图1 旅行速度与加速度之间的关系 图3 旅行速度与停站时间之间的关系
城市轨道交通旅行速度影响因素分析
发表时间：2014-11-01 20:22 作者： 来源： 浏览：
吴军浩 吴金洪
[摘要]：随着工作节奏不断加快，时间价值不断增加，人们对旅行速度的要求越来越高。分析了城市轨道交通旅行速度的影响因素，利用MATLAB确定了旅行速度与影响因素之间的定量关系，为选取相关参数提供了参考。
[关键词]：城市轨道交通；旅行速度；影响因素
目前我国的城市轨道交通建设正在进入高速发展期。随着我国经济、社会的发展，人们工作节奏不断加快，时间价值不断增加，对旅行速度的要求越来越高。提高城市轨道交通旅行速度能使列车周转时间减少，所需的运用车辆数也随之减少，从而减少车辆的投资费用，降低运营与维护成本，对城市轨道交通运营公司的经济效益是明显的。提高旅行速度还能缩短乘客的乘车时间，有助于提高服务水平、吸引更多的客流，显然对运输企业财务状况的改善是有益的。
1 影响旅行速度的因素
1.1 车辆性能
车辆构造速度规定了列车能够达到的理论最大运行速度。此外，还有车辆的起动加速度和制动减速度等参数。
1.2 线路条件
线路的平、纵断面状况，进、出站线路段的坡道设计等。
1.3 ATC类型
ATC系统能连续、自动地对列车运行进行控制。不同类型的ATC系统，采用的列车运行控制方式和行车自动化的程度也不一样。
1.4 站间距
站间距的大小不同，直接关系到列车运行速度，进而影响到旅行速度。
1.5 行车组织方法
列车运行图规定的各区间列车运行时分、各车站列车停站时间，列车运行图铺画方式和列车编组辆数等。
2 影响旅行速度因素的定量分析
下面选取车辆性能、站间距和停站时间等因素对旅行速度的影响进行定量分析。
假定列车从车站匀加速至最大速度，然后匀速运行，再匀减速进站至下一个车站，则列车在区间的旅行速度为：
式中 V旅 ——旅行速度（km/h）；S ——站间距（m）；
t加——匀加速行驶时间（s）；t运——匀速行驶时间（s）；
t减——匀减速行驶时间（s）；t停——列车停站时间（s）。
为了简化计算，假设列车加速度与减速度相等，即a=b，则
式中 Vmax ——区间最大速度（km/h）；a ——加速度（m/s2）。
式（1）可变为：
设S =1000m，Vmax=60km/h，t停=30s，a 从0.1m/s2到1.2m/s2，每增加0.01m/s2计算一次，运用MATLAB软件可得出旅行速度与加速度之间的关系，如图1所示。
图2 旅行速度与最大速度之间的关系
设S =1000m，a =1m/s2，t停=30s，Vmax从30km/h到100km/h，每增加1km/h计算一次，得出旅行速度与最大速度之间的关系，如图2所示。
设S =1000m，Vmax=60km/h，a =1m/s2，t停从10s到90s，每增加1s计算一次，得出旅行速度与列车停站时间之间的关系，如图3所示。
设Vmax=60km/h，a =1m/s2，t停=10s，S从500m到3000m，每增加20m计算一次，得出旅行速度与站间距之间的关系，如图4所示。
图4 旅行速度与站间距之间的关系
由图1和图2可知，通过改善车辆性能、采用先进的列车运行控制系统能提高旅行速度，但列车最高运行速度达到一定水平后，旅行速度的增加值将会趋向较小，因此对列车最高运行速度的确定必须考虑它的合理性与经济性。
由图3可知，缩短列车在车站的停站时间也是提高旅行速度的措施之一。若能实施跳停，还可以减少启动与制动的附加时间，进一步提高旅行速度。
由图4可知，站间距与旅行速度之间有密切关系，站间距越大，旅行速度越高。站间距对乘客出行时间的影响有两方面：延长站间距，一方面会提高旅行速度、减少乘车时间；另一方面会增加乘客到达城市轨道交通车站的距离和时间。一般按乘客出行时间的总和较小确定站间距。
3 结束语
通过对车辆性能、站间距和停站时间等因素对旅行速度的影响分析，得知不同因素对旅行速度影响的定量描述，为适当提高旅行速度、最大限度吸引客流，以及为城市轨道交通相关参数的选择提供了参考依据。
参考文献：
[1] 季令，张国宝．城市轨道交通运营组织[M]．中国铁道出版社，2007
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