城市轨道交通行车组织城市轨道交通行车组织城市轨道运营组织（新排）

时间：2021-01-19 16:14:58　来源：勤学考试网本文已影响人

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21世纪高等职业技术教育规划教材——城市轨道交通运营管理类

城市轨道运营组织

主编程钢操杰

副主编任亮徐虎

主审王伟

西南交通大学出版社

·成都·

前　言

20世纪下半叶以来，随着世界范围内城市化的发展进程，世界各国的城市面积在逐渐扩大，城市人口也在逐渐增多，城市经济、活动的日益发展，派生出急剧增长的城市客货运输需求。目前，包括我国在内的许多国家的城市面临着严重的交通问题:城市道路拥挤，交通阻塞，车速下降，公共交通运能不足，市民乘车舒适性差，交通事故频繁，废气、噪声对环境污染大，这一切已经直接制约了城市的良性发展。为解决日益恶化的城市交通问题，缓解过饱和的城市道路和超负荷的公共交通，世界各国纷纷规划与建设立体化的城市轨道交通系统。

城市轨道交通运营组织在我国的发展经历了三个阶段：初创阶段、过渡阶段和发展阶段。1969年，北京地铁一期工程开始建设，采用自动闭塞技术。过渡阶段：1971年开始，行车指挥系统采用机车信号，IC列车运行自动化系统，但ATS计算机系统的研制由于电子元器件的问题无功而返。发展阶段：采用新型ATC系统，实现调度集中CTC，列车自动运行（ATO）,列车运行超速防护（ATP）和列车运行监督（ATS）功能。城市轨道交通运营具有密度大，安全性高，服务性强的特点，它的运营与广大人民群众生产、生活关系密切，社会影响力巨大。最小2mim的列车运行间隔，除需要优质高效的硬件设备外，还要有与系统设备相适应的运营管理机构、生产及管理技术和高素质的运营管理人才队伍。

随着新一代列车运行技术和设备的应用，车站行车组织工作和列车运行调度指挥工作都面临着巨大变革。当前市场上讲述城轨设备原理和功能的书很多，但面向高职院校，适合于城轨基层运营生产技术人员、讲述基本原理和操作规程的书比较缺乏。本书对城市轨道交通的运营管理进行了深入、细致的研究，内容包括：客流运营计划及运输能力分析，列车自动控制技术，城市轨道交通车站，车场行车工作组织，以及列车运行调度指挥技术及安全管理等。内容的选取紧密结合当前各大交通运营工作实际，许多案例和作业流程来源于现场实际工作。本书可作为高职院校城市轨道交通运营管理专业学生的教材或教学参考书，也可供城市轨道企业技术管理人员与生产员工阅读与参考。

本书由湖南铁路科技职业技术学院的程钢老师负责全书的统稿工作，深圳地铁三号线投资有限公司的王伟高级工程师对全书进行了审核。各章节的编写分工如下：第一章和第三章由湖南铁路科技职业技术学院的程钢老师编写，第二章由辽宁铁路职业技术学院的任亮老师负责编写，第四章由武汉铁路职业技术学院的操杰老师负责编写。第五章由西安铁路职业技术学院的徐虎老师负责编写，第六章由武汉铁路职业技术学院的操杰老师负责编写。

由于我国城市轨道交通系统，引入多国多种技术，制式众多，资料收集不全，加上编者水平有限，书中难免有疏漏、错误、不妥之处，恳请各位专家、同行批评指正，以不断提高本书水平，为我国城市轨道交通高职教育事业的发展尽绵薄之力。

编者

2010年3月22日

TOC \h \z \t "B1,1,B2,2" 第一章城市轨道交通概述 1

第一节城市轨道交通的类型及选择 1

第二节城市轨道交通现状及展望 4

第三节城市轨道交通系统运营特性 11

第二章客流、运营计划及运输能力分析 16

第一节运输计划的编制 16

第二节通过能力的掌握及加强 33

第三节通过能力及使用能力 42

第三章城市轨道交通列车自动控制技术 56

第一节行车闭塞法的功能 56

第二节列车运行的监督功能 63

第三节列车运行图 65

第四章城市轨道交通车站行车工作 78

第一节车站行车设备技术管理 78

第二节城市轨道车站接发列车基本规定 85

第三节调度集中控制车站接发列车 91

第四节车站级控制时车站接发列车 94

第五节车站列车折返作业 102

第六节车站局域操作员工作站故障应变处理 110

第五章城市轨道交通车辆段行车组织技术 116

第一节车辆段及停车场 116

第二节车辆运用流程 118

第三节车辆段行车技术作业 122

第四节车辆段检修施工技术作业 131

第六章列车运行调度指挥 134

第一节调度指挥机构、原则及模式 134

第二节调度命令和口头指示 140

第三节列车运行过程和基本要求 145

第四节城市轨道列车运行调整方法 151

第五节列车运行监控及运行调整 159

第六节 ATC系统降级控制处理 165

第七节列车运行意外应急处理 174

第八节列车特殊运行组织 184

第九节施工组织及列车运行 187

第十节行车调度工作分析 196

附录1 200

附录2 201

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第一章城市轨道交通概述

第一节城市轨道交通的类型及选择

一、城市轨道交通的类型

城市轨道交通是指列车或车辆以电力为动力、在钢轨上或沿导向轨运行的城市公共交通方式。根据基本技术特征，轨道交通可以分为传统轨道交通和新型轨道交通两大类。传统轨道交通的基本特征是钢轮车辆在钢轨上人工或自动控制导向运行，它们以地铁和轻轨为代表；新型轨道交通的基本特征是胶轮车辆沿导向轨自动控制导向运行，它们以自动导向交通为代表。

现代城市公共交通的发展历史揭示，尽管城市轨道经历了兴盛、衰退和复兴这样一个螺旋式发展过程，但它始终占有重要的位置。自地铁、有轨电车和轻轨等城市轨道交通类型先后问世以来，一百多年的运营实践表明，城市轨道交通具有运能大、速度快、安全准时、乘坐舒适、节约能源以及能够缓解地面交通拥挤和有利于环境保护等多方面的技术经济上的优点。因此，采用立体化的快速轨道交通来解决日益严重的城市交通问题是城市交通发展的大趋势。当前以地铁、轻轨和市郊铁路为主体，多种城市轨道交通类型并存的现代城市交通发展格局和趋势已经形成。

1．按技术特征分类，城市轨道交通主要有以下五种类型

1）市郊铁路

市郊铁路是连接城市的市区与郊区，或连接中心城市与卫星城市的铁路市郊铁路往往是干线铁路的一部分，因此它具有干线铁路的技术特征，如通常采用重型轨道、站间距较长，以及市郊旅客列车与干线旅客列车和货物列车混跑等。

2）地铁

地铁最初是指修建在城市地下隧道中的道路。但现在定义一个城市轨道交通系统为地铁，并不要求该系统的线路必须全部修建在地下隧道内，它可以有部分地面线路和高架线路。按技术特征，地铁还可划分为重型地铁、轻型地铁与微型地铁。

3）轻轨

轻轨是从旧式有轨电车发展演变而来的。就技术特征而言，轻轨的轨道和车辆都是轻型的。即与市郊列车和地铁列车比较，轻轨车辆对轨道施加的荷载相对较轻。轻轨存在多种技术标准并存的情况，高技术标准的轻轨接近于轻型地铁，而低技术标准的轻轨则接近于新式有轨电车。

4）单轨铁路

单轨是指车辆或列车在高架轨道上运行的城市轨道交通系统。从构架形式上分，单轨有跨骑式和悬挂式。跨骑式是车辆的走行部在车体的下部；而悬挂式则是列车悬吊在高架轨道下运行的形式，车辆的走形部在车体的上部。

5）自动导向交通

自动导向交通是指新交通系统中的那些利用导轨导向和自动控制运行的新型轨道交通类型。自动导向交通线路大多采用高架结构，轨道常为混泥土整体道床，在轨道的中央或两侧矮墙上安装导向轨；车辆通常采用小型和橡胶轮胎，实现无人驾驶。在有的技术文献资料中，自动导向交通也有被称为新交通系统的情况。目前认为包括以下四种类型：

（1）连续运输系统：如自动人行道等。

（2）轨道交通系统：已投入运营的有中、小运量的PM等系统。

（3）无轨交通系统：即由微机网络集中管理运行的出租汽车和公交系统。

（4）复合交通系统：是指有轨和无轨联运的运输系统，车辆可以在轨道上以列车方式自动驾驶运行，也可在运输末端以单辆方式人工驾驶运行。

2．按路权及列车运行控制方式分类，城市轨道交通主要有以下三种类型

1）路权专用、按信号指挥运行

该类型轨道交通线路与其他城市交通线路没有平面交叉，路权专用。由于路权专用及按信号指挥运行，行车安全性好、行车速度也高。属于该种类型的轨道交通系统有市郊铁路、地铁、高技术标准的轻轨、单轨和自动导向交通等。

2）路权专用、按可视距离间隔运行

该类型轨道交通线路与其他城市交通线路没有平面交叉，路权专用。行车安全性较好，但由于不设信号、按可视距离间隔运行行车速度稍低。属于该种类型的轨道交通系统主要是中等技术标准的轻轨。

3）路权共用、按可视距离间隔运行

该类型轨道交通线路允许其他车辆和行人占用，与其他城市交通线路有平面交叉，交叉口设置信号进行控制，其余线路段按可视距离间隔运行，行车安全稍差、行车速度较低、属于该种类型的轨道交通系统主要是低技术标准的轻轨。

3．按高峰小时单向运输能力分类，城市轨道交通主要有以下三种类型

1）大运量轨道交通系统

该类型轨道交通系统的高峰小时单向运输能力为30 000人以上，属于该种类型的轨道交通系统主要有重型地铁和轻型地铁。

2）中运量轨道交通系统

该类型轨道交通系统的高峰小时单向运输能力为15 000～30 000人，属于该种类型的轨道交通系统主要有微型地铁、高技术标准的轻轨和单轨。

3）小运量轨道交通系统

该类型轨道交通系统的高峰小时单向运输能力为5 000～15 000人，属于该种类型的轨道交通系统主要有低技术标准的轻轨和自动导向交通。

应当强调，以上对城市轨道交通系统的分类并不是绝对的。事实上，在某些类型的轨道交通系统之间并没有明确的、清晰的界限，这就可以解释，为什么在不同的技术文献资料中，有时存在着把同一个轨道交通系统归入不同的轨道交通类型的情况。此外，决定轨道交通系统高峰小时单向运输能力的基本参数是列车间隔时间、车辆定员和列车编组数等。通常是根据这些参数的常用取值来决定某个轨道交通系统应纳入何种运能类型，但由于这些参数的取值并不是唯一的，因而上面所提出的按运能分类也是有条件的。

二、城市轨道交通类型的选择

在选择投资新的城市轨道交通系统前，首先应对既有的城市交通系统进行评估，即能否通过改造来提高其绩效或证明其确无潜力可挖。反映既有城市交通系统状况的指标有交通拥挤程度、运能能量适应性、旅行时间长短、票价高低、事故率、盈亏情况和运营管理水平等。

鉴于多种轨道交通类型并存的现实，在选择投资新的轨道交通系统前，还需要对所有可供选择的轨道交通类型进行方案的技术经济比较。

城市轨道交通类型选择时方案比较的主要内容包括以下六个方面。

1．城市发展需求规划预测

20世纪下半叶以来，伴随着世界范围内城市化发展的进程，世界各国的城市区域逐渐扩大，城市人口逐渐上升，城市化的进程越来越快，越来越明显。城市化的迅速发展，使世界各国城市在就业、住房和交通等问题上面临严峻的挑战。就城市交通而言，一方面，城市人口和道路车辆再不断增加，城市交通总量呈急剧增长态势；另一方面，城市交通系统的发展不足，又引起交通阻塞、车速下降、乘车拥挤和事故频繁等一系列问题。过饱和的城市道路，超负荷的客运交通，使得行车难、乘车难不仅成为市民工作和生活的一个突出问题，而且成为直接制约城市经济发展的一个严重问题。另外，在科学可持续和谐发展的进程中，道路车辆排放的废气和引起的噪声、震动对环境造成的污染，也越来越引起人们的重视。城市化的趋势对城市交通能力与服务水平不断提出新的要求，而城市交通的发展状况又对城市功能的发挥和城市的发展带来正面和负面的影响。在这样一个背景下，为使城市各项功能活动能正常、高效地进行，为保护城市生态环境、实现城市社会经济的可持续发展，世界各国纷纷把解决城市公共交通问题放到一个重要的位置上来研究。

轨道交通需求的预测可在现有城市交通客流调查的基础上，通过考虑人口增长、收入水平、私人交通工具拥有量以及邻近地区发展等各项因素，采用一定的数学模型和算法（如：AHP、FUZZY）来进行估算。需求预测应防止高估的情况，因为各种城市交通工具的竞争、票价过高和平行城市交通线路的修建都可能对预测的轨道交通需求产生比想象要大得多的抑制。

2．运营特性

在对各种轨道交通类型进行比较时，反映运营特性的主要要素有运输效率、服务频率、旅行速度、运输能力、正点率、安全性和生产率等。

3．系统成本

成本对轨道交通类型的选择具有决定性的影响。通常，成本主要包括线路设施、车辆等设备的投资成本和运营成本两部分。投资成本按年计算，由年折旧费和利息构成。运营成本可以分为与时间有关的成本、与距离有关的成本和与线路有关的成本三项。系统的成本可以进行比较。完整的系统成本还应包括用户的成本，如旅行时间、舒适性、便利性等，但由于这些变数大多难以定量分析，因而往往被忽略。

4．现实性

主要考虑轨道交通公车项目的工期要求，施工的困难程度，建设资金的来源，资金筹措等政治、经济环境等因素。此外，如果不能收回全部投资，还应考虑能否获得补贴及补贴来源、补贴数额等问题。

5．社会效益

社会效益是指轨道交通系统给整个社会带来的经济效益，如缩短乘客出行时间、减轻交通疲劳、减少事故费用、缓和道路拥挤程度、提高沿线土地使用价值、增加投资和机会、降低能源消耗和保护城市生态环境等带来的经济效益。社会效益中有相当部分是无形效益，即间接使社会增加财富或难以用市场价值尺度进行较为准确计量的经济效益。由于影响社会效益的变量和不确定因素较多，加上社会效益的产生往往是在系统建成后的若干年，社会效益的定量评价因此变得比较困难，一套完整可行的社会效益定量评价方法还有待完善。

6．环境影响

环境污染对人类生活质量、动植物生存的影响，以及环境污染引起的巨大社会代价，使得各个国家对环境保护越来越重视。由于轨道交通采用电力牵引，它对大气的污染比非轨道交通系统要低得多。但城市轨道交通仍然有噪声、震动、电磁干扰等对环境的影响因素，因此在选择轨道交通系统类型时必须考虑各种系统对环境的不同影响。

第二节城市轨道交通现状及展望

一、我国城市轨道交通发展现状

1．我国已运营的城市轨道交通

1）北京

北京地铁是中国第一条地铁。1965年2月4日，毛泽东主席亲自在北京地下铁道建设方案的报告上作了“精心设计，精心施工，在建设过程中一定会有不少错误、失败，随时注意改正”的重要批示，确定了北京地铁“适应军事上的需要，兼顾城市交通”的建设方针。1965年7月1日北京地铁第一期工程开工，经过4年的艰苦奋战，全长23.6 km的地铁一期工程于1969年10月1日建成通车。从此，结束了中国没有地铁的历史。全长16.2 km的二期工程，于1971年3月开工，1984年9月建成，并与1987年实现了两线的联网运营。全长12.7 km的地铁“复八线”于1989年7月动工，1999年9月28日通车运营。1999年12月开工的全长40.95 km13号线，三年就全线贯通式运营。“八通线”于2001年12月开工，也仅用了两年的时间就实现18.95 km线路的运营。随着一条条新线的落成，地铁运营线路也在迅速延伸，从1987年的40 km、1999年的54 km，迅速上升为2003年的114 km。40多年来，北京地铁逐渐发展壮大，运营逐渐增加。2004年10月1日，创建了全线日客运量270.1万人次的新纪录。预计，到2008年，北京将初步形成轨道交通的基本骨架，运营里程达300 km。除北京的八通线外，北京地铁三条线均为地下线路，钢轨采用50 kg/m轨，供电制式为DC750 V三轨受电，车辆为1999年《城市快速交通工程项目建设标准》中的B型车，耐厚钢车体、凸轮变阻条速牵引（复八线以后为引进VVVF交流牵引）。信号系统原为铁路自动闭塞人工驾驶模式，后改造为ATC系统，环线开始采用自行设计安装的CTC+移频轨道电路ATP系统。

2）天津

天津曾经是我国除北京之外唯一拥有地铁的城市，但是其地铁线路建成年代久、通车里程短，“文革”期间还曾一度中断。天津地铁与1984年12月通车，全长7.4 km，设有8个车站，平均每天运送乘客两万人次。在2003年，天津市决定把“完成地铁一号线和津滨轻轨工程，启动地铁建设”作为国际化大都市的重要条件之一。津滨轻轨2004年开始试运行，地铁一号线完成投资24.2亿元，天津市新的城市轨道线网远期规划为9条线路，其中地铁8条，轻轨1条，其中9号线为津滨轻轨，总长度227 km。

3）香港

世界各国的轻轨交通运营公司大多收不抵支，但我国香港的地铁公司却能赚钱。香港地铁公司是香港特区政府全资拥有的一家企业，并不由政府直接经营。而是通过有关条例，由政府委托有关人员担任董事局成员，按照商业原则进行地下铁路的修建、经营和日常管理。因此，香港地铁是一家具有“官有民营”性质的企业。

香港地铁自1979年逐段投入运营，截至2000年上半年，逐步由前12年的亏损，转为盈利。据地铁公司计算，2006年5月香港目前平均每天有245万人次搭乘地铁，合理的选线设计、先进的硬件设施，保证了地铁运行的安全和畅通，吸引了大量客流。

香港地铁系统目前共由7条主线组成，即荃湾线、观塘线、港岛线、东涌线和机场快线、将军澳线、迪斯尼线，经营的地铁系统网络全长91.0 km，共有53个车站，是世界上最繁忙的地铁系统之一。香港地铁线路里程低于亚洲的东京地铁、首尔地铁，与伦敦地铁的规模更是不能相提并论。但若以每公里地铁线路接载的乘客计算，香港地铁是世界上使用密度最高的市区铁路之一，也是最繁忙的地下交通系统。

香港地铁每日提供19 h的列车服务，由上午6时至午夜1时，而所有轨道及轨旁维修工程则于每日非行车时间内进行。为确保能达至最高的安全及可靠程度，列车装有自动保护及控制系统，可自动调校行车时列车与列车之间的距离，确定适合的加速、减速和制动速度，以及在不同区段的滑行速度。列车的行车线路和时间均由设于青衣的控制中心通过计算机信号进行控制。香港地铁可根据乘客需求及客流量的变化，编定不同服务时间表。例如在早上繁忙时段，荃湾线列车运行间隔为2.1 min，单向轨道每小时的列车载客量为70 000人次。市区线路载客量可达85 000人次。

香港地铁多年来以安全、准时、快捷著称。地铁列车的可靠程度高达99.9%。先进的列车控制系统，确保列车与列车之间始终保持安全的行驶距离。此外，车厢采用非易燃性物质制造，配合精密的防火系统，把发生火灾的危险减至最低。

4）上海

上海的城市轨道交通规划始于1956年，到1958年完成了以人民广场为枢纽，由3条直径线加1条环线构成的地下铁道规划方案；1964年、1965年、1973年对地下铁道路网进行局部调整；1986年结合居民出行调查，编制了由4条直径线、1条半径线、1条环线、1条半环线、1条浦东线共8条线路组成的地铁网络。为了构筑国际化大都市现代化交通体系，上海从20世纪90年代开始大量发展轨道交通。1996年基于居民第二次出行调查，结合城市在发展中出现的问题与需要，提出了加密线网、增加运量、延伸到市郊、地铁与轻轨相结合的规划方案，共有10条地铁、11条轻轨组成的上海轨道网络。1999年起，又进行了上海城市轨道交通系统规划方案的征集，初步确定了新一轮轨道交通系统规划。

截至2006年底，上海已投入运营的轨道交通1、2、3、4、5号线以及一条磁悬浮线路，初步形成“十字加环”的“申”字网络，日均承担客运量约占公交客运总量的14%，初步显示了轨道交通快速和大运量的优势。近期（2007年前），规划重点建设“东南西北中”八大工程：东为世界大道东方路交通；南为上海南站；西为静安寺地区、中山公园交通枢纽、宜山路—凯旋路交通枢纽；北为虹口足球场交通枢纽、江湾五角场副中心；中为人民广场综合交通枢纽等。

中期（2010年前），规划建成：世博会地区、徐家汇地区和龙阳路综合换乘枢纽、中环线换乘枢纽17处、一批2线以上相交的轨道交通枢纽以及地下通道、地下变电站、越江隧道、地下立交、中心城地下停车场等。

上海基本轨道交通网络是以远景确定的17条线路为依据，以“十五”期间计划建成的9条线路骨架网络为基础，经过集中发展以后，由13条线路形成总长达510 km的、功能较完善、能够支撑国际化大都市发展目标的轨道交通网络，中心城范围内的总里程约为310 km。

上海远期轨道线网以市域线为骨架，通过主要换乘枢纽“锚固”整个网络，由4条市域快速轨道线、8条市区轨道交通线、5条市区轨道线组成，17条线路全长约810 km，在中心城内的长度为480 km。

5）广州

广州地铁1997年6月1号线西朗至黄沙段投入试运营，1999年6月28日全线开通运营。广州地铁1号线呈东西走向，西起西朗站，东至广州东站，全长18.48 km，共16座车站，平均每公里造价6.0亿元。2001年国庆时创下最高日客流量40万人次记录。1号线设备系统主要从德、日、美、英等国家引进，自动化程度较高，达到当时国际先进水平。车辆由6节车厢编组，最高时速达80 km/h，旅行速度达35 km/h；设计最小发车间隔为2 min，可满足2023年客流预测的需要。2003年6月28日，广州地铁2号线全线（三元里—琶洲塔）对外开通试运营。广州地铁2号线呈南北走向，全长18.28 km，16个车站全为地下站，平均每公里造价5万元，广州地铁已初步形成十字交叉形线网。

广州地铁1号线除南段两个车站及相应线路设在地面外，其余为地下线路。线路采用60 kg/m钢轨。广州地铁2号线是我国第一个使用轨道交通国产化项目，设备国产化率达到70%。技术上实现国内五个第一，即第一个应用地铁站台频蔽门系统；第一个使用全非接触式IC卡的自动售检票系统；第一个应用地铁集中供冷系统；第一个应用架空刚性悬挂接触网技术；第一个使用国产化A型车辆。

“十五”期间，广州轨道交通建设战略中的4条线路构成了广州城市轨道交通网络的基本骨架，标志着广州轨道交通线网已初步形成。广州地铁在“十一五”期间将继续加速建设。到2010年，力争建成并开通9条线，总长度超过200 km的轨道交通线路。广州地铁远期规划里程为：14条线共计610 km。

6）深圳

深圳地铁于2004年12月28日试运营。深圳地铁创造了国内地铁开通运营史上的“八项第一”：设计线路一次性开通；同时开通地铁线路最多；开通运营服务时间最长；开通第一周客运量大；地铁开通第一周运能利用最高；地铁开通第一周开行列次最多；地铁开通第一周正点率最高；地铁开通第一周运行图兑现率最高。

根据规划，深圳轨道线网分为区域线（连接城市各区域）、市区线（连接市区副中心、开发区）、郊区线（连接市区与郊区）、支线，共有13条。在敷设方式上，福田、罗湖中心城区兼顾城市景观，以地下轨道形式为主；其他城区则尽量采用高架及地面轨道形式为主。按规划，全市地下轨道总长约80～100 km，地面和高架轨道总长250～300 km。此外，现有的平南、广深、平盐等铁路也将进行改造，使之成为可利用的城市公共交通的一部分。在轨道交通的票价方面，明确“福利为主”的方针，价位层次等同于地铁，鼓励市民使用。

纵观我国城市轨道交通建设史，从1965年北京地铁一期工程开工，到目前全国10多个城市轨道交通线路的建设与运营。风雨40年，已开通城市轨道交通的有北京、上海、天津、广州、武汉、南京、深圳、重庆、大连、长春等，除北京地铁1号线和环线近40 km外，其余都是20世纪90年代后修建的。进入新世纪以来，发展态势更为迅猛，全国48个百万人口以上的大城市中已有30多个城市开展了城市轨道交通的前期工作。

2．发展形式

200万人口以上的大城市和特大城市是我国今后建设城市轨道交通的重点。大致有四种情况：

第一种，具有建设和运营管理城市轨道交通的经验，进一步加快城市轨道交通建设，在城市内形成城市轨道交通网络，在城市中发挥骨架作用。如北京、上海、广州等城市。

第二种，具有建成一条线或正在建设城市轨道交通的城市，开始进行第二条轨道交通的前期工作，争取尽快形成城市轨道交通客运网络。如重庆、南京、深圳、武汉、长春、大连等城市。

第三种，正在开展城市轨道交通建设前期工作的城市。如杭州、成都、沈阳、西安、苏州、青岛、鞍山等城市。

第四种，在经济发达地区的城市群，如珠江三角洲地区、长江三角洲地区、京津冀地区，正在酝酿建设城市间的轨道交通建设的前期工作，如广州至佛山、广州至珠海的轨道交通线路。

初步预测到2010年，将要建设1 500 km，需要投资5 400多亿元，初步估算新建线路运营初期所需车辆达6 800辆。这样大的需求，是世界上绝无仅有的。

3．技术水平

我国城市轨道交通的发展与发达国家100多年的历史相比较，设计、施工等许多方面并不落后，如明挖法、盖挖法、沉埋法、盾构法都已经达到国际先进水平，我国的大跨度暗挖法和平顶直强暗挖法已达国际领先水平。但在规划、设计及一些关键设备和运营管理水平等方面尚有较大差距。

（1）机械化施工：地铁用的盾构机目前多靠进口，与国际先进水平存在一定差距。发达国家的暗挖法有了新的进展，日本、法国、德国等国家已开始应用大跨度的预制块法、预切槽法、微气压法等。

（2）运营设备技术：我国城市轨道交通运营设备技术水平需要进一步提高，信号控制系统和建设管理水平与发达国家比较系统集成能力不强，缺乏对工程项目管理、设计咨询、施工、运行全过程管理。

（3）运营管理：我国在运营管理方面与发达国家的差距主要表现在自动化、信息化水平较低，管理人员多，国外先进国家城市轨道交通管理人员在50人/km以下，而我国则要使用50～80人/km左右。

（4）车辆技术：目前车辆检修工艺较落后，故障检测技术有待提高，车辆的制造工艺与目前相比，还有较大差距。

4．经济水平

城市轨道交通承担了大量的客流，在城市的公共交通中发挥了重要作用，随着城市轨道交通网规模的扩大，公共交通运量的比重将大幅增加。同时城市轨道交通的建设与发展，拉动了内需，使土地增值，促进了沿线的开发，加快了城市总体规划的实施，促进了城市的发展。

促进城市轨道交通发展，必须做好两方面工作，一是降低工程造价；二是提高社会经济、环境效益。城市轨道交通是一个规模大、造价高、技术复杂的系统工程。工程投资辄上百亿元。据统计，在总投资的工程费（包括建筑工程费、安装工程费、设备及工器具购置费、预备费）、车辆购置费、其他费用及借款利息中，工程费约占工程总投资的60%～70%，借款利息约占工程总投资的4%～8%。降低工程费是降低城市轨道交通造价的主要手段，通过合理规模的确定、结构形式及施工方法的优化等措施降低土建费用，通过设备国产化降低设备费用。轨道交通的投资控制由于各有单位较为重要，已初步取得了较好的效果。

另外，由于城市轨道交通带有很强的社会公益性，巨额的投资多由政府负担或筹集，在市场化等方面还应对不同的投资途径进行探索实践。

二、城市轨道交通发展趋势

1．由一条线路独立运营向多线甚至网络化运营管理过渡

目前我国大部分城市轨道交通线路还未成网络，还未发展到多线联通、联运，更没有构成线路网络，缺乏网络运营的经验。但随着建设规模的扩大及投入运营线路的增多，多线联通联运的可能性在增加，这也是城市轨道交通建设和发展的必然趋势。如至2008年北京将有300 km的线路投入运营；至2010年上海将有4 000 km的线路投入运营；广州市新线网包括地铁线、市郊县、城际线等15条规划线路，总长度554 km；天津市新网线由9条线路组成，总长度325 km；南京市线网由10条线组成，总长度365 km。由这些城市的网线规划可见，现有的单线运营管理方式正在向多线或成网联通、联运过渡。

在由一条线路独立运营向多线甚至网络化运营管理时，对技术装备应该有如下要求：

（1）实现线路间联网联运时，以相邻两线为宜，最多四线，线路过多会导致列车运行组织复杂化。列车跨线运行时，需铺划跨线运营图，并拟订列车跨线行车安全规则。

（2）车辆段设置，在相邻线路间可实现两线一段或多线一段，不再是一线一段，以实现车辆统一调配，统一计划维修，从而达到车辆运用和维修的资源共享的目的。

（3）相关线路的信号制式兼容，不可再出现不同线路ATC制式不同的现象，而应该采用统一的信号制式，实现各线的联通联运，为网络化运营管理创造条件。

（4）通信设备统一组网，通信传输网络可以使用开放运输网络，或者使用同步数字系列方式、接入网方式，以传递整个系统的信息、图像、文字以及多媒体等公用信息，保障多线运营或网络运营中的行车指挥、列车控制、牵引供电以及对控制中心中系统监控的执行、维修人员、办公室工作人员、车辆段、车站、车库、隧道内部电话等方面基础网络系统的通信联络需要。

（5）运营控制中心（OCC）的运作办法将发生变化，除原有的一线一个行车指挥中心外，应设置应急控制指挥中心（TCC），统一调控各联网线路的分指挥中心中的列车运营调度、电力监控（SCADA）、车辆调度、防灾报警（FAS）、车站管理、旅客服务（BAS）、票务管理自动售检票（AFC）、列车自动控制（ATC）等职能岗位。总行车指挥中心与分行车指挥中心间的关系如国家铁路中的铁路局调度所与原分局调度之间的关系，分行车指挥中心受总行车指挥中心的业务指导和领导。

2．城市轨道交通与铁路枢纽线路之间的过轨运输

为减少乘客换乘，提高直达率给乘客提供方便出行条件，许多国家都有地铁、轻轨与干线铁路过轨运输的范例，扩大城市轨道交通的吸引范围和乘客的出行范围。较为典型的例子是日本东京有7条地铁线路与13条地面铁路线过轨联运，形成了37条直通线路。还有，如与法国交界的德国边境小城卡尔斯鲁厄用轻轨借道干线铁路出城，使乘客可从市中心直达城郊。此种方法可谓省钱又省事，充分合理利用了轻轨与干线铁路的运输资源，造福城市居民。我国大城市中有充足的铁路枢纽线路，如北京枢纽有铁路正线650 km之多、沈阳枢纽有260 km之多、天津枢纽有208 km，上海枢纽有208 km，广州枢纽有100 km等，有城市轨道交通与铁路枢纽线路过轨的条件。例如北京西直门—回龙观—东直门的城铁13号线，就曾有过接到北京铁路枢纽的京包线的北京北站—回龙观段、枢纽东北环线、望京—和平里支线的方案。

3．城市轨道交通列车运行组织将发生较大变化

我国城市轨道交通中的列车运行组织一般说都是追踪运行，没有快慢车的越行，一样的速度、一样的停站。但随着市域快线的修建，列车速度将有所变化，而不是一律最高速度80 km/h。今后完全有可能实现实行不同的行车区域有不同的最高运行速度，如市区站距短，近郊站距长，远郊站距还可以延长，分别实行不同的旅行速度。在客流不均衡的情况下，对于某些车站可配置越行线路，供越行列车通过，产生列车越行。如美国纽约地铁在运营管理方面，采用开行快车（非每站都停）、慢车（站站停）的方法，以提高运营效率，同时也满足长距离乘客希望快速到达的要求。

目前我国城市轨道交通列车编组一般为4～6辆，国外地铁最大编组可达10辆，但为了乘客乘车方便，使候车时间最短，在满足高峰小时客流的前提下，采用高密度的列车运营组织方式将成为趋势。

4．实行城市公共交通一体化管理

随着我国大型城市公共交通换乘枢纽的建立，为城市轨道交通与城市公共交通实行一体化管理创造了条件。如北京的西直门、东直门、四惠，上海的新客站、上海南站，广州的广州火车站和广州东站等，在这些大型公共枢纽站上，往往有多条城市轨道交通线路汇聚在一起，其中有地铁、国铁、机场快速铁路、公共电汽车、出租车等，从而组成了立体公交网络，为乘客的零距离换乘创造了条件。为有效地利用这些资源与方便乘客的乘车，有必要对城市轨道交通、市郊铁路、地面公交车甚至通往机场的快速铁路，建立起一体化的管理机构和统一管理机制，例如统一运行图、统一票价票制、相互换乘。如像德国、法国、美国等国那样，由市交通管理或由城市地方其他交通管理部门牵头组织。由此体现出人性化管理方法和以人为本的宗旨。

5．城市轨道交通票务管理规模扩大

现行城市轨道交通票务管理规模多采用两级管理，即车站、线路（公司）两级。其中车站一级，其职责为组织售票和车站售票统计及票款统计；线路（公司）的职能为确定票价、票制，制定票务管理方案，统计票款收入、客流量以及各项运营指标，并进行年度财务核算、经济评价等。

当线路运营或成网联运，可能由于各线的管理体制不同，所属公司不一，线路票价的差异，增加许多线路间的票款核算问题。因此，城市轨道交通票务管理的内容和管理层次有所增加，管理规模有所扩大，将由现行的车站、线路（公司）两级管理统一结算变为车站、线路（公司）、市统一管理中心分三级管理，分别结算。这样从管理的内容而言，将增加公司间的财务核算、清算，联运公司的票款收入，运营指标的计算、统计，年度财务核算、经济评价等。

6．城市轨道交通站务管理向设备综合自动化方向发展

现行站务设备管理主要包括AFC的运用和管理以及对FAS防灾报警系统、BAS环控系统、SCADA供电监控系统等设备的独立监控和管理。一般说，这些监控设备均为两级管理（车站级和中心级）、三级监控（就地级、车站级、中心级）。列车密度和客流的增加，将使行车指挥趋于复杂化，站务管理将构建车站设备综合监控系统（EMCS）、整合防灾报警系统，以及由电梯、空调、通风、供水、排水等设备组成的环控系统、SCADA等等，对所有设备进行集中监控，实现综合自动化，提高设备的安全性、可靠性、稳定性。设备综合自动化将成为地铁或其他城市轨道交通站务管理发展的方向，突出“快捷、安全、舒适、便利”的特性。

三、技术交流及技术标准

相当多的国内设计、施工单位，车辆、设备制造企业和科研单位、院校积极参与城市轨道交通的建设。国内的咨询公司和一些设计施工企业也参与并关注我国的城市轨道交通事业。国内外交流和技术考察推动了我国城市轨道交通建设的发展。国外先进的车辆、机电设备和设计施工技术的引进，推动了城市轨道交通技术水平的不断提高。

到目前为止，建设部组织编写了《城市轨道交通工程项目建设标准》、《地铁设计规范》、《地下铁道工程施工及验收规范》、《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》、《地下铁道、轻轨交通岩土工程测量规范》，并已批准实施，使我国城市轨道交通的设计、施工、勘察测量纳入规范化、标准化建设的轨道。随着工程技术的发展，需不断修改原有的建设标准和规范，例如随着跨座式单轨制式的建成和运营，直线电机制式的实施，也应该制定其相应的标准和规范。

综上所述，我国城市轨道交通的发展突出显示以下特点：

（1）由最初的一个城市发展到20多个城市同时建设，引发出对统一建设标准的制定需求。

（2）由一个城市的一条线发展到成网络的多条线，引发出网络化带来的规划、客流预测、综合经济评价、枢纽换乘等技术问题。

（3）由单一的传统轮轨模式发展到多种制式并存（目前已建和准备实施的制式已达6种：大运量地铁、中运量轻轨、跨座式单轨、城际轨道交通、磁悬浮、市郊铁路等），引发出对新型交通方式的成套技术研究需求。

（4）区域轨道交通线路的建设。我国首条城际轨道交通线为广州到佛山的广佛线，在某种程度上已脱离了一般意义上的城际轨道交通的功能定位。目前长江三角洲区域、珠三角、京津冀地区等也正在筹划轨道交通线。除城际轨道交通线外，市郊铁路系统也逐渐开始建设。如北京正在构建的连接市区与郊区的（L线）昌平线、良乡线、顺义线。

第三节城市轨道交通系统运营特性

一、我国城市轨道交通运营管理模式

我国现行城市轨道交通运营管理主要分为行车管理、站务管理、票务管理、设备运营管理四大部分：

1．行车管理

行车管理按生产、组织、管理流程，可以分为运输计划的编制（客流计划与全日行车计划）、车辆配备计划、列车牵引计算、列车运行图的铺划、列车交路计划、运输能力计算列车运行与行车调度指挥等内容。行车管理是轨道交通运营管理体系的核心内容，具有极其重要的地位，通过列车运行组织将客运服务和轨道交通设备联系在一起，完成城市轨道交通系统运营组织和管理的全过程。

2．站务管理

城市轨道交通的站务管理指密切注意车站乘客动态，发现危及行车和乘车安全的情况，及时与有关人员联系，进行处理。站台工作人员还需与乘务人员密切配合，是全线行车指挥和车站行车组织的必要支持和补充，共同确保列车运行安全和乘务安全。

3．票务管理

票务管理主要包括制票、票价的确定和自动检售票系统及其运用、管理。由车站组织售检票工作，并负责设备的养护维修和运用管理，并根据客流情况对售检票系统（装备）的设置进行调整。由公司票务管理部门对全线的运量、运营指标进行统计和进行财务、经济的核算、评价。

4．车站设备的运营管理

一个完整的城市轨道交通系统的设备运营管理包括车站服务设施系统、通信及信号系统、收费系统、供电系统、环控系统、通风及排烟系统、防灾系统给排水及消防系统、自动扶梯及电梯运载系统等设施、设备的操作运用和养护维修管理。作为设备的运用，一般可分为正常状态下的日常运用、非正常情况下（故障运行）的运用及紧急情况时的运用。

二、城市轨道交通运营管理的内涵

1．基本理念——安全运营

轨道交通系统建成通车后，运营管理的中心任务就是安全运送旅客。因此，必须在项目尚未建成前就应建立运营部门（这也是今后的运营公司或机构的基础和前身），以便根据建设进度充分熟悉和掌握每个阶段的技术特点，主要影响因素有以下三个方面：

（1）运行线路、设备、设施必须能达到预定系统规模的运送能力，满足乘客出行要求，并能在最佳经济状态下运营。

（2）车辆是运送旅客的工具，车辆的运用应适合客流变化各阶段所发生的客流交通量的需要，并考虑到扩大列车规模和列车编组能力。

（3）周密的运营计划是保证系统经济安全运行的基础。运行计划和工作计划必须相互协调，以尽量减少列车空载时间和空载公里数。统计和预测日常的客运量，预见旅客在本系统出行的规律，做好列车发车间隔的调整。运营管理既要靠中央控制室的监控，有需要各级运营管理人员的执行。

城市轨道交通正常运营的首要要求是运营过程的安全。其保障条件虽然是多方面的，但拥有充足的备用运营设备也是必不可少的。一旦运营因故发生误点或其他故障中断，就可立即启用备用列车或设备，否则误点时间就会影响正常的运行秩序。同时训练有素的工作人员也是保障运营安全和正常秩序的前提条件。一旦发生事故和设备故障，就需要值班人员立即做出正确判断，并采取必要的措施。

2．规模适当的运营管理机构

一个规模适当的运营管理机构，可为安全运营保持正常秩序奠定基础。由于运营管理工作非常复杂，除了要管好众多技术门类组合而成的庞大系统工程外，还需进行人力资源管理，以应对社会不同层次的旅客。

管理机构既要精炼，还要全面覆盖并深入到具体细节。就是人们常说的“横向到边、纵向到底”。因此组建时除了参考一般惯例外，还要结合系统的实际情况。城市轨道交通运营公司（机构）通常由行政管理部门、人事部门、经营及财务部门、运营部门等职能部门组成。

下面将重点介绍运营部门的主要职能：

（1）运营策划：负责综合资料统计、客流调查与统计分析、运营统计数据处理、乘客意见处理、运营公司与其他公交部门的协调联络，制定运营方案以及行车时刻表，制定司机及乘务员服务守则，制定行车监督人员服务守则，制定车站管理人员及售票人员的服务守则，制定轿车道口服务手册，制定四级培训计划，实施旅客引导设施的管理与更新开发。

（2）运营执行：中央控制室及车站的管理与监督，列车及司机的调度、管理与监督，监督人员的管理与监督，运营执行过程中发生特殊情况的处理，运营故障及事故的调查处理。

（3）票务管理：售检票及自动售检票机的管理，票款结算、统计，做好售票处业务变化的准备及处理。

（4）乘务管理：城市轨道交通列车乘务员指的是电动列车驾驶员。乘务管理指合理安排乘务员作息时间、制定执乘方案、分配人员、教育培训和安全监督。

（5）客运服务：通过合理布置客运有关设备、设施以及对客流采取有效的分流或引导措施组织客流运送全过程，并妥善接待、处理乘客的投诉和建议，为广大乘客提供安全、便利、舒适、快捷的乘车候车环境。

（6）防灾报警及安全：灾害预防及抢救，防灾报警设施的维护与保养，运营安全点的宣传教育，安全保卫人员的管理。进行安全管理、突发事件处置、编制预案并组织演练。

综上所述，城市轨道交通是一项社会因素复杂、技术门类繁多、动态影响明显的综合性系统。我国城市轨道交通的发展历史较短，运营管理经验比较有限，有待逐渐积累经验，不断完善。

三、城市轨道交通的运营特性

1．网络化运营

随着时间的推移，我国的部分城市逐步由单线独立运营管理向多线综合运营管理的方向发展，随着管辖线路里程和线路数量的不断增加，城市轨道交通系统将由简单的单线系统逐步形成网络化系统，由目前的单线运作模式逐步迈入网络化运营管理的新时代。网络化运营随之也带来了许多新问题：网络化运营管理体制、换乘枢纽的管理、系统互联互通、设施设备资源共享、线路间运力协调、不同线路行车方案之间的协调与配合等。

（1）运营管理主体多元化，即多家运营管理企业。如目前上海轨道交通就有上海地铁运营有限公司、现代轨道交通股份有限公司等运营企业。

（2）轨道交通形式、功能和制式多样化，如分别服务于市域和市区、市郊功能的M线、L线、R线等轨道交通线路形式。

（3）网路结构复杂化，如未来上海轨道交通中有连通型的线路、城市环线、大型换乘枢纽、多线换乘等。

（4）列车运行方式的多样化，如列车共线运营方式、大小交路方式、分段交路方式，甚至复杂交路等。

（5）其他交通方式衔接需求的多重性，如与未来常规铁路、高速铁路、城际轨道交通、机场、高速公路等对外交通以及与地面公交的衔接配合等。

（6）客运需求的高增长和波动性，上海、北京、广州等城市轨道交通客流今年来持续增长，同时举办的大型活动（如大型体育比赛、旅游节、展览会等），导致客流的突发性、阶段性波动大。

2．系统联动

城市轨道交通系统建设和运营的目的是为乘客提供快速、安全、准时、舒适便利的运输服务，使乘客能够便利地进站购票、安全而舒适地乘车、快速而准确地到达目的地，完成整个旅客运输过程。

完成这个任务需要行车工作安全、正点地按设定的列车运行图执行，并为乘客提供良好的服务。安全运营和优质的服务基础是：城市轨道交通各专业系统同时正常协调地运行，保障城市轨道交通30余项不同的专业设施、设备每天24小时正常而协调的运行。

各种专业设备的运行均有各自的特点，动态的如车辆；看似静态的，如供电、通信、信号、接触网、线路等；静态的如隧道、车站等，这些设备都有各自的运行规律。各种设备之间在正常运行时具有相互依托的关系，这些关系的存在要求设备之间有严格的技术配合流程。如列车和钢轨、列车和接触网、列车和信号、列车和通信、供电和通信信号、通信和信号、供电和自动售检票等。

可以说在列车运行时，系统中的各个设备之间互为联系，共同保证列车正常运营和良好的服务。任何一环节出现故障都会不同程度地使列车的正常运行受到影响，严重的甚至造成列车停运。这些设施设备系统在建设阶段和停运检修是各自独立的个体，一旦建成（修复）投入运行，它们就成为了链轮和链条，共同维持城市轨道交通系统的正常运营。

3．时空安排

城市轨道交通企业根据乘客的出行需要安排列车运行。例如大中城市要求高速度、高密度的列车为市民出行服务。在城市轨道交通的日常旅行速度市中心一般为30～40 km/h，市郊为60 km/h（线路最高行车速度可达到80 km/h以上），最小行车间距为2 min。

高速度、高密度的列车安全运行，形成了城市轨道交通运营企业和一般的制造业明显不同的时间和空间的概念。其产品是人的移动而不是物的加工，使时空概念变得尤为重要。其相应的时间和空间在轨道交通运营系统中不可储存，一旦失去势必造成列车运行晚点，严重的就会发生事故。

具体讲：如果一旦运行的车辆、设备故障影响到列车的正常运行，必须立即处理，尽快恢复正常，确保列车运行；安装在正线和车站的设备，白天的检修和处理不仅要求准时，而且要尽量快速；城市轨道交通在晚上也是十分繁忙的，线路设备检修、巡视等工作一般安排在夜间进行。各专业进行检修都必须提前报计划经批准后才能运行，并根据规定的程序进行施工作业。夜间施工作业有时还需开行施工列车，有时需停电，夜间允许检修工作的时间又很短（一般为24点～4点），须统一分配，严格按照时间完成，否则就可能发生人员和设备事故或者影响列车正常运行。

有的设备检修只要单一专业就可以完成，而有些设备的维修需要专业之间相互渗透，有关专业人员需要同时到场联合作业，如车辆检查时，车辆通信、信号检修人员需要同时到场，并排定三者的作业程序。因此在轨道交通运营企业中，时间和空间的概念是必备的。

4．统一指挥

城市轨道交通系统的正常运行需要多专业、多工种联合运行，对于时间空间概念要求非常高需要严格的、高效的统一指挥。

控制中心（调度所）就是为行车工作的统一工作而设置的。调度所一般设在城市轨道交通线路的中部。调度所内的设备包括信号系统（ATS）、供电系统（SCADA）、环控系统（FAS、BAS）、主机及显示屏、通信系统等。列车运行时由行车调度员、电力调度员、环控调度员分别担任行车系统、供电系统及环控系统的调度指挥。

正常情况下现代城市轨道交通的自动化系统均由系统主机按设定的模式运行，列车在司机的监祝及必要的操作下正常行驶。同时运行的信息如列车位置、列车间隔及是否偏离设定的运行图、供电及环控系统运行状态在显示屏上实时显示，调度员可随时监视、掌握列车及有关系统运行状况。调度员还可以利用有线及无线通信系统随时和有关人员（列车驾驶员及行车、供电、环控等系统运营值班人员）通话了解有关情况。

发生一般的问题，如列车晚点、供电设备故障，系统设备自动调整运行或自动进行设备切换运行。遇有重大事故如列车故障停运或牵引供电设备故障停运等，则由各专业调度员按照预案或紧急抢修方案有步骤地指挥有关的列车驾驶员、车站行车值班员、牵引变电所值班员、环控值班员、事故现场抢修人员等，采取必要的措施迅速进行抢修。有关车站按照指定进行客运组织工作，在确保乘客安全的前提下，尽快恢复设备和列车的正常运行。必要时一边抢修，一边组织行车作业，缩小事故影响范围，并疏散滞留乘客，而这一切操作的顺序及内容均是以带编号的调度命令下达指挥执行的。

因此，严格地说运营决策机构和调度所的有机结合形成了城市轨道交通运营的统一指挥中心。

第二章客流、运营计划及运输能力分析

第一节客流预测与分析

一、客流或客流预测概述

客流是规划轨道交通网络、安排工程项目建设顺序、设计车站规模和确定车站设备容量的依据，也是轨道交通系统安排运力、编制运输计划、组织行车和分析运营效果的基础。

1．客流的概念

1）客流

客流是指在单位时间内，轨道交通线路上乘客流动人数和流动方向的总和。客流的概念既表明了乘客在空间上的位移及其数量，又强调了这种位移带有方向性和具有起讫位置。客流可以是预测客流，也可以是实际客流。

2）断面客流量

断面客流量是指在单位时间内，通过轨道交通线路某一地点的客流量。这里，单位时间可以是一昼夜、一小时或其他的时间单位。显然，通过某一断面的客流量就是通过该断面所在区间的客流量。断面客流量可分为上行断面客流量和下行断面客流量，计算公式如下：

（2-1）

式中 ——第i+l个断面的客流量（人）；