运营管理13-18讲

能力/容量

能力又称容量（Capacity），指系统在一定条件下能够容纳的最大需求数量，本质上是一个供给侧概念。

城市轨道交通线路能力的两类

城市轨道交通线路能力主要分为两类：线路通过能力和线路输送能力。前者看列车数，后者看旅客数。

线路通过能力

线路通过能力是指线路在1小时内能够通过的最大列车数，单位通常为列/小时或对/小时。

线路通过能力公式

简化公式：线路通过能力 = 3600 /（列车间隔时间 + 车站停留时间）。若直接按最小行车间隔计算，则为 n = 3600 / I追。

列车能力

列车能力是单列车能够运送的乘客数量，通常由列车编组和车辆定员决定。公式：列车能力 = 列车编组 × 车辆定员。

线路输送能力

线路输送能力是指线路某一方向在1小时内能够输送的总旅客数量，单位通常为人/小时或万人/小时。

线路输送能力公式

输送能力 = 线路通过能力 × 列车能力。综合式：输送能力 = [3600 /（最小列车间隔 + 车站停留时间）] × 列车编组 × 车辆定员。

通过能力与输送能力的区别

通过能力看1小时能通过多少列车；输送能力看1小时能运送多少旅客。口诀：过能看车数，输能看人数。

为什么城轨强调1小时能力？

城市轨道交通是典型的通勤型、需求主导型系统，客流集中在高峰小时，因此更强调高峰小时能力，而非全天平均能力。

设计能力

设计能力是在一定车辆类型、信号设备和行车组织方法下，系统固定设施设备理论上能够通过的最大列车数或提供的最大座位空间数，属于理想最大能力。

现有能力

现有能力是在现有固定设备、现行行车组织方法和现有运输组织水平条件下，系统当前实际可达到的通过能力。

可用能力

可用能力是在考虑需求时间和空间不均衡后，线路某方向1小时内实际可运送的最大旅客数量，强调供需匹配与服务水平。

设计能力、现有能力、可用能力区别

设计能力看理论最大值；现有能力看当前设备与组织水平；可用能力看考虑需求不均衡和服务水平后真正可用的能力。

需求

需求（Demand）是乘客想要出行的数量，属于需求侧概念。

运量

运量（Volume）是最终被满足并实际实现的需求量。

需求、能力、运量关系

需求是“想坐多少”，能力是“最多能提供多少”，运量是“最终实现多少”。一句话：运量 = 被能力约束后真正实现的需求。

木桶效应

木桶效应指系统能力由多个环节共同决定，最短板环节决定整体能力上限。短板可能来自线路、车站、信号、供变电、列车能力、折返形式、运行图类型等。

供需匹配的时空动态效应

由于需求具有时间、空间不均衡和动态变化性，实际能力通常达不到静态理想能力。能力管理的本质是不断改善供需时空匹配。

能力利用率

能力利用率是高峰期实际运输量与设计能力的比值，一般平均约在0.70—0.95之间。它说明理论能力不等于实际能力。

系统能力确定的一般因素

系统能力确定通常涉及：运输线路及配套设施、线路运营组织、信号与控制技术、能力时间分布要求、能力空间分布要求、系统服务水平。

城轨能力与铁路能力的区别

城轨是需求导向型，重点看高峰小时能力，受需求时空差异影响大，并有公益性和最低服务水平约束；铁路更偏供给导向型，更强调全日能力。

线路通过能力三大组成

城轨线路通过能力主要取决于：区间追踪间隔时间、车站间隔时间、折返站折返间隔时间。

最小行车间隔总公式

I追 = max{IWmin, ISmin, IZmin}。其中 IWmin 为区间最小间隔，ISmin 为车站最小间隔，IZmin 为折返站最小间隔。三者谁最大，谁就是瓶颈。

高峰小时通过能力公式

线路高峰小时通过能力：n = 3600 / I追。其中 I追 为区间、车站、折返三者中的最大最小间隔。

闭塞

闭塞是保障轨道交通列车行车安全的一种技术，通过控制列车间空间间隔实现安全运行。常见方式包括人工闭塞、半自动闭塞、自动闭塞、准移动闭塞、移动闭塞。

三显示自动闭塞

三显示自动闭塞通常使后行列车与前车相隔约3个闭塞分区，以保证后车经常看到绿灯并维持高速运行。

四显示自动闭塞

四显示自动闭塞比三显示多一个中间控制等级，如绿黄灯表示前方有2个闭塞分区空闲。显示相位越多，区间能力越大，但提升存在边际递减。

准移动闭塞

准移动闭塞介于固定闭塞和移动闭塞之间，前车定位仍采用固定闭塞，后车采用连续速度控制。其信息更精细，但本质仍偏固定闭塞。

移动闭塞

移动闭塞通过现代通信技术实现车地、车车连续信息传输，后车以前车尾部为移动目标点进行追踪。CBTC是典型系统。

闭塞方式对能力的影响

从固定闭塞到准移动闭塞、移动闭塞，信息传输更连续、控制更精细，列车安全间隔可进一步缩短，通过能力提高。

绝对制动方式

绝对制动方式又称“撞硬墙模型”，后车按“前车突然完全停住”预留安全距离，安全冗余大，但列车间隔也更大。

相对制动方式

相对制动方式又称“软撞墙模型”，后车考虑前车制动过程，而非将前车视为静止障碍，安全距离可缩短，能力更高。

相对制动安全距离公式

L间隔 = l反 + l后常制 + l安 + l列 − l前紧制。口诀：反应 + 后制 + 安全 + 车长 − 前制。

虚拟连挂

虚拟连挂是以列车为中心，通过通信技术把多列车“虚拟连接”起来的控制方式。前后车交换速度、加速度、位置等信息，按相对制动距离运行。

虚拟连挂安全余量影响因素

影响虚拟连挂安全余量的因素包括：通信延迟、速度测量误差、轨道坡度、列车制动性能差异。

车站间隔时间

车站间隔时间是指车站从发出一列车到接入下一列车的最小时间间隔，是城市轨道交通能力限制的重要环节。

车站间隔时间组成

车站间隔时间由安全间隔、车站停留时间、运营裕量共同决定。

车站最小行车间隔

车站最小行车间隔 = 停站时间 + 列车发到间隔时间。其中列车发到间隔包括列车出站、进路作业、后车进站。

影响车站停留时间的因素

包括牵引与车门联锁系统、开关门时间、客流量、车门数量/宽度/间隔、站台周转情况、上下车组织、站台高度。口诀：联锁门流宽，站台单双高。

站前折返

站前折返是列车利用站前渡线完成折返。优点是投资少、无效走行距离短；缺点是占用区间线路、与正常进路交叉，对安全和能力影响大。

站后折返

站后折返是列车利用站后折返线完成折返。优点是折返与接发车可平行作业、无进路交叉、能力高、安全性好、灵活性强；缺点是投资较高。

站前折返与站后折返区别

站前折返省钱但干扰正线，适合低密度线路；站后折返投资高但能力强，更适合高密度运营。口诀：站前省钱但干扰大，站后花钱但能力强。

折返能力公式理解

折返能力取决于折返最小间隔。站前折返和站后折返的间隔构成不同，但线路能力最终仍由区间、车站、折返三者中的最大最小间隔决定。

服务水平与站席密度

站席密度越大，舒适性越差、上下车效率越低、停站时间可能延长，实际可用能力也可能受影响。

站席密度关键标准

6人/m²常作为定员临界标准；9人/m²常作为超员标准；10人/m²属于极端拥挤，会明显影响上下车行为和总时间。

实际能力配置因素

实际能力配置主要受列车编组、配置车辆数量、最小行车间隔时间、管理能力影响。

列车编组数确定依据

列车编组辆数主要依据预测规划年度早高峰小时最大断面客流量确定。编组不是越长越好，而要与高峰断面需求匹配。

不同轨道交通系统的能力关注重点

城市间铁路重视全日能力；独立路权城轨重视高峰小时能力；混合路权城轨受交叉口和外部干扰影响明显。

平行运行图

平行运行图是由速度大致相同的列车组成的运行图，列车牵引力、重量、运行特性相仿，运行线关系具有重复性和可复制性。

双线平行运行图能力

双线平行运行图能力计算通常按全天可排多少列车、扣除检修天窗、再按最小追踪间隔折算能力，更多对应城市间铁路全日能力思路。

单线运行图为何更复杂？

单线运行中，上下行列车共用一条正线，必须考虑会车关系，不能像双线那样只按某一方向追踪间隔计算能力。

运行图周期

运行图周期是指一组典型列车占用某区间时间的总和，记作T周。单线能力计算的核心不是单列间隔，而是周期。

运行图周期构成

运行图周期通常由上行运行时分、下行运行时分、会让时间、不同时到达间隔、起停附加时间等叠加构成。

单线运行图主要行车间隔时间

单线运行图能力分析中，主要行车间隔时间包括 不同时到达间隔时间 和 到达—出发时间。它们都由行车安全要求决定，并受车站联锁、闭塞、ATP等设备条件影响。

不同时到达间隔时间

从某方向列车到达车站时起，到相对方向列车到达或通过该站时止的最小间隔时间。它本质上解决的是 对向列车不能同时占用冲突进路 的安全约束。

会车间隔时间

自前车到达或通过车站时起，到由该站向同一区间发出另一对向列车时止的最小时间间隔。它本质属于 到达—出发型间隔。

到达—出发时间

到达—出发时间是指一方向列车到达或通过车站后，该站向同一区间发出另一对向列车所需满足的最小安全间隔。第14讲中会车间隔时间就是典型的到达—出发型间隔。

同时接车

同时接车是指在车站联锁设备和安全防护条件足够先进时，允许相对方向列车同时接入车站。其基本前提是硬件保障下的绝对安全，技术基础包括 ATP超速防护技术。

运行图周期中的运行时分

运行时分是列车在区间内完成运行所需的时间，包括上行运行时分和下行运行时分。单线运行图周期不是只看单列车间隔，而是要把一组典型上下行列车占用区间的时间合并计算。

起车附加时间

起车附加时间是列车由停车状态启动、加速进入正常运行状态所产生的附加时间。在单线会车周期计算中，如果列车停车会让，就可能产生起车附加时间。

停车附加时间

停车附加时间是列车因会让或技术停车而减速、停车所增加的附加时间。它会进入运行图周期计算，影响单线区段通过能力。

起停附加时间

起停附加时间是起车附加时间与停车附加时间的合称。单线运行图周期通常由 运行时分 + 会让/间隔时间 + 起停附加时间 共同构成。

会让时间

会让时间是单线运行图中为组织对向列车在车站或会让点交会而产生的时间消耗，包括会车间隔、不同时到达间隔以及可能的停车、起车附加时间。

连发间隔时间

原PDF运行图周期示意图中出现 τ连，可理解为同方向列车连续发出或连续占用相关区间时需满足的最小间隔。它主要反映同方向列车之间的安全追踪或连续发车约束。

技术停车时间

技术停车时间是列车因技术作业需要在某站停车的时间。区段内有技术停车站时，运行图周期除运行时分和会车间隔外，还要计入技术停车造成的额外作业时间。

单向技术停车站

单向技术停车站只影响一个方向列车。该方向列车必须增加停车作业时间，从而改变相邻区间运行图周期，需要分别计算并比较相邻区间的 T周。

双向技术停车站

双向技术停车站会同时影响上下行列车。若允许相对方向同时接车，则可形成多种运行图周期组合，应通过比较方案，使限制区间周期尽可能压缩。

左移Δt调整法

当相邻区间运行图周期不一致时，可通过将某方向列车运行线左移 Δt，使一个区间周期增加、另一个区间周期减少，从而让两区间周期相等或接近。

第14讲间隔时间总逻辑

第14讲单线能力计算的核心不是只看一个间隔，而是综合 不同时到达、会车/到达—出发、连发、技术停车、起停附加、运行时分 等因素，形成可重复的运行图周期，再由最大 T周 决定能力。

限制区间

限制区间是运行图周期 T周最大 的区间，它决定全线通过能力上限。口诀：限制区间看周期最大。

单线无技术停车站的会车方式

区段内无技术停车站时，通常采用一停一通会车方式，即一列车停车让行，另一列车通过或不停站进入区间，以减少周期。

单线会车布置原则

一般情况下 τ不 > τ会，因此在困难或限制区间应尽量安排较小的会车间隔 τ会，以压缩运行图周期。

有技术停车站时的能力计算

当区段内有技术停车站时，运行图周期除运行时分外，还要考虑技术停车引入的额外作业时间，因此能力计算更复杂。

单向技术停车站

单向停车站只影响一个方向列车，会改变相邻区间运行图周期，需分别计算相邻区间的 T周 并找出限制区间。

双向技术停车站

双向停车站影响两个方向列车，若允许相对方向同时接车，会形成多种会车和周期组合，需要比较不同方案的 T周。

周期不等时的调整原则

相邻区间运行图周期不一致时，应利用作业时间调整，使两区间周期尽量相同或接近，例如通过某方向列车左移 Δt 来平衡周期。

非平行运行图

非平行运行图是指运行图中存在不同速度等级或不同停站方案列车时，运行线不再平行的运行图。

非平行运行图为何降低能力？

慢车或停站车会在运行图上“多占”路径资源，压缩原本可给标准列车使用的运行线，因此降低通过能力。

速度引起的多占

速度较慢的列车运行时间更长，会占用更多运行图路径，影响后续列车排图。

停站引起的多占

停站列车不仅自身占用更多时间，还可能影响后续列车运行路径，甚至消去后续运行线。

扣除系数

扣除系数是因铺画一对或一列非标准速度列车，必须从平行运行图中扣除的标准列车对数或列数。

扣除系数的本质

扣除系数把复杂的非平行运行图问题转化为“标准列车能力损失了多少”，即非标准列车吃掉多少标准列车能力。

基本扣除系数

基本扣除系数反映非标准列车因速度、停站等差异直接多占掉的能力。

额外扣除系数

额外扣除系数反映由于全日运行图、客车先定且不可变、列车种类铺画不均衡等原因额外产生的能力损失。

额外扣除产生原因

额外扣除产生的主要原因：客车先定且不可变、全日运行图、列车种类铺画非均衡性。

非平行运行图能力计算思想

非平行运行图能力 = 平行运行图能力 − 各类非标准列车对应的扣除量。口诀：非标进一列，标准少几列。

铁路货物输送能力

铁路货物输送能力是在一定固定设备、机车车辆类型和行车组织方法条件下，单位时间内所能输送的最多货物吨数，通常用万吨/年表示。

全日能力

全日能力是线路在全天运营时段内所能提供的总运输能力，本质上由全日开行列车数决定。

高峰小时能力

高峰小时能力是在线路客流最集中的高峰小时内系统能够提供的运输能力，是城轨能力配置的核心指标。

全日能力与高峰小时能力区别

全日能力看一天总共开多少列车；高峰小时能力看高峰1小时能提供多少运力。口诀：全日看总量，高峰看尖峰。

高峰小时开行列车数公式

高峰小时开行列车数 = 高峰小时断面最大客流量 / 单列车最大运送客流数。

平峰最大间隔

平峰最大间隔通常指早6点前、晚10点后等低需求时段的最大行车间隔，通常取10分钟左右。

运用车数公式

运用车数 =（高峰小时开行列车数 × 列车全周转时间）/ 3600秒，也可理解为：运用车数 = 周转时间 / 行车间隔。

全日能力与高峰能力关系

全日开行列车数决定全天供给总量，高峰最小发车间隔决定高峰供给强度，两者通过分时段配置联系起来，不是简单线性关系。

高峰最小发车间隔水平

初级水平：300秒以上；成熟水平：240秒；先进水平：150秒。行车间隔体现城市轨道交通运营管理技术水平。

能力兑现率

能力兑现率指计划配置的运力在实际运营中是否真正兑现出来。口诀：排了不算，开了才算。

线路兑现率

线路兑现率 = 线路计划兑现开行列次 / 线路计划开行列次 × 100%，反映线路计划列次实际执行程度。

线网兑现率

线网兑现率 = 线网计划兑现列次 / 线网计划开行列次 × 100%，反映整个线网计划运力兑现程度。

高峰期线路兑现率

高峰期兑现率 = 高峰期线路计划兑现开行列次 / 高峰期线路计划开行列次 × 100%。城轨特别重视该指标。

计划兑现列次

计划兑现列次是按照运行图或时刻表实际开行的计划列车数。按运行图完成完整交路，或符合国标统计口径的中途折返、同质改车次等，均可视为兑现。