CN103605905A - 一种城市轨道交通首班车发车时间计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种城市轨道交通首班车发车时间计算方法，该方法过对各条线路客流因素、线路之间的换乘衔接进行综合分析，并通过对预测客流数据进行分析，根据线路、车辆等特征选择合适的预期满载率，为下一步的协调优化提供依据。通过将城市轨道交通网络中的轨道线路分成外围协调线路、中线协调线路和基础协调线路三类，来分层次对城市轨道交通线路进行协调。同时在城市轨道交通成网运营条件下，根据城市布局、线路走向及车站位置等因素识别各个换乘站的中的主要换乘方向。该方法提高了发车时间计算的精确程度以及车流和客流的吻合程度，增强了路网的可达性，减少了乘客的候车时间，提升了城市轨道交通系统的服务水平。

Description

一种城市轨道交通首班车发车时间计算方法

技术领域

本发明涉及一种城市轨道交通首班车发车时间计算方法，应用于城市轨道交通技术领域。

背景技术

经过多年的建设，我国一些大型城市的城市轨道交通线路已成网络，乘客的换乘需求日益增强，各条线路之间的联系日渐紧密。为了方便乘客出行，提高城市轨道交通的服务水平，需要将路网中所有线路上的列车进行统筹安排。

目前城市轨道交通领域的首班车发车时间的制定主要是依赖于以往的经验，没有明确的计算方法和计算流程。在确定发车时间的过程中也通常是各条线路独自编制运行计划，着重考虑的是本条线路与客流的匹配情况，很难兼顾与其他线路的换乘关系。因此需要针对城市轨道交通首班车制定一套综合考虑客流到达、换乘衔接和运营条件的发车时间确定方法。

发明内容

针对目前城市轨道交通的运行计划编制主要凭借以往的经验，客流发生变化时通常采用对现有运行计划进行修改的方式来适应乘客需求这一情况。本发明提出一种基于预期满载率的线路首班车发车时间计算方法，来提高首班车发车时间计算的精确程度。城市轨道交通线路建设形成网络之后，需要考虑跨线客流的换乘需求，在首班车发车时间的问题中突出体现为需要满足进城客流的换乘需求。本发明在各线路首班车发车时间分别精确计算的基础之上对整个路网中所有线路的首班车发车时间进行协调，来解决这一问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种城市轨道交通首班车发车时间计算方法，该计算方法包括如下步骤：

步骤1：利用乘客到达站台的预测数据，根据列车特性和城市轨道交通的线路性质，设定城市轨道交通线路预期首班车最大客流断面期望满载率，运营时间约束，给出城市轨道交通网中各线路各运行方向的首班车标准发车时间；

步骤2：通过对城市轨道交通网络结构分析，确定中心协调线路、基础协调线路集合以及外围协调线路集合，并对各换乘站的换乘方向进行分析，找出路网中的主要进城换乘方向；

步骤3：根据城市轨道交通首班车衔接要求，对中心协调线路与基础协调线路集合中的线路进行协调；

步骤4：在中心协调线路和基础协调线路首班车发车时间确定的基础上，给出城市轨道交通首班车发车时间。

所述城市轨道交通线路预期首班车最大客流断面满载率α为25%-35%。

本发明的优点在于：

针对目前城市轨道交通首班车发车时间的确定仍然凭借经验、各条线路决定首班车发车时间缺乏统一规划的现状，本发明提出了一种城市轨道交通首班车发车时间确定方法。在满足线路技术条件和政策要求的前提下，以各条线路的期望满载率为依据计算线路列车首班车标准发车时间，提高了发车时间计算的精确程度以及车流和客流的吻合程度。进一步地，此方法提出的线路间发车时间的协调策略，很大程度上照顾了早班车时段大量乘客由郊区向市区方向出行的需求，增强了路网的可达性，减少了乘客的候车时间，提升了城市轨道交通系统的服务水平。

附图说明

图1为城市轨道交通首班车发车时间计算方法流程图；

图2为城市轨道交通抽象图。

具体实施方式

城市轨道交通首班车发车时间的确定要遵循列车运行计划制定时车流与客流吻合的基本原则，首先通过对预测客流数据进行分析，根据线路、车辆等特征选择合适的预期满载率，为下一步的协调优化提供依据。通过将城市轨道交通网络中的轨道线路分成外围协调线路、中线协调线路和基础协调线路三类，来分层次对城市轨道交通线路进行协调。同时在城市轨道交通成网运营条件下，首班车协调的主要目标是满足通勤客流的进城需求，因此需要根据城市布局、线路走向及车站位置等因素识别各个换乘站的中的主要换乘方向，尽可能保证这些换乘方向上乘坐首班车乘客的便捷换乘，提高城市轨道交通网络的可达性。

所述外围协调线路为只包含一个换乘站的线路，这种线路多为市郊线路，通常位于整个城市轨道交通网络的边缘。所述中心协调线路为城市轨道交通网络中换乘站最多的线路，这种线路一般位于城市的中心。所述基础协调线路为城市轨道交通网络中，除中心线路和外围线路以外的所有线路。

如图1为城市轨道交通首班车发车时间计算方法流程图，以下结合附图对本发明方法进行详细说明。

步骤1：利用乘客到达站台的预测数据，根据列车特性和城市轨道交通的线路性质等，设定期望满载率，考虑运营时间约束，进而给出城市轨道交通网中各线路各运行方向的首班车标准发车时间。

根据列车特性、线路性质等，判定城市轨道交通线路预期首班车最大客流断面满载率α，一般可设定为25%-35%。本实例中将城市轨道交通各条线路首班车期望满载率设定为30%，从而可以计算出对应期望满载率α的乘车人数N_α为：

N_α=α·Q

其中Q为列车定员。

若城市轨道交通线路L的运行方向θ共有M个车站，以城市轨道交通线路预测小时断面客流量和自动售检票系统（AFC）的统计规律，绘制城市轨道交通某运行方向沿线各站的乘客到达数量累积图，找出各站断面客流流量到达期望满载率人数N_α的时刻T_α，并根据区间运行时间和车站停站时间推导出该站对应期望满载人数的发车时间T。将各站所需的发车时间进行比较，在满足最早首班车发车时间Ear和最晚首班车发车时间Lat约束的前提下，选择出最早的发车时间，作为该线路某个方向的首班车发车时间标准时间T。其算法流程如下：

通过以上算法可计算出各城市轨道交通各运行方向的标准发车时间。

步骤2：通过对城市轨道交通网络结构分析，确定中心协调线路、基础协调线路集合以及外围协调线路集合，并对各换乘站的换乘方向进行分析，找出路网中的主要进城换乘方向。

（1）图2所示城市轨道交通网络中共有7条城市轨道交通线路，基于此路网结构和上述定义，各条线路所属类型如表1所示，中心协调线路为L4，基础协调线路集合包括L1、L2、L5，外围协调线路集合包括L3、L6、L7。

表1各线路包含换乘站数量及所属类型

线路名称	包含换乘站个数	类型
			L1	5	基础协调线路
L2	4	基础协调线路
			L3	1	外围协调线路
L4	6	中心协调线路
			L5	4	基础协调线路
L6	1	外围协调线路
			L7	1	外围协调线路

（2）由于城市轨道交通首班车的开行首先是要满足市郊乘客向市区方向出行的需求，因此需要结合城市轨道交通线路走向和城市功能布局判断所有换乘站的主要进城换乘方向，图2所示城市轨道交通网络中典型进城换乘方向有A站L3下行换乘L2上行和L3下行换乘L2上行，C站L2上行换乘L4上行和L2上行换乘L4下行，E站L2下行换乘L4上行和L2下行换乘L4下行，I站L6下行换乘L5下行，K站L7上行换乘L1上行。

步骤3：根据城市轨道交通首班车衔接要求，对中心协调线路与基础协调线路集合中线路的首班车发车时间进行协调。

（1）根据中心协调线路和基础协调线路首班车标准发车时间和换乘走行时间判断各换乘站不同换乘方向的换乘是否可行，可按下述公式进行计算。

其中，T_Lθ为L线路θ方向首班车发车时间，t_Lθ为线路θ方向首班车从始发站运行至换乘站的时间,

为N线路

方向首班车发车时间，d为L线路θ方向首班车在换乘站的停站时间，

为N线路

方向首班车从始发站运行至换乘站的时间,

为在换乘站从N线路

方向站台换乘至L线路θ方向的走行时间。Γ为换乘后的等候时间，当Γ≤0，乘坐N线路

方向首班车的乘客可以换乘L线路θ方向的列车，换乘可行；当Γ＞0，乘坐N线路

方向首班车的乘客到达L线路θ方向站台时还没有运营列车，需要等待或选择其他交通工具。

（2）对于换乘不可达的主要进城方向，按照与中心线路的连接紧密程度依次进行调整。调整原则为中心协调线路的发车时间不变，推迟非基础协调线路的首班车发车时间，如果发车时间推迟至线路满载率达到40%仍无法衔接，则此方向的换乘不可达，乘客只能在站台等待另一线路的首班车或选择其他交通工具。

步骤4：在步骤3的中心协调线路和基础协调线路首班车发车时间确定的基础上，调整外围协调线路的首班车时间，从而给出城市轨道交通路网所有线路的首班车发车时间。

具体为按照步骤3中的方法计算基础协调线路和外围协调线路的换乘是否可行，对于不可换乘的方向，将步骤3中计算的得出的中心协调线路和基础协调线路首班车发车时间同时提前来满足换乘需求，从而得到城市轨道交通网络所有线路首班车发车时间。

应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种城市轨道交通首班车发车时间计算方法，其特征在于，该计算方法包括如下步骤：

步骤1：利用乘客到达站台的预测数据，根据列车特性和城市轨道交通的线路性质，设定城市轨道交通线路预期首班车最大客流断面期望满载率，运营时间约束，给出城市轨道交通网中各线路各运行方向的首班车标准发车时间；

步骤2：通过对城市轨道交通网络结构分析，确定中心协调线路、基础协调线路集合以及外围协调线路集合，并对各换乘站的换乘方向进行分析，找出路网中的主要进城换乘方向；

步骤3：根据城市轨道交通首班车衔接要求，对中心协调线路与基础协调线路集合中的线路进行协调；

步骤4：在中心协调线路和基础协调线路首班车发车时间确定的基础上，给出城市轨道交通首班车发车时间。

2.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通首班车发车时间计算方法，其特征在于，所述城市轨道交通线路预期首班车最大客流断面满载率α为25%-35%。

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