率。

为了高效地管理这些缩短列车时间及实际上根据由系统20依据乘客需求做出的优化确定列车长度在一天/周/年内的变化，在列车中实施现代耦合技术将为有用的，例如当前在许多机场列车及有轨电车中使用的技术。例如闭路电视监视及自动化车门开启及关闭的额外安全及操作技术可以此方式提供运行地铁线路的总体灵活性及效率方面的进一步改善同时相对于乘客需求优化列车长度。

进一步预期，可使用例如防撞系统等的现代及将来交通技术来减少列车行程时间及因此乘客行程时间。举例来说，防撞系统在每一列车的前部及后部中的实施可实现地铁线路SLINE的几乎一辆接一辆的运行，因为可施行同时或以其它方式协调的制动时间。例如电磁轨道制动器等额外技术也可通过减少制动时间及距离而改善这些列车行程时间。

动态经同步快车与慢车调度

考虑前文描述，在一般意义上，预期针对例如乘客行程时间、吞吐量、基础结构及全部车辆效率等参数的优化的特定表达及其评估可由系统20针对站点、列车及其它基础结构的数目及布置的给定约束或选择集合容易地导出及评估。还预期，可将这些参数的统计分析及其通常基于乘客需求(一天中的时间及一周中的天的乘客需求、起点及目的地站的乘客需求等)的优化并入到由系统20在导出、管理及调整地铁时刻表时执行的优化中。还预期，参考本说明书的所属领域的技术人员将能够容易地执行乘客行程时间的此优化或者对于地铁营运商或其顾客来说重要的其它参数的优化，而无需进行过度实验。

如上文结合本发明的背景技术所提及，工作日的非高峰期期间以及周末及假日期间的乘客负荷比在高峰期期间低得多。另外，地铁系统在大多数的时间内是在非高峰期中运行。根据本发明的另一实施例，针对高峰期及非高峰期对一个或一个以上地铁线路的运行的单独优化可由系统20根据本发明的另一实施例执行。根据本发明的另一方面，可优化基础结构、全部车辆、人员及其它资源在一天中的非高峰期期间的效率及利用。另外，本发明的这些实施例及其变化形式执行非高峰期优化及调度，此改善地铁系统资源在非高峰期运行期间的利用，而不会显著影响对行驶的公众提供的运营的频率。

现在参考图17a，与图3c进行比较，现在将描述相对于在高峰期期间的此运行地铁线路SLINE在非高峰期中的单独优化及不同运行。举例来说，快车EXP1、EXP2等及慢车LOC0、LOC1等在高峰期期间的运行可对应于图3c中所展示且上文详细描述的运行。在每一快车站E1到E6处，快车EXPx超过先前抵达的慢车LOCy，此超车实际地执行(即，快车EXPx实际地超过慢车LOCy)或“虚拟地”执行(即，慢车LOCy在下一快车间隔内变为快车且反之亦然)。考虑由在快车站处相遇的列车的群组组成的群组列车(其中快车实际地或虚拟地超过其群组中的慢车)，群组列车派发间隔是指来自给定快车站的连续群组列车启程时间之间的时间间隔。如上文所描述，此群组列车派发间隔(“GTDI”)在地铁线路SLINE内基本上恒定。在图3c的实例中，GTDI对应于连续点t1、t2、t3、t4等之间的时间间隔。

根据本发明的此实施例，将GTDI按比例调整为在非高峰期期间比在高峰期期间长。图17a图解说明地铁线路SLINE在非高峰期中的运行，其中将GTDI按比例调整到两倍。在图17a的实例中，群组列车在时间t2、t4、t6、t8从快车站E0启程；那些点因此界定为图3c的高峰期情况的GTDI的两倍的GTDI。如图17a中所展示，通过使GTDI加倍，快车站的数目减少到二分之一，因为较长的GTDI导致一个群组中的快车较长时间才赶上先前派发的群组中的慢车。因此，快车站之间的快车站间隔(在距离上)有效地加倍，假设快车EXPx(及慢车LOCy)沿着线路的行驶速度恒定。如此，在时间t2离开快车站E0的快车EXP1直到时间t4才在快车站E2(超车点2P10)处与来自先前派发的群组的慢车LOC0相遇。快车EXP2直到时间t6才在快车站E3(超车点4P20)处赶上来自在前的两个群组的慢车LOC0。在图17a的图示中，剩余的仅快车站为快车站E0、E2、E4、E6；快车站E1、E3、E5(其在高峰期期间作为快车站运行，如图3c中所展示)在此非高峰期期间并不作为快车站运行。

图17b图解说明地铁线路SLINE在非高峰期中的运行，其中GTDI从在高峰期期间使用的GTDI(图3c)按比例调整到三倍。在此实例中，在时间t3、t6、t9等从快车站E0派发群组列车，此使沿着线路SLINE的超车点之间的时间间隔成三倍。此三倍的GTDI有效地使发生超车的快车站之间的快车站间隔(在距离上)成三倍。在此实例中，在时间t3离开快车站E0的快车EXP1直到时间t6才与来自先前派发的群组的慢车LOC0相遇，此相遇在快车站E3(超车点3P10)处发生。类似地，快车EXP2直到时间t12才在快车站E6(超车点6P20)处赶上来自在前的两个群组的慢车LOC0。在此三倍GTDI情况下，快车站E0、E3、E6、E9继续作为快车站运行，而快车站E1、E2、E4、E5、E7、E8并不作为快车站运行。

根据图17a及17b的实例，经按比例调整或扩展GTDI及快车站间隔运行在地铁线路的运行方面提供重要优点。首要优点为甚至在非高峰期期间也继续以与上文所描述的在高峰期期间的方式几乎相同的方式将快车运营提供给地铁乘客。因此，许多乘客甚至在这些非高峰期期间也可利用大大减少的地铁行程时间；预期客流量及利润率可因此在整天(及整年)内增加。此外，从图17a及17b易知，在非高峰期期间在地铁线路SLINE上运行的列车的数目相对于在高峰期期间的数目大大减少。当然，此与在非高峰期期间乘客需求的低得多的水平一致。因此，可在这些非高峰期期间结合慢车运营提供快车运营，同时仍达到高水平的列车及人员利用。因此，以与高峰期期间的方式几乎相同的方式改善地铁线路在非高峰期期间的运行经济性。

从地铁乘客的观点看，当然可期望在非高峰期期间维持与在高峰期期间类似的运营频率。然而，如果通过按比例调整GTDI简单地减少列车的数目且如果那些列车具有与在高峰期中相同的速度，那么运营频率将必定降低。然而，根据本发明的此实施例，经由使用与上文相对于图9b及9c所描述类似的半快车站甚至在上文所描述的经按比例调整GTDI运行的情况下也能在非高峰期期间维持良好的运营频率。如上文所描述，可通过使用快车EXPx原本将在快车站处等待(即，在先前抵达的慢车后面排队)的时间而由那些快车EXPx在快车站间隔内服务那些半快车站。

根据本发明的将结合图17c描述的另一实施例，为快车EXPx提供通过提前其从第一快车站的启程时间而在第一经按比例调整快车间隔内进行额外半快车停靠的额外时间。类似地，可通过使快车EXPx在最终快车站处的抵达时间延迟而在最后经按比例调整快车间隔内提供额外半快车停靠。根据本发明的此实施例，并不更改服务于第一与最后经按比例调整快车间隔之间的经按比例调整快车间隔的快车站处的抵达及启程时间，因此以上文所描述的方式维持中间快车站处的超车操作。

图17c图解说明此提前及延迟快车运行的实例。在此实例中，GTDI从其高峰期时间按比例调整到两倍，且如此快车站的数目减少到二分之一(与上文相对于图17a所描述的类似)。然而，快车EXPx从初始快车站E0的启程被提前时间Ta；另外，快车EXPx在终点快车站E6处的抵达被延迟时间Td。图17c中针对快车EXP2D的情况图解说明此延迟。并非在时间t4(在慢车LOC2启程之前不久)从快车站E0启程，而是快车EXP2D在更早的时间(t4-Ta)从快车站E0启程。此允许快车EXP2D沿着快车站E0与E2之间的间隔进行额外半快车停靠而仍在时间t6在快车站E1处赶上慢车LOC1的时间。快车EXP2D在快车站E2与E4之间的间隔内以其惯常快车速度行驶，包含例如由上文所描述的在快车站E4处的排队时间所允许的在所述间隔内的半快车停靠。然而，在快车站E4与E6之间的最终快车间隔内，通过在所述间隔内进行额外半快车停靠而减小快车EXP2D的平均快车速度。因此，快车EXP2D在快车站E6处的抵达时间被从时间t10(在所述时间未延迟快车EXP2将已抵达)延迟时间Td。

当然，在第一与最后快车间隔内进行的额外半快车停靠的次数及因此提前启程时间Ta及延迟抵达时间Td取决于进行半快车停靠所需的时间Tse。当然，较短的半快车停靠时间Tse将增加针对给定值Ta、Td可进行的停靠的次数。

参考本说明书的所属领域的技术人员将从图17a到17c中所图解说明且上文所描述的实例性途径理解非高峰期快车间隔相对于高峰期快车间隔的数目(即，应用于GTDI的比例因子)可变化。在极限下，可使用单个非高峰期快车间隔，其中快车的启程或抵达以图17c中所展示的方式提前或延迟。较不极限的情况可使用两个快车间隔，其中快车在中间站点处进行单次超车(虚拟或实际)；如果期望额外半快车停靠，那么可在此两间隔情况下使用图17c的提前启程及延迟抵达途径。

在任何情况下，相对于高峰期期间的GTDI按比例调整非高峰期时间周期的GTDI将必定损害沿着地铁线路的列车运营的频率，涉及地铁系统的经济性(赞成列车运营频率的较大减少)与乘客方便性(赞成列车运营频率的较小减少)之间的折衷。预期此比例因子的最优值及所得运行为设备相依的；更具体来说，预期根据本发明的实施例的动态经同步慢车与快车调度的优化取决于地铁线路的长度、潜在半快车站设备的数目、是否可利用提前的启程时间Td及延迟的抵达时间Ta(且如果可以，则时间Td、Ta的值)以及其它运行方法及约束。预期参考本说明书的所属领域的技术人员将能够针对其特定实施方案及顾客需求而容易地优化本发明的这些实施例的实施方案。

图17d中图解说明应用于地铁线路SLINE的实例的各种整数比例因子。在此实例中，地铁线路SLINE的基线高峰期实施方案在十三个快车站E0到E12之间具有十二个快车站间隔。出于此实例的目的，在每一快车站间隔内安置四个慢车站(图17d中未展示)，使得整条线路SLINE包含六十个慢车站(加上起点站E0)。此外，出于此实例的目的，沿着此地铁线路SLINE从起点到终点的慢车行程时间为120分钟，且快车行程时间为其一半，即60分钟。图17d图解说明由比例因子E＝1(即，与高峰期无改变)、E＝2、E＝3、E＝4及E＝6产生的快车站的位置。

在表3中将地铁线路SLINE针对这各种比例因子E的性能结果列入表：

表3

表3的结果是针对其中从起点快车站E0启程的列车的GTDI为五分钟(即，图3d的时间t1与t0之间的时间Δt为五分钟)的实例而展示。如上文所描述，每个快车间隔上存在三辆列车(或在适用时，群组列车)：这三辆列车包含快车、之后立即离开快车站间隔的起点端处的快车站的慢车及快车将在快车站间隔的目的地端处赶上的慢车。如此，针对高峰期情况，沿着地铁线路SLINE在任何给定时间在轨道上有三十六辆列车(十二个间隔各自具有三辆列车)。在此情况下，等效平均列车行车时距为2.5分钟，因为在起点处每五分钟派发两辆列车。

如上文所描述，比例因子延长快车站间隔(及因此GTDI)，且因此将快车站间隔的数目从高峰期值减少。如表3中所展示，比例因子E＝6将GTDI延长到六倍(从五分钟到三十分钟)，并将快车间隔的数目减少到六分之一(从十二个到两个)。如从表3显而易见，较高比例因子减少在任何给定时间在轨道上的列车的数目；针对比例因子E＝6，在非高峰期期间在轨道上的列车的数目是高峰期期间的六分之一。相反地，比例因子E＝1时的列车利用效率是比例因子E＝6时的非高峰期的列车利用效率的0.16倍(即，六分之一)。

如通过表3针对各种比例因子E的比较显而易见，可评估地铁线路经济性与顾客方便性之间的折衷。举例来说，考虑到通过减少轨道上的列车的数目来减少运行成本，最佳列车利用效率为最高可能比例因子值(在此实例中其为E＝6)的情况所提供的列车利用效率。相反地，通过较大频率列车运营或较低等效行车时距时间来改善顾客方便性；此由比例因子E＝1提供。因此，表3以及图17d中的比例因子E＝2、E＝3及E＝4图解说明极限比例因子E＝1与E＝6(其中的任何一者可能针对特定地铁线路及乘客群体为最优的)之间的中间范围情形。预期参考本说明书的所属领域的技术人员将能够针对每一所关注地铁线路容易地评估此些折衷。另外，还预期，参考本说明书的所属领域的技术人员将能够类似地相对于其中仅派发慢车的常规地铁系统来比较高峰期及非高峰期替代方案的运行。

在任何情况下，预期在非高峰期时间周期中利用的慢车及快车中的每一者的长度可经调整以匹配相对乘客需求。可在一天中的乘客需求比在高峰期期间低的那些时间及一周或一年中的那些天期间使用较短列车(或者，如上文相对于图7a到7c所描述，每群组较少列车)。当然，列车长度的此减小还改善一整天、一整周及一整年中地铁线路的经济性能。

图17a到17d中针对非高峰期实施方案所展示的替代实施方案适用于在快车站处发生的实际或虚拟超车。然而，针对所涉及的列车中的一者或两者，预期这些超车操作中的任一者将必定涉及在快车站处的某一量的额外时间。已观察到，如果经恰当考虑，那么此额外时间往往有利于在快车站间使用半快车站，因为在半快车站处停靠不需要超车时间。

经由各种替代方案的理论分析，已发现两个拉长的快车站间隔与沿着所述两个快车站间隔中的每一者部署的相对大数目的半快车站的一起使用可以可接受的等效行车时距时间提供最优列车利用效率。此情形的实例在图17d中由比例因子E＝6的线路展示，其中仅快车站为起点站E0、快车站E6及终点站E12(针对东行交通)。这是因为针对每一方向每一快车站间隔内在轨道上的列车的数目保持为三辆列车；针对双快车站间隔实施方案上的双向运营，在任何给定时间在轨道上总共十二辆列车。相对于常规仅为慢车运营(如通常在非高峰期期间实施)由乘客经历的实际等效行车时距将取决于总体地铁线路的长度。针对非常长的地铁线路(例如，超过六十个站点的地铁线路，其在端之间具有两小时的单向慢车行程时间)，为了在可接受的界限内保持等效行车时距，三个拉长的快车站间隔的使用可变得必要，此以沿每一方向将轨道上的列车的数目增加到九辆列车为代价。此情形的实例在图17d中由比例因子E＝4的线路展示，其中快车站E0、E4、E8及E12在使用中。在任一情况下，快车将在这些拉长的快车站间隔内利用半快车站。

如在图3b的一般化流程图中所展示且如上文所提及，考虑到包含如上文所描述的各种比例因子的替代实施方案，用于产生非高峰期时刻表以及部署快车及地铁列车的任选过程39可由根据本发明的此实施例的系统20(图3a)执行。预期此非高峰期时刻表是除上文结合上文所描述的过程34、36、38所描述的高峰期时刻表之外另有的。如同在高峰期时刻表的情况下，在产生此非高峰期时刻表时所涉及的优化是基于各种数据及信息源，包含乘客数据源33、列车数据源35及站点数据源37，所有这些源均存储于库32中且含有例如上文结合图3b所描述的信息的信息。关于对调度过程有用的其它参数的其它数据由系统20接入或以其它方式可供其使用以执行此非高峰期时刻表的调度。

预期此非高峰期调度过程39可借助例如由系统20内的以自动化或“人工智能”方式执行程序指令的计算资源执行的各种算法途径执行。在一般意义上，过程39预期由系统20内的计算资源对程序指令的执行界定最适于地铁线路的特定构造、乘客需求及运行成本以及列车对地铁线路SLINE的可用性的比例因子。举例来说，这些计算资源可评估表达在界定待在这些非高峰期中使用的快车间隔的数目、长度及布置、轨道上的列车、列车的长度以及快车及半快车站的位置时所涉及的准则的成本函数。如上文所描述，可以在调度过程39中优化的成本函数反映表示乘客吞吐量、乘客行程时间、乘客舒适度(即，避免过度拥挤的状况)及地铁列车利用率的参数。预期，参考本说明书的所属领域的技术人员将能够应用常规AI及其它评估技术在此过程39中针对关于地铁线路SLINE的当前信息界定快车的数目及频率。

如上文结合过程38所描述，系统20内的计算资源在过程39内操作以导出在此非高峰期期间用于地铁线路SLINE的时刻表，其中快车与慢车的运行经同步使得快车与慢车仅在界定为快车站的那些站点处准时地相遇。如上文所描述，这些快车站将允许快车实际地或虚拟地超过较慢行驶的慢车。预期过程39中的此导出在许多情况下为借以调整或递增某些变量以在假定地铁线路SLINE上的经济、乘客驱动的及管理人员规定的约束的情况下识别最优组合的反复过程。如上文所描述，将在过程40中将由过程39形成的时刻表传达给乘客且在期望的情况下在过程42中响应于实时运行数据41而调整所述时刻表。

总结

在本说明书中描述的本发明的实施例提供尤其是在服务于通勤者及其它乘客的城市地区中的地铁列车线路的构造及运行方面的巨大优点。本发明的这些实施例使得能够优化双轨地铁线路的运行以提供经改善的乘客行程时间及经改善的乘客吞吐量，而不需要巨大基础结构成本，例如在建造或重建地铁站时的过度挖掘及地下构造或单独快车铁路线的构造成本。因此，预期可以最小额外费用减少现在在世界上的许多城市中所经历的地铁过度拥挤。另外，预期本发明的这些实施例将为地铁营运商提供在调度及运行地铁线路方面的很大灵活性且为许多乘客提供灵活且有益的选项以改善其行程体验。此外，预期这些优化技术的应用将实现地铁系统的运行的反馈控制及调整。另外，本发明的实施例使得快车与慢车之间的经同步连接能够在非高峰期期间以不同于在高峰期期间的方式优化，此允许系统营运商在一天中的所有时间及一周中的所有天以及一整年中充分地优化通勤铁路系统。

尽管已根据本发明的实施例描述了本发明，但当然，预期参考本说明书及其图式的所属领域的技术人员将易知这些实施例的修改形式及替代方案，此些修改形式及替代方案获得本发明的优点及益处。预期此些修改形式及替代方案在本文中先前所主张的本发明范围内。

Claims (44)

1.一种运行在一行驶方向上具有单轨的地铁线路的方法，其包括以下步骤：

将慢车运行为沿着所述轨道从第一快车站朝向第二快车站行驶；

将快车运行为沿着所述单轨在所述慢车后面行驶，所述快车比所述慢车晚地离开所述第一快车站但以较快行驶速度行驶以在或接近所述慢车处于所述第二快车站的时间抵达所述第二快车站；及

使所述快车在所述第二快车站处超过所述慢车。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述慢车为第一实际列车，且所述快车为第二实际列车；

且其中所述超过步骤包括：

在所述第二快车站处引导所述第一列车从所述单轨停靠在侧轨上；

使所述第二列车停靠在所述第二快车站处；

使乘客在所述第一与第二列车之间换乘；

将所述第二列车运行为沿着所述单轨从所述第二快车站继续行进；及

接着将所述第一列车运行为沿着所述单轨从所述第二快车站继续行进。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二快车站包含乘客站台；

且其中所述侧轨安置于所述站台的与所述单轨相对的侧上且在所述站台之前及之后的位置处连接到所述单轨。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二快车站包含乘客站台；

其中所述侧轨邻近所述单轨而安置且具有邻接所述乘客站台的一端的一端；

且其中所述换乘步骤包括：

使所述第一与第二列车邻近彼此停靠，以在不用出入所述站台的情况下允许乘客直接在所述第一与第二列车之间移动。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述侧轨位于所述乘客站台的沿所述行驶方向的远侧上；

且所述方法进一步包括：

在所述引导步骤之前，使所述第一列车停靠在所述乘客站台处，以允许乘客自所述乘客站台登乘所述第一列车及从所述第一列车下到所述乘客站台。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述侧轨位于所述乘客站台的沿所述行驶方向的近侧上；

其中所述停靠步骤使所述第二列车停靠，使得所述第二列车的前导部分邻近所述乘客站台，且所述第二列车的拖曳部分邻近所述第一列车；

且所述方法进一步包括：

在所述将所述第二列车运行为继续行进的步骤之后，使所述第一列车停靠在所述乘客站台处以允许乘客自所述乘客站台登乘所述第一列车及从所述第一列车下到所述乘客站台。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二快车站包含乘客站台；

其中所述运行所述慢车的步骤包括：

将第一列车运行为沿着所述单轨从所述第一快车站行驶、至少在所述第一与第二快车站之间的沿着所述地铁线路的慢车站处停靠一次以进行乘客换乘；

其中所述运行所述快车的步骤包括：

将第二列车运行为沿着所述单轨行驶而不在所述慢车站处停靠，所述第二列车比所述第一列车晚地离开所述第一快车站但以较快行驶速度行驶；

其中所述超过步骤包括：

使所述第一列车停靠在所述第二快车站处以允许乘客自所述乘客站台登乘所述第一列车及从所述第一列车下到所述乘客站台；

接着将所述第一列车作为快车运行以沿着所述单轨从所述第二快车站继续行进；

接着使所述第二列车停靠在所述第二快车站处以允许乘客自所述乘客站台登乘所述第二列车及从所述第二列车下到所述乘客站台；及

接着将所述第二列车作为慢车运行以沿着所述单轨从所述第二快车站继续行进，所述第二列车至少在所述第二快车站之后的沿着所述地铁线路的慢车站处停靠一次以进行乘客换乘；

且其中所述将所述第一列车作为快车运行的步骤包括将所述第一列车运行为不在所述第二快车站之后的所述慢车站处停靠地行驶。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述运行所述快车的步骤进一步包括：

将第三列车运行为沿着所述单轨行驶而不在所述慢车站处停靠，所述第三列车比所述第一列车晚地离开所述第一快车站但以较快行驶速度行驶且比所述第二列车早地离开所述第一快车站；且

且其中所述超过步骤进一步包括：

在所述将所述第一列车作为快车运行以沿着所述单轨从所述第二快车站继续行进的步骤之后且在所述使所述第二列车停靠在所述第二快车站处的步骤之前：

使所述第三列车停靠在所述第二快车站处以允许乘客自所述乘客站台登乘所述第三列车及从所述第三列车下到所述乘客站台；及

接着将所述第三列车作为快车运行以沿着所述单轨从所述第二快车站继续行进。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述运行所述快车的步骤进一步包括：

使所述第三列车沿着所述单轨在所述第一与第二快车站之间停靠在慢车站处，所述第二列车不在所述慢车站处停靠，但所述第一列车在所述慢车站处停靠。

10.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：

将第四列车运行为沿着所述单轨行驶而不在所述慢车站处停靠，所述第四列车比所述第一列车晚地离开所述第一快车站但以较快行驶速度行驶且比所述第二列车早地离开所述第一快车站；及

在所述将所述第一列车作为快车运行以沿着所述单轨从所述第二快车站继续行进的步骤之后且在所述使所述第二列车停靠在所述第二快车站处的步骤之前：

使所述第四列车停靠在所述第二快车站处以允许乘客自所述乘客站台登乘所述第四列车及从所述第四列车下到所述乘客站台；及

接着将所述第四列车作为快车运行以沿着所述单轨从所述第二快车站继续行进。

11.根据权利要求7所述的方法，其中所述使所述第二列车停靠在所述快车站处的步骤在所述将所述第一列车运行为沿着所述单轨从所述第二快车站继续行进的步骤开始后的仅短暂时间之后发生。

12.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：

在所述使所述第一列车停靠在所述第二快车站处以允许乘客自所述乘客站台登乘所述第一列车及从所述第一列车下到所述乘客站台的步骤之前，使所述第一列车停靠在所述第二快车站处，使得所述第一列车的至少一部分不与所述乘客站台对准；

接着使所述第二列车停靠在所述第二快车站处，使得所述第一列车的前部分与所述第二快车站处的所述乘客站台的一部分对准，以允许乘客从所述第二列车下到所述乘客站台；

其中在乘客已从所述第二列车下到所述乘客站台之后执行所述使所述第一列车停靠在所述第二快车站处以允许乘客自所述乘客站台登乘所述第一列车及从所述第一列车下到所述乘客站台的步骤；

且所述方法进一步包括：

接着使所述第二列车停靠在所述第二快车站处以允许乘客自所述乘客站台登乘所述第二列车及从所述第二列车下到所述乘客站台。

13.根据权利要求7所述的方法，其中所述运行所述快车的步骤进一步包括：

将第三列车运行为沿着所述单轨行驶而不在所述慢车站处停靠，所述第三列车比所述第一列车晚地离开所述第一快车站但以较快行驶速度行驶且比所述第二列车早地离开所述第一快车站；

在所述使所述第一列车停靠在所述第二快车站处以允许乘客自所述乘客站台登乘所述第一列车及从所述第一列车下到所述乘客站台的步骤之前，使所述第二及第三列车停靠在所述第二快车站处，使得所述第三列车的前部分与所述第二快车站处的所述乘客站台的一部分对准，以允许乘客从所述第三列车下到所述乘客站台；

其中在乘客已从所述第三列车下到所述乘客站台之后执行所述使所述第一列车停靠在所述第二快车站处以允许乘客自所述乘客站台登乘所述第一列车及从所述第一列车下到所述乘客站台的步骤；

且所述方法进一步包括：

接着使所述第三列车停靠在所述第二快车站处以允许乘客自所述乘客站台登乘所述第三列车及从所述第三列车下到所述乘客站台。

14.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：

将第三列车运行为沿着所述单轨行驶而不在所述慢车站处停靠，所述第三列车比所述第一列车晚地离开所述第一快车站但以较快行驶速度行驶且比所述第二列车早地离开所述第一快车站；

将第四列车运行为沿着所述单轨行驶而不在所述慢车站处停靠，所述第四列车比所述第一列车晚地离开所述第一快车站但以较快行驶速度行驶且比所述第二列车早地离开所述第一快车站；

在所述使所述第一列车停靠在所述第二快车站处以允许乘客自所述乘客站台登乘所述第一列车及从所述第一列车下到所述乘客站台的步骤之前，使所述第三及第四列车停靠在所述第二快车站处，使得所述第四列车的前部分与所述第二快车站处的所述乘客站台的一部分对准，以允许乘客从所述第四列车下到所述乘客站台；

其中在乘客已从所述第四列车下到所述乘客站台之后执行所述使所述第一列车停靠在所述第二快车站处以允许乘客自所述乘客站台登乘所述第一列车及从所述第一列车下到所述乘客站台的步骤；

且所述方法进一步包括：

接着使所述第四列车停靠在所述第二快车站处以允许乘客自所述乘客站台登乘所述第四列车及从所述第四列车下到所述乘客站台。

15.一种操作计算机系统以管理在一行驶方向上具有单轨的地铁线路的调度及运行的方法，其包括以下步骤：

从存储器资源检索表示所述地铁线路的乘客使用的数据；

从存储器资源检索表示与所述地铁线路相关联的列车资源及性质的数据；

从存储器资源检索表示沿着所述地铁线路的站点的位置及性质的数据；

从所述经检索数据，导出沿着所述地铁线路运行的慢车及快车在至少一个行驶方向上相对于沿着所述地铁线路的慢车站及快车站的时刻表，使得作为快车运行的列车仅在快车站处赶上沿着所述地铁线路领先于所述快车的慢车；

其中所述经导出时刻表是基于快车在所述快车站处超过慢车。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述表示沿着所述地铁线路的站点的性质的数据包括表示哪些站点为快车站及哪些站点为慢车站的数据。

17.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括：

在所述导出步骤之前且从所述经检索数据，界定沿着所述地铁线路的哪些站点将为快车站及哪些站点将为慢车站。

18.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括：

在所述导出步骤之前且从所述经检索数据，界定将沿着所述地铁线路随时间调度的快车及慢车的数目及频率。

19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括：

在所述导出步骤之前且从所述经检索数据，界定沿着所述地铁线路的哪些站点将为快车站及哪些站点将为慢车站；及

在所述导出步骤之后重复所述界定步骤。

20.根据权利要求15所述的方法，其中所述导出所述时刻表的步骤包括：

还导出对应于一天中的时间以及乘客旅程的起点站及目的地站的车厢指派。

21.根据权利要求20所述的方法，其进一步包括：

将所述经导出时刻表及车厢指派传达给乘客。

22.根据权利要求21所述的方法，其中借助由站点处的视频显示器、列车上的视频显示器及连同所购买车票一起传达的信息组成的群组中的一者或一者以上执行所述传达步骤。

23.根据权利要求21所述的方法，其中传达给乘客的所述经导出时刻表及车厢指派还包括：

可向前换乘到在所述乘客当前正乘坐的列车前面的列车的站点的标识。

24.根据权利要求15所述的方法，其中所述导出步骤导出其中将沿着所述地铁线路的第一多个站点识别为快车站的高峰期时刻表；

且所述方法进一步包括：

从所述经检索数据，导出沿着所述地铁线路运行的慢车及快车在至少一个行驶方向上相对于沿着所述地铁线路的慢车站及快车站的非高峰期时刻表，使得作为快车运行的列车仅在快车站处赶上沿着所述地铁线路领先于所述快车的慢车；

其中所述经导出时刻表是基于快车在所述快车站处超过慢车；

且其中所述导出非高峰期时刻表的步骤将沿着所述地铁线路的第二多个站点识别为快车站，所述第二多个站点为所述第一多个站点的子集。

25.一种存储计算机程序的计算机可读媒体，当在计算机系统上执行时，所述计算机程序致使所述计算机系统执行用于管理在一行驶方向上具有单轨的地铁线路的调度及运行的多个操作，所述多个操作包括：

从所述计算机系统中的存储器资源检索表示所述地铁线路的乘客使用的数据；

从所述计算机系统中的存储器资源检索表示与所述地铁线路相关联的列车资源及性质的数据；

从所述计算机系统中的存储器资源检索表示沿着所述地铁线路的站点的位置及性质的数据；

从所述经检索数据，导出沿着所述地铁线路运行的慢车及快车在至少一个行驶方向上相对于沿着所述地铁线路的慢车站及快车站的时刻表，使得作为快车运行的列车仅在快车站处赶上沿着所述地铁线路领先于所述快车的慢车；

其中所述经导出时刻表是基于快车在所述快车站处超过慢车。

26.根据权利要求25所述的计算机可读媒体，其中所述表示沿着所述地铁线路的站点的性质的数据包括表示哪些站点为快车站及哪些站点为慢车站的数据。

27.根据权利要求25所述的计算机可读媒体，其中所述多个操作进一步包括：

在所述导出操作之前且从所述经检索数据，界定沿着所述地铁线路的哪些站点将为快车站及哪些站点将为慢车站。

28.根据权利要求25所述的计算机可读媒体，其中所述多个操作进一步包括：

在所述导出操作之前且从所述经检索数据，界定将沿着所述地铁线路随时间调度的快车及慢车的数目及频率。

29.根据权利要求28所述的计算机可读媒体，其中所述多个操作进一步包括：

在所述导出操作之前且从所述经检索数据，界定沿着所述地铁线路的哪些站点将为快车站及哪些站点将为慢车站；及

在所述导出操作之后重复所述界定操作。

30.根据权利要求25所述的计算机可读媒体，其中所述导出所述时刻表的操作包括：

还导出对应于一天中的时间及乘客旅程的起点站及目的地站的车厢指派。

31.根据权利要求30所述的计算机可读媒体，其中所述多个操作进一步包括：

将所述经导出时刻表及车厢指派传达给乘客。

32.根据权利要求31所述的计算机可读媒体，其中所述传达操作是借助由站点处的视频显示器、列车上的视频显示器及连同所购买车票一起传达的信息组成的群组中的一者或一者以上来执行。

33.根据权利要求31所述的计算机可读媒体，其中传达给乘客的所述经导出时刻表及车厢指派还包括：

可向前换乘到在所述乘客当前正乘坐的列车前面的列车的站点的标识。

34.根据权利要求25所述的计算机可读媒体，其中所述导出操作导出其中将沿着所述地铁线路的第一多个站点识别为快车站的高峰期时刻表；

且其中所述多个操作进一步包括：

从所述经检索数据，导出沿着所述地铁线路运行的慢车及快车在至少一个行驶方向上相对于沿着所述地铁线路的慢车站及快车站的非高峰期时刻表，使得作为快车运行的列车仅在快车站处赶上沿着所述地铁线路领先于所述快车的慢车；

其中所述经导出时刻表是基于快车在所述快车站处超过慢车；

且其中所述导出所述非高峰期时刻表的操作将沿着所述地铁线路的第二多个站点识别为快车站，所述第二多个站点为所述第一多个站点的子集。

35.一种用于管理在一行驶方向上具有单轨的地铁线路的调度及运行的计算机系统，其包括：

输入装置，其用于接收来自所述系统的用户的输入；

至少一个存储器资源，其用于存储数据，所述数据包含表示来自所述系统的所述用户的输入的数据；

一个或一个以上中央处理单元，其耦合到所述输入装置以用于执行程序指令；及

程序存储器，其耦合到所述一个或一个以上中央处理单元以用于存储包含程序指令的计算机程序，当由所述一个或一个以上中央处理单元执行时，所述程序指令致使所述计算机系统执行用于管理在一行驶方向上具有单轨的地铁线路的调度及运行的多个操作，所述多个操作包括：

从存储器资源检索表示所述地铁线路的乘客使用的数据；

从存储器资源检索表示与所述地铁线路相关联的列车资源及性质的数据；

从存储器资源检索表示沿着所述地铁线路的站点的位置及性质的数据；

从所述经检索数据，导出沿着所述地铁线路运行的慢车及快车在至少一个行驶方向上相对于沿着所述地铁线路的慢车站及快车站的时刻表，使得作为快车运行的列车仅在快车站处赶上沿着所述地铁线路领先于所述快车的慢车；

其中所述经导出时刻表是基于快车在所述快车站处超过慢车。

36.根据权利要求35所述的系统，其中所述表示沿着所述地铁线路的站点的性质的数据包括表示哪些站点为快车站及哪些站点为慢车站的数据。

37.根据权利要求35所述的系统，其中所述多个操作进一步包括：

在所述导出操作之前且从所述经检索数据，界定沿着所述地铁线路的哪些站点将为快车站及哪些站点将为慢车站。

38.根据权利要求35所述的系统，其中所述多个操作进一步包括：

在所述导出操作之前且从所述经检索数据，界定将沿着所述地铁线路随时间调度的快车及慢车的数目及频率。

39.根据权利要求38所述的系统，其中所述多个操作进一步包括：

在所述导出操作之前且从所述经检索数据，界定沿着所述地铁线路的哪些站点将为快车站及哪些站点将为慢车站；及

在所述导出步骤之后重复所述界定操作。

30.根据权利要求35所述的系统，其中所述导出所述时刻表的操作包括：

还导出对应于一天中的时间及乘客旅程的起点站及目的地站的车厢指派。

41.根据权利要求40所述的系统，其中所述多个操作进一步包括：

将所述经导出时刻表及车厢指派传达给乘客。

42.根据权利要求41所述的系统，其进一步包括：

至少一个输出装置，其耦合到所述一个或一个以上中央处理单元，包括由站点处的视频显示器、列车上的视频显示器及连同所购买车票一起传达的信息组成的群组中的一者或一者以上；

其中所述传达操作是借助所述至少一个输出装置来执行。

43.根据权利要求41所述的系统，其中传达给乘客的所述经导出时刻表及车厢指派还包括：

可向前换乘到在所述乘客当前正乘坐的列车前面的列车的站点的标识。

44.根据权利要求25所述的系统，其中所述导出操作导出其中将沿着所述地铁线路的第一多个站点识别为快车站的高峰期时刻表；

且其中所述多个操作进一步包括：

从所述经检索数据，导出沿着所述地铁线路运行的慢车及快车在至少一个行驶方向上相对于沿着所述地铁线路的慢车站及快车站的非高峰期时刻表，使得作为快车运行的列车仅在快车站处赶上沿着所述地铁线路领先于所述快车的慢车；

其中所述经导出时刻表是基于快车在所述快车站处超过慢车；

且其中所述导出所述非高峰期时刻表的操作将沿着所述地铁线路的第二多个站点识别为快车站，所述第二多个站点为所述第一多个站点的子集。

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