一種城市軌道交通系統及其控制方法與流程
2024-04-01 10:55:05
本發明涉及一種城市軌道交通系統及其控制方法，屬於城市軌道交通領域。
背景技術：
城市軌道交通是城市公共運輸的骨幹，它具有節能、省地、運量大、全天候、無汙染(或少汙染)又安全等特點，屬綠色環保交通體系，符合可持續發展的原則，特別適應於大中城市。隨著日益發展的城市規模的擴大和交通壓力的日益增大，快速便捷的軌道交通無疑成為人們的第一選擇。但是由於有些軌道交通線路受到車輛編組長度、發車間隔等限制，運力已經趨於飽和，每到上下班高峰期會出現大量的乘客滯留在站臺上無法及時乘車。很多乘客在巨大的乘車壓力下，對城市軌道交通望而卻步，轉而使用私家汽車出行，這又會帶來城市擁堵的加劇和城市空氣品質的惡化。於是各種擴建車站、加長站臺、擴編車輛編組的方案被提出來，有的城市甚至提出在原有熱門線路的同一走向上建設複線以緩解交通壓力。但是這些改造方案要麼嚴重影響現有線路的正常運營給城市交通帶來不可承受的壓力，要麼耗費巨大，甚至在改建期間存在安全隱患，難以獲得實施。如果是新建線路，通過加長站臺長度和車輛編組實現運力提升不會帶來安全隱患，但是在城市地下空間非常緊張的情況下，過長的站臺會帶來軌道交通成本的提升、徵地難度的增加、徵地周期和軌道交通建設周期也會變得更長，嚴重推遲該線路開通的時間。新建線路運營初期往往乘客相對較少，大的運力發揮不出作用，也是一定程度的浪費。
技術實現要素：
本發明提供一種城市軌道交通系統及其控制方法，本系統在站臺長度不加長的情況下大幅度提高運力，不僅降低了建設成本或者改造成本，縮短建設周期，而且改善城市交通，保護城市環境。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：
一種城市軌道交通系統，包括列車車組和站臺，列車車組根據站臺的規格進行選擇性停靠，列車車組包括第一組車廂、第二組車廂和第三組車廂，且第一組車廂、第二組車廂和第三組車廂依次順次連接；站臺的長度小於或者等於列車車組的長度；
作為本發明的進一步優選，所述的城市軌道交通系統還包括設置在站臺上的顏色、圖案、標誌和文字，用於區分判斷列車車組停靠範圍；
作為本發明的進一步優選，如上述所述的城市軌道交通系統：
當站臺長度等於列車車組長度時，列車的控制中心發出指令，此時第一組車廂、第二組車廂和第三組車廂均停靠在站臺內；
當站臺長度小於列車車組長度時，列車的控制中心發出指令，此時第一組車廂和第二組車廂停靠在站臺內，或者第二組車廂和第三組車廂停靠在站臺內；
作為本發明的進一步優選，當站臺長度小於列車車組長度情況下，列車車組的長度比站臺的長度多五分之一至三分之二之間；
作為本發明的進一步優選，當站臺長度小於列車車組長度情況時：站臺的長度為6a規格，列車車組的長度為8a規格，同時站臺按照路線分為第一類站臺、第二類站臺，第一組車廂包括第一節、第二節，第二組車廂包括第三節、第四節、第五節和第六節，第三組車廂包括第七節、第八節；當站臺為第一類站臺時，第一節至第六節車廂與第一類站臺匹配，當站臺為第二類站臺時，第三節至第八節車廂與第二類站臺匹配；
作為本發明的進一步優選，第一節、第二節車廂僅停靠在第一類站臺，第七節車廂、第八節車廂僅停靠在第二類站臺，第三節車廂、第四節車廂、第五節車廂、第六節車廂在第一類站臺、第二類站臺均停靠；
作為本發明的進一步優選，當第一組車廂、第二組車廂停靠在站臺內時，第一組車廂使用正方形為代表，並增加文字提示，此時，第一組車廂停靠的站臺處同樣採用正方形為代表，並增加文字提示；當第二組車廂、第三組車廂停靠在站臺內時，第三組車廂使用圓形為代表，並增加文字提示，此時，第三組車廂停靠的站臺處同樣採用圓形為代表。
通過以上技術方案，相對於現有技術，本發明具有以下有益效果：
本發明依據人流多少，車站大小進行分類，通過交錯停靠的方案對部分車站對準站臺進行停靠和上下客，同時不需要更改站臺大小，只需在車輛編組中設定僅僅在部分車站停靠的車廂以加長車輛編組的長度達到超過站臺長度的水平，可以在不影響運行速度和發車頻次的情況下大幅度增加車輛編組的承載能力從而顯著提升整個線路的乘客運載能力，降低軌道交通系統的建設成本、縮短建設周期，提高了城市土地利用率；特別地，如果按照本系統對於符合條件的現有軌道交通線路進行改造，可以在不加長站臺的情況下實現運載能力的顯著提高，緩解城市交通壓力，降低汙染物排放，提升城市環境，意義重大。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是本發明的優選實施例中列車車組停靠在第一類站臺時的結構示意圖；
圖2是本發明的優選實施例中列車車組停靠在第二類站臺時的結構示意圖；
圖中：箭頭所指示的為列車車組運行方向。
具體實施方式
現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
如圖1所示，本發明的一種城市軌道交通系統，包括列車車組和站臺，列車車組根據站臺的規格進行選擇性停靠，列車車組包括第一組車廂、第二組車廂和第三組車廂，且第一組車廂、第二組車廂和第三組車廂依次順次連接；站臺的長度小於或者等於列車車組的長度；
城市軌道交通系統的控制方法包括如下：當站臺長度等於列車車組長度時，列車的控制中心發出指令，此時第一組車廂、第二組車廂和第三組車廂均停靠在站臺內；
當站臺長度小於列車車組長度時，列車的控制中心發出指令，此時第一組車廂和第二組車廂停靠在站臺內，或者第二組車廂和第三組車廂停靠在站臺內；
作為本發明的進一步優選，所述的城市軌道交通系統還包括在站臺上通過顏色、圖案、標誌、文字提示等方式的一種或者幾種組合進行判斷列車車組停靠的範圍；
作為本發明的進一步優選，當站臺長度小於列車車組長度情況下，列車車組的長度比站臺的長度多五分之一至三分之二之間。
圖1和圖2所示，作為本發明的進一步優選，當站臺長度小於列車車組長度情況時：站臺的長度為6a規格、列車車組的長度為8a規格，從始發站開始，將所有站臺按照路線分為第一類站臺、第二類站臺，此種的分類可以按照序號的奇偶來進行劃分，而本申請中的列車運行的範圍是指從線路的起點站到終點站，對於同時存在區間運行的線路來說，區間運行的車輛編組的運行範圍指的是車輛編組實際上的出發車站和終到車站之間的線路。各個站臺歸屬於第一類站臺還是歸屬於第二類站臺在車輛編組全程運行和區間運行兩種情況下優選保持一致。其中，第一組車廂包括第一節、第二節，第二組車廂包括第三節、第四節、第五節和第六節，第三組車廂包括第七節、第八節；
當站臺為第一類站臺時，第一節至第六節車廂停靠在第一類站臺內，進行上下客，此時第七節、第八節車廂無法對準站臺，即不開車門也不上下客；當站臺為第二類站臺時，第三節至第八節車廂停靠在第二類站臺內，此時第一節、第二節車廂無法對準站臺，即不開車門也不上下客；
而在第一類站臺停靠的第一節至第六節車廂的載客功能也是有所不同的，第三節至第六節車廂是在第一類站臺、第二類站臺內均停靠，即從第一類站臺上車的乘客其目的地不論是到第一類站臺還是到第二類站臺，都可以乘坐第三節至第六節內的任何一節車廂，第一節、第二節車廂只在第一類站臺停靠，即只能為從第一類站臺上車，目的地也是第一類站臺下車的乘客服務；
在第二類站臺停靠的第三節至第八節車廂的載客功能也是有所不同的，第三節至第六節車廂是在第一類站臺、第二類站臺內均停靠，即從第二類站臺上車的乘客其目的地不論是到第一類站臺還是到第二類站臺，都可以乘坐第三節至第六節內的任何一節車廂，第七節、第八節車廂只在第二類站臺停靠，即只能為從第二類站臺上車，目的地也是第二類站臺下車的乘客服務；
為了引導乘客進站後選擇正確的車廂上車，當第一組車廂、第二組車廂停靠在站臺內時，第一組車廂使用正方形為代表，並增加文字提示，此時，第一組車廂停靠的站臺處同樣採用正方形為代表，並增加文字提示，同樣的標示和文字也可以標註在第一節、第二節車廂的車體上；當第二組車廂、第三組車廂停靠在站臺內時，第三組車廂使用圓形為代表，並增加文字提示，此時，第三組車廂停靠的站臺處同樣採用圓形為代表，同樣的標示和文字也可以標註在第七節、第八節車廂的車體上。
需要注意的是，在第一類站臺、第二類站臺處，也需要進行標註，以說明哪些站臺是第一類站臺，哪些站臺時第二類站臺。
一條城市軌道交通線路中往往會出現一些人流量比較大的車站，比如城市cbd、火車站或者與其他城市軌道交通線路的換乘車站等等。為了緩解這些車站的客流壓力，本申請可以在前述站臺的長度為6a規格、列車車組的長度為8a規格通過交錯停車實現匹配的基礎上，在部分客流大的車站，有選擇的將站臺的長度從6a的長度擴展到8a的長度。在這些車站，無論是前述的第一節、第二節車廂還是第七節、第八節車廂都可以停靠上下客。這些擴展成8a長度的站臺，既屬於第一類站臺，也屬於第二類站臺。在這些車站的站臺上第一節、第二節車廂對應的上下車位置，採用與第一類站臺同樣的標註方式(正方形的圖形或者文字提示或者兩者都有)；同樣的道理，在站臺上第七節、第八節車廂對應的上下車位置，採用與第二類站臺同樣的標註方式。
本申請前述的具體實施方式，是以站臺的長度為6a規格、列車車組的長度為8a規格通過交錯停車實現匹配為例進行描述和說明的。同樣的道理，完全適用於其他車型，比如b型車和c型車，也完全適用於其他編組和站臺長度。需要說明的是車輛編組比站臺多出的長度不宜過大，也不宜過小。過小的話，本申請所述的城市軌道交通系統比傳統的城市軌道交通系統的運力優勢就發揮不出來。過大的話，中間在所有車站都停靠的車廂數量就會很少，以第一類站臺某個站臺為出發點以第二類站臺某個站臺為目的地(或者以第二類站臺某個站臺為出發點以第一類站臺某個站臺為目的地)的客流的運載壓力就會大增，而位於車輛編組頭部(適合以某個第一類站臺為出發點目的地車站也是第一類站臺的客流)和尾部(適合以某個第二類站臺為出發點目的地車站也是第二類站臺的客流)的車輛的運力就會出現相對過剩，難以實現車廂之間的載荷均衡，造成運力浪費。一般情況下，車輛編組的長度比站臺的長度多大約三分之一比較容易實現車廂之間的載荷均衡，當站臺長度加長到與車輛編組長度一致的客流大站的數量比較多時，車廂編組比站臺多出的相對長度還可以放的更大，比如長出二分之一或者更長。
除了將車站按照奇數序號和偶數序號分成第一類站臺和第二類站臺外，也可以有更加靈活的分組方式，比如可以通過的數據分析車站之間的客流規律，將相互客流大的車站劃分的一個組，不需要嚴格按照第一類站臺和第二類站臺交替分布的方式運行。如果需要，除了第一類站臺和第二類站臺之外也可以根據客流分析的結果，設置更多的站臺分組，分別匹配不同的停靠方式，但是這樣會增加管理的難度，乘客熟悉乘坐方式的時間也會隨之延長。
目前站臺的設置是根據人流量的大小來設置站臺的長度，因此有的站臺長，有的站臺短，而本申請可以在不加長站臺的情況下，僅加長車輛編組長度和車廂數量，大幅度提高了乘客運載能力，相應的車站、站臺、乘客過道、樓道、電梯、進出閘機、售票系統等吞吐能力需要根據乘客負荷進行嚴格核算，不能僅僅按照站臺的長度核算這些基礎設施的吞吐能力，特別是對於在現有的軌道交通系統上按照本發明進行改造的項目，上述基礎設施核算後滿足相關安全要求才可以使用本發明，必要時可採用進站客流控制的方式，保證運行安全。
本技術領域技術人員可以理解，除非另外定義，這裡使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本申請所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，並且除非像這裡一樣定義，不會用理想化或過於正式的含義來解釋。
本申請中所述的「和/或」的含義指的是各自單獨存在或兩者同時存在的情況均包括在內。
本申請中所述的「連接」的含義可以是部件之間的直接連接也可以是部件間通過其它部件的間接連接。
以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。