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地铁行车组织设计
绪论
1.1选题背景
近年来，随着我国经济水平的提高，城市化进程的加快，刺激了交通出行需求的大幅增长，交通行业的发展成为提高人们生活质量的重要方式之一。随着城乡一体化和城市建设规模的不断推进，城市人口愈来愈多，人们出行问题也愈加增多，单靠地面交通运输的方式已满足不了大城市的交通需求，城市轨道交通与其他公共交通方式相比，具有大运量、高效率、低能耗、集约化、安全可靠等优点，是资源节约和友好型的交通方式，在城市综合交通运输体系中承担着骨干作用。
由于经济的推动，城市中心商业化而居住地区边际化成为现代城市的发展趋势。众多人乘坐地铁出行时，由于城市发展的不均衡和功能区的分布不同导致客流不均衡，出现客流量大的区段人员拥堵，给人们生活造成困扰，而客流量小的区段运输能力浪费。交路运行方式作为城市轨道交通运输系统的重要组成部分之一，其方案的选择显得尤为重要，合理的交路运行模式不仅能减轻客流、提高服务水平让人们生活质量进一步提高，还能降低运输成本，提高列车利用率。
1.2研究意义
地铁行车组织中，跑完全程折返的称大交路，跑完区段折返的称小交路。将客流量大的站点设为小交路的折返站点，大交路同时运行，这种大小交路套跑模式增加了主要站地的车次，将路线缩短，并且缩短客流量较大的行车间隔，从而增加了客流运送量，提高了设备利用率，在不降低服务水平的条件下提高了列车运行效率，很好的解决了不均衡运输出现的问题。目前，国内许多学者对大小交路进行了研究并取得了一定成果，许多城市也逐渐开始实施这一方案，但是国内对于大小交路的研究尚处于初级阶段，过于零散化没有完整的综述这一方案，本文针对已有的研究，运用数学模型和对比法，在行车组织中重要因素作用下，试图完整的阐述大小交路方案体系，并且通过实例证明了其可行性。
1.3国内外研究综述
在我国，地铁列车运行模式包括单一交路、衔接交路、大小交路等。其中，单一交路是指列车在线路的2个终点站间运行，适用于全程客流均衡的情况下；衔接交路时之列车在线路中间车站分别折返， 能够适应不同客流区段的运输要求；大小交路是指在线路上的某些区段内长短线列车共线运行的形式，这种组合方案适用于各区段客流不均衡程度较大的情况。我国人口众多，并且随着城乡一体的推进，造成许多地铁各个区段客流极不均衡，开行大小交路，提高运行效率成为迫切需要。国内学者对大小交路模式做出了研究并取得一定的成果。
基于地铁行车组织中行车参数及约束条件，本文参考以下国内学者的文献对大小交路进行了研究。
徐瑞华[1]提出“运行图周期分析法”，对于大小交路条件，得出城市轨道交通的车体数量计算公式，并用实例进行验证。
张国宝[2]对大小交路中间站的折返能力及其对线路的通过能力的影响进行了定量分析，并给出提高线路通过能力的措施建议。
车永兵、陈光华[3]根据上海地铁一号线开行大小交路的实践结果，指出影响交路安排的2个主要因素是客流分布和列车配属。
胡趣[4]分析了不均衡客流产生的原因，论述了大小交路套跑对不均衡客流的适应性，并且从车底运用和满载率两个方面对大小交路套跑进行了分析和评价。
江志彬[5]，吕杰研究了共线交路条件下车底套跑和非套跑的运用方式，以及运行图铺画流程。
1.4研究目的及主要内容
地铁行车组织中，在列车运营成本、客流组织、行车组织的安全性和灵活性各方面因素作用下，基于实际客流情况，建立列车时刻表模型，通过计算公式并运用图表，将各种交路在地铁行车组织的重要因素下作对比分析,得出在客流不均衡运输下的最优交路方案。
主要内容：
第一章：绪论。介绍论文的选题背景、研究意义和对国内外在大小交路的研究现状进行综述，叙述文章的主要内容。
第二章：基于一定客流，分析各种对时间影响的因素，运用数学函数建立列车时刻表模型。
第三章：在列车时刻表模型下，对比分析小交路运行，大交路运行及大小交路嵌套运行对于客流的运输能力。
第四章：案例分析。运用实际的案例进行分析证实大小交路嵌套运行的可靠性与可行性，并对该方案的结果进行总结。
第五章：总结与心得。
第二章:列车时刻表模型的建立
对于不同的车站对应不同的流动客流量，高峰时段和低谷时段的客流量与整个运营线路的客流量变化不同。可以通过以下五种形态进行分析：
① 单一峰形：一些客流比较集中的商业区域， 由于分布在市区的单位、学校较多，所以设置的站点相对较多，上下班高峰时间，车站客流分布明显，所以形成很明显的潮汐特征。
② 双向峰形：地铁车站一般位于市区流动客流量比较大的中心地带，是为方便居民出行换乘其他交通工具或者其他地铁线路，流动客流最大的时候大多出现在早晚两个高峰时间段，居民可以通过市区这些客流较集中的车站去换乘。
③ 全峰行：地铁线路或者车站位于市区比较发达地段，商业圈、公用设施等高度集中在同一个地段，全天的流动客流基本均处于高峰时段，低谷时段所占时间很少。
④ 突峰形：当车站位于客流量比较集中的大型公共场所，电影院、体育馆，当赛事、电影开始 前或者结束后，会在一段时间内出现客流量超出正常时间内的一个乘车高峰，其他车站相应的会出现比较大的下车高峰时间段。
⑤ 无锋形：一般在地铁始发站或者终点站，周围还比较落后居民分布比较少平，还没有完全开发利用, 这些车站的客流全天基本保持在一个水平段，均处于低谷时段，没有很大的客流。
[1] 徐瑞华.城市轨道交通多种列车交路模式下的通过能力和车底运用研究[J].铁道学报，.2005（4）：6.
[2] 张国宝.城市轨道交通运营组织[M].上海：上海科学技术出版社，2006.
[3] 陈光华，车永兵.上海轨道交通一号线开行大小交路运行方案的实践[J].城市轨道交通研究，2007，（1）：50-53.
[4] 胡趣.城市轨道交通开行方案的确定[J].同济大学学报：自然科学版，2004（8）：1005.
[5] 江志彬，吕杰.计算机编制城市轨道交通共线交路列车运行图[J].同济大学学报，2010,38（5）：692-696.
[6] 汪波.基于同期化运行的轨道交通列车开行方案和运行图研究[D].北京：北京交通大学，2007.