基于路网的城市轨道交通系统运输能力研究

作为解决交通出行问题的主要途径,城市轨道交通是各大城市公共交通设施建设和管理的重点。随着我国一些大城市轨道交通线路的大规模兴建,轨道交通线路由单线变多线,并逐渐形成路网。在轨道交通网络化的背景下,轨道交通运输能力问题的研究重点必将从线路转向路网,然而以往的研究皆以简单线路为背景,路网系统运输能力的概念体系和计算方法至今仍未建立起来。因此,本文关于城市轨道交通路网系统运输能力问题的研究具有一定的前瞻性和理论价值。 路网系统构成的基本要素是多个“点”和多条“线”。点、线系统运输能力的研究是路网系统运输能力研究的基础,但路网系统运输能力不仅仅是路网各点、线子系统运输能力的简单叠加,而是受点、线间相互关系的共同制约。本文结合城市轨道交通的网络化运营特点,运用系统工程的理论,对基于路网的城市轨道交通系统运输能力进行了系统的研究。 首先分析了城市轨道交通路网中最基本的线路关系,讨论了五种典型的城市轨道交通路网结构类型,为路网系统运输能力的研究提供必要的准备。 接着,分别讨论了城市轨道交通系统车站能力以及线路能力的计算方法,以此作为研究路网系统运输能力的基础。在讨论车站能力时,重点分析了换乘站运输能力的计算方法;在讨论线路能力时,考虑了列车晚点对追踪列车间隔时间的影响,引入了列车运行图缓冲时间的概念,对轨道交通线路的通过能力进行了修正,并运用概率论的知识研究了城市轨道交通列车共线运营条件下通过能力的计算方法。 随后,结合“线路运输能力”及“路网规模”因素,提出了路网系统运输能力的系列定义,分析了路网系统运输能力的主要特点及其影响因素。在此基础上,考虑轨道交通换乘客流叠加因素的影响,提出了路网条件下的城市轨道交通路网系统运输能力的计算方法,并利用上述理论和计算方法对北京市轨道交通系统运输能力进行了实证研究。 最后,分析了城市轨道交通系统运输能力加强的主要途径和措施,讨论了城市轨道交通路网条件下车站、线路之间运输能力的协调问题。