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[城市轨交]轨道交通合理站距和最高速度之间的计算公式 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 0 发表于: 2022-02-13
参数:
列车最高速度 v
列车速度效率 y
列车加速度 a
列车停车时间 t停

现在求能达到列车速度效率y的最短间距

t总 = t加减 + t高 + t停
s总 = s加减 + s高

s总 = v旅t总
v旅 = yv

t加减 = v/(0.5a) = 2v/a
s加减 = 1/2*v*t = vv/a

s总=v旅t总 = yv(2v/a + t高 + t停)= 2yvv/a + yvt高 + yvt停

s总 = s加减 + s高 = vv/a + vt高 = 2yvv/a + yvt高 + yvt停

t高 = (2yv/a + yt停 - v/a)/(1-y)
t总 = t加减 + t高 + t停 = 2v/a + (2yv/a + yt停 - v/a)/(1-y) + t停
    = (v/a + t停) / (1-y)

s总 = v旅t总 = yv*(v/a + t停) / (1-y)
    = [y/(1-y)][(v/a + t停)v]

公式解释:
1.加速度a影响人乘车的舒适程度也对列车性能有更高要求,目前取1,最高取1.3
提高加速度对减少站间距还是有很大贡献的,但是现在做不到。

2.最高速度,因为最高速度有一个平方在里面,所以最高速度对站距的影响非常大
  324km/h = 90m/s 252km/h = 70/s  180km/h = 50m/s 144m/s = 40m/s 108km/h = 30m/s  90km/h = 25m/s

3.停站时间,停站时间普遍在30-90秒,跟速度不向上下,
  因此减少停站时间是减少站距提高旅行速度最重要的方法

4.效率系数 y/(1-y) = v旅/(v-v旅)这个系数v跟v旅的差值越小系数越大。
在站间距不能太大的情况下提高最高速度的效率是下降的,因为速度对站间距的影响非常大,因此采用较低的速度往往也能跑出不错的旅行速度。

5.经过计算在站间距5公里左右想跑出150km/h的速度不现实。都市圈还要考虑曲线的问题,因此建议都市圈的半径75公里左右,从中心到边缘地铁长度100公里左右

具体计算结果:取a=1m/ss t停=30s,则最高速度、旅行速度、合理站距推荐比较合理的为:

最高速度90km/h  90km/h  100km/h  100km/h  120km/h 120km/h  140km/h  180km/h  180km/h  180km/h
旅行速度70km/h  60km/h  70km/h   60km/h   80km/h  70km/h   90km/h   110km/h  100km/h  90km/h
合理站距4812m   2750m   3745m    2407m    4222m   2955m    4822m    6286m    5000km/h 4000km/h

个人非常推荐最高速度180km/h,旅行速度100km/h,站距5000m的快线制式,虽然这有一定的浪费。
其次推荐相对便宜的120km/h、80km/h、4222m快线,和100km/h、60km/h、2407m两用快线
2.5公里站距对于快线来说已经相当密集了,5公里站距对于快线来说是合适的站距

目前南京S6宁句城际的大站快车差不多接近我的120,80,4222的理论计算值,这条线路只用了3年就建成了,很可能会成为江苏推广的标准制式
[ 此帖被youyuan在2022-02-13 15:41重新编辑 ]
只看该作者 1 发表于: 2022-02-13
另外对于轨道交通来说有几点非常重要:
1.换乘便捷性
地铁本来就是为了省时间的,如果换乘一次导致误班,那么浪费时间将是相当严重的。所以在地铁换乘站换乘设计上要求相当高,苏州的换乘站换乘个人认为比较差,往往需要非常长的距离,甚至出现上楼无电梯这种极端情况,实在是不应该。一次换乘如果最后演变成5分钟,那么什么速度都没有意义了。
不同速度的列车尽可能同站换乘,换站台换乘的尽可能方便。这个是应该遵守的基本原则。
2.乘坐舒适性
这个也是相当重要的,舒适性高的地铁,乘客可以在车上休息和学习,舒适性低的地铁不但不能休息和学习,往往还影响人的身体健康,这个对长期坐长途地铁的人影响尤大。有时候宁可降低速度也应该提高舒适性,其实一两个小时的地铁眨眼就过去了,但是如果不舒服会让人觉得旅途非常劳顿,下了地铁也没法投入工作。旅行速度从35公里/小时降低到30公里/小时,即使坐70公里的长途才增加20分钟罢了,完全可以提前20分钟上车,在车上补觉,也比少这20分钟啥也干不了强。
3.终端接驳便捷性
目前最好的接驳方式其实是电瓶车,20km/h的电瓶车具有无可比拟的优势,可惜的是现在没有搞起来。公交车接驳的话,班次就是个问题,班次太少接驳效率就太低了,步行接驳的话速度实在是太低了,自行车接驳比步行好不如电瓶车。对于快线可以用长途汽车等接驳等。
4.班次密集性
这个也是相当重要的,班次不够密等一班车太长时间就没意义了,所以宁可小编组也要密集发车,最好无人驾驶发车
5.运行线路和建设线路分离
现在基本上运行线路和建设线路是一致的,但是实际上是可以不一致的,现在逐渐有贯通运营、大小交路、Y型线路等出现,但是大多数还是采用同建设线路一样的编号,很难识别,容易混淆和做错车,最好的方式是按照运行线路单独编号,这个符合国人习惯,也便于各种软件规划出行



只看该作者 2 发表于: 2022-02-13
一本正经废话一大筐!
其实轨道的线形、时速与站距,是按照人口分布、流动需求、产业布局、沿线经济活力、发展规划、地质条件等综合敲定的,每条轨道都有它的建设战略意图,有它的具体情况。不是你这种纸上谈兵!
只看该作者 3 发表于: 2022-02-13
一种电瓶车共享运营构想:

1.设施建设
电瓶车停靠站台建设,变电设备直接在停靠站台内,电瓶车直接接入停靠站台进行收费和计价。停靠站台内另外提供诸如雨披、一次性雨披等设备。电瓶车停靠站台可以建设在小区内,也可以建设在小区外。
2.共享运营
任何人都可以采购电瓶车加入共享运营,甚至可以合伙买车,收入实时结算。所有的电瓶车也可以在平台上转让。所有的电瓶车都可以脱离运营提取私用。参与共享运营的车主每天有两次骑车优惠。
3.专用车
任何人都可以购买专用车,只供自己骑乘,但是专用车停靠站台的时候按天收取一定的费用,一天1-2元+电费。
4.收费方式
一次一个小时收取电费+2块钱,每增加一个小时收1块钱。10块钱封顶。电费的计算,在解锁电瓶车的时候会记录当前电量,交回电瓶车的时候计算使用的电量,按价付费。
5.利润分成
电费由建设单位获得,溢价20%收取。车费共享运营的时候运营商获取30%个人70%。共享电瓶车应该确定为免费的公益项目。
6.车辆
车辆分为电动单车和电动货车两种,以电动单车为主。车辆坚固耐用,整车使用年限不低于10年,电瓶根据实际情况不低于3年。电动车可以支持直接接驳开行。整车在十年寿命内肯定是赚钱的,但是赚钱应该比较慢,年利率不低于一年银行定期利率即可,所以算是公益项目。车辆购置款应该高于车辆成本(实际上1500的车2500卖这个样子),这笔融资收入抵扣车站建设费用,操作得当的话,基本上政府补贴+融资可以让管理企业空转(也就是企业其实不需要投入)。车辆投入量前期每15人一辆,后期提高。

7.车辆转移
当车辆长期停滞无人使用的时候,软件应该可以规划出停滞车辆,这个时候如果有人使用车辆的时候可以接驳以后送至下一个车站,对使用这个方式使用车辆的给予用车上的优惠。其实这个方法很简单的,用车之前让人输入目的地,然后软件根据目的地确定使用情况,如果需要的则提示使用者可以接驳运车,也就是一次开两辆或者三辆,将其中的另外一辆或两辆送到目的车站。

8.车辆标识
车辆采用大致相同的涂色作为标识,除了此等涂色以外,增加一定的特殊标志,广告位置等。比如某中学一次购入若干辆车就可以增加学校特有的标识,这样学生和老师就可以尽量骑自己学校的车,这可以增加团体参与热情和快速回笼资金。增加广告位置则可以为整体取得额外的收入,也是回笼资金的一种方式,这些钱可以补贴共享运营的车主,也可以补贴运维费用。



只看该作者 4 发表于: 2022-02-13
回 lhqsrc 的帖子
lhqsrc:一本正经废话一大筐!
其实轨道的线形、时速与站距,是按照人口分布、流动需求、产业布局、沿线经济活力、发展规划、地质条件等综合敲定的,每条轨道都有它的建设战略意图,有它的具体情况。不是你这种纸上谈兵! (2022-02-13 13:03) 

你这才叫废话,说了和没说一样。我至少得出了一个结论,都市圈的范围就是75公里撑死了,你得出什么来了,你得出的结论是别人想怎么建就怎么建,你只要投满意和不满意就完事?
只看该作者 5 发表于: 2022-02-14
都市圈还是由旅行速度和人们 能忍受的最大通勤时间来决定,物流的影响也有一些。估计东京都市圈就是极致了,将来我们的三大都市圈估计和东京差不多规模。
只看该作者 6 发表于: 2022-02-14
南京地铁南京南站1号线、3号线与S1、S3换乘通道太长
只看该作者 7 发表于: 2022-02-14
回 jshliu 的帖子
jshliu:都市圈还是由旅行速度和人们 能忍受的最大通勤时间来决定,物流的影响也有一些。估计东京都市圈就是极致了,将来我们的三大都市圈估计和东京差不多规模。 (2022-02-14 00:43) 

东京都市圈的确有相当多的值得学习的地方,但也要考虑到东京圈建设的时候还是偏早的,技术条件还是差一些的,比如地铁吧,东京好像普遍使用最高速度100的,我国现在最高180,100的跑慢线没问题,跑快线偏慢,跑长距离快线则肯定不好使。
我个人觉得像我国的话是应该直接用180的为骨干线路建成都市圈轨交系统的,180的线路速度绝对够
只看该作者 8 发表于: 2022-02-15
代入重庆看了一下

重庆目前正在建设一些大站快车线路。核心城区要新建东西方向贯通的27号线,放射到远郊区的有到铜梁、大足等的。

重庆都市圈已覆盖主城九区+璧山,以及江津的核心城区,半径75公里的话,可以覆盖到合川、铜梁、永川、长寿的核心城区,以及渝北、巴南远郊。綦江距离还行,但山区太多,恐怕难整合进来。大足稍远一点,不过75公里可以到达他的辖区内,有大片比较平坦的土地可建设,现在已有工业园区在那一带。涪陵距离和大足差不多,不过沿途全是山,还是独立发展吧。

重庆到成都250公里,高铁动车可以跑300公里时速,站间距50-100公里。同理代入的话,是可以同城化都市圈的?只是仅限于两城的核心城区

只看该作者 9 发表于: 2022-02-15
回 沈朱李 的帖子
沈朱李:代入重庆看了一下
重庆目前正在建设一些大站快车线路。核心城区要新建东西方向贯通的27号线,放射到远郊区的有到铜梁、大足等的。
重庆都市圈已覆盖主城九区+璧山,以及江津的核心城区,半径75公里的话,可以覆盖到合川、铜梁、永川、长寿的核心城区,以及渝北、巴南远郊。綦江 .. (2022-02-15 11:34) 

开行350高速动车,要想达到250的旅行速度至少30公里站距,而15公里站距的话只能开到190的旅行速度。除非只在重庆和成都之间同城化,否则做不成都市圈的了。

如果只在两个城市内同城化,舍得花本钱用350的高铁连接的话是可以做到,做法就是在两个城市内开行180/100/5000的车,出了城以后直接加速到350一站不停到另外一个城市。两边各留25公里,速度100,开行时间是30分钟,中间350开220公里,开37分钟,两边合计67分钟,实际运行时间估计在75分钟左右,如果弄到90分钟还能多停几个站,这样搞勉强算是同城化了吧。
只看该作者 10 发表于: 2022-02-15
加减速度取决于运营的车型,停站时间取决于运营策略与客流量,不能随意取值的。

你设置加速度为1,实际上运营的列车要再慢一点。一般加速度是0.4-0.8之间,减速度是0.5-1之间。
Sold my soul broke my bones
Tell me what did I get
I kept my promise man
Show me the promised land
只看该作者 11 发表于: 2022-02-18
回 aiorio 的帖子
aiorio:加减速度取决于运营的车型,停站时间取决于运营策略与客流量,不能随意取值的。
你设置加速度为1,实际上运营的列车要再慢一点。一般加速度是0.4-0.8之间,减速度是0.5-1之间。 (2022-02-15 14:34) 

现在地铁的平均加速度都是1,你那个可能是高铁的,高铁的加速度低,所以不适合短途,所有用高铁的城际都失败了,无论线路如何。武汉的已经并网给国家铁路了。

另外今天看了苏虞张(苏州s2)用了180的8c,修建苏州北站到常熟站其余走南沿江高铁。常熟和张家港的设站比较密集,估计会开快慢两种车,甚至三种车,快车估计能100公里旅行速度甚至更高,等过几年建成了就知道了。

说老实话真为苏州着急,快速穿城的地铁相当重要,宁可没有慢速地铁也要快速穿城地铁啊,苏州迟迟不知道建设。大陆和香港完全不一样,香港慢速地铁就够了,因为地方不大人口密度非常高,而大陆则不是,城市的人口密度比较低,框架拉的非常大,这个时候30公里/小时的速度根本不行,必须用80公里/小时以上的速度来弥补。

最后形成>80公里/小时的市域(郊)网络和30公里/小时的市内网络,为了达到速度和通达性兼顾,两者之间最好可以同站换乘,这样才能达到最佳的旅行速度。异站换乘根本就不行。同站换乘的话,搞8c干嘛,统一用B车不好吗

市域快线这块我的观点是:
1.必须和慢车同站换乘,这样最节约时间
2.必须和慢速地铁兼容,因为要做到同站换乘
3.一般需要开行2种以上旅行速度的列车,慢车是为了通达率,快车是为了速度,甚至可以开行更快的特快车
4.发车需要密集,发车不够密集就没意思了,所以宁可小编组也要密集,一般来说最好不低于10分钟一班。
[ 此帖被youyuan在2022-02-18 23:26重新编辑 ]
只看该作者 12 发表于: 2022-02-18
回 youyuan 的帖子
youyuan:现在地铁的平均加速度都是1,你那个可能是高铁的,高铁的加速度低,所以不适合短途,所有用高铁的城际都失败了,无论线路如何。武汉的已经并网给国家铁路了。
另外今天看了苏虞张(苏州s2)用了180的8c,修建苏州北站到常熟站其余走南沿江高铁。常熟和张家港的设站比较密集,估 .. (2022-02-18 22:06) 

按照市域铁路的常见车型,CRH6系来的
Sold my soul broke my bones
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