城市轨道交通运营组织要素分析
1.客流特征分析
客流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，是城市轨道交通运营系统中一个至关重要的因素，它因时因地而变化，这种变化是城市社会经济活动、轨道交通系统本身特征的反映。
1.1客流时间分布特征
（1）客流时间动态性
客流形态是受外界影响而经常变动的，在一定的时间和范围内，其变异程度具有某些规律性。掌握客流动态的变化规律，是轨道交通企业进行组织运营计划的基础。根据客流量在一昼夜不同时间内的分布情况，可以划分为以下几种分布型式：
a.单向峰型：轨道交通的线路所处的交通走廊具有明显的潮汐特征，或车站周边地区用地功能性质单一时，车站客流分布集中，有早晚错开的一个上车高峰和一个下车高峰。
b.双向峰型：公共交通的基本客流主要是由工作性客流而构成，在一天的运营时间内出现早、晚两个客运高峰，这种类型客流动态在许多大城市都是很典型的。
c.全峰型：车站位于公共建筑和公用设施高度集中的地区时，客流分布无明显的低谷，双向上下车客流全天都很大。
d.突峰型：车站位于体育场、影剧院等大型公用设施附近，演出节目或体育比赛结束时，有一个持续时间较短的突变的上车高峰，一段时间后，其它部分车站可能有一个突变的下车高峰。
e.无峰型：当轨道交通本身的运能比较小或车站位于用地还没有完全开发的地区时，客流无明显的上下车高峰，双向上下车客流全天都较小。
（2）客流在时间上的不均衡规律
小时客流随人们的生活节奏和出行特点而变化，夜间客流量稀少，黎明前后渐增，上班上学时间达到高峰，以后客流渐减，至下班或放学时间又出现第二个高峰，进入晚间客流又逐渐减少。轨道交通线路单向分时客流不均衡系数可按下式计算：
d1为向分时客流不均衡系数；pi为单向分时最大断面客流量；T为全日营业小时数； Pmax为单向最大断面客流量；分时客流不均衡系数值大于1。d1趋向于l表明分时客流比较均衡，d1越大表明分时客流分布越不均衡。当
时，表明分时客流的不均衡程度比较大。位于市区范围内地铁、轻轨线路的d1，值通常为2左右；而通往远郊区市域轨道交通线路的d1值通常大于3。
1.2客流空间分布特征
（1）客流方向动态性
一般线路都有上下行两个方向。空间客流分布在方向上有双向型和单向型两种型式：
a.双向型：单位时段（一般为1h）内上下行的运量数值接近相等。一般市区线路属于双向型的较多。
b.单向型：单位时段（一般为1h）内上下行的运量数值差异很大，有时可能某一方向的最小断面客流都超过另外一个方向的最大断面客流。
（2）客流在方向上的不均衡规律
在轨道交通线路上，由于客流的流向原因，上下行方向的客流通常是不相等的。在放射状的轨道交通线路上，早、晚高峰小时的上下行方向客流不均衡尤为明显。轨道交通线路上下行方向不均衡系数可按下式计算：
d2为下行方向客流不均衡系数； P1为上行方向最大断面客流量；P2为下行方向最大断面客流量；上下行方向客流不均衡系数值大于1。d2趋向于l表明上下行方向客流比较均衡，以越大表明上下行方向客流越不均衡。当d2≥1.5时，表明上下行方向客流的不均衡程度比较大。位于市区范围内地铁、轻轨线路的d2值通常小于1.5；而通往远郊区市域轨道交通线路的d2值有可能大于3。
（3）客流区间断面动态性
若把一条线路各断面通过量的数值按上行或下行的前后次序排成一个数列，这个数列就能显示出断面上的客流动态。客流在线路各断面上的分布是有一定特点的，但从整条线路归纳起来，大致有以下几种主要类型：
a.凸起型：表现为在线路各个断面上的客流通过量以中间几个断面为最高，而越往两端越小，整个线路的各断面客流呈现凸起形状。当线路两端还未完全开发或线路穿越市中心两端连接居民区时，客流形态多为凸起型。
b.中间突增型：当轨道交通线路途经大型的对外交通枢纽、高密度开发地区或者车站利用常规公交线路辐射吸引范围广阔时，位于该区位车站的上下车客流明显偏大，线路客流存在突增的路段。 c.均等型：即各车站的上下车客流接近相等，沿线客流基本一致，不存在客流明显突增的路段。 d.阶梯型：即随着线路延伸，线路客流逐渐增大或逐渐缩小。
2.列车编组
2.1列车编组方式
列车的编组方式是指列车编组车辆的类型：
（1）全动车编组。列车全由动车组成，首尾为带司机室的动车，中间为不带司机室的动车，各车辆的设备配置基本相同且相对独立。该编组方式编组灵活，列车重量、动力分布均匀；但动车购置费高，维修工作量大，能耗也较大。
（2）动拖混合编组。列车由动车和拖车混合组成，各车相对独立。该编组方式编组灵活，牵引动力设备比全动车编组方式少；但列车重量分布不均，部分设备重复配置，电制动和空气制动难以协调控制，控制系统及故障自诊断系统复杂。
（3）动拖单元编组。列车由两个以上的动拖单元组成，各单元间相对独立。一个动拖单元是由一辆动车和一辆拖车固定编组而成。该编组方式既可减轻列车重量，整个列车的重量分布也较均匀，还能充分利用设备，减少设备数量，降低成本和维修工作量；但列车编组灵活性稍差。 2.2列车编组方案主要设计原则
（1）列车编组方案必须以满足高峰小时单向最大断面客流量为前提。
（2）列车编组方案要以系统设计最小行车间隔时间，即系统设计能力为约束。
（3）列车编组方案要尽可能与客流时间分布特征相吻合，以提高运营的经济性，增加运营效益和提高乘客服务水平。
（4）列车编组方案要考虑编组对初、近、远期客流变化的适应能力。城市轨道交通的客流有一个从发育到成长的过程，初期客流量小，远期客流量大，如采用相同的编组会造成初、近期能力的浪费。
3.列车运行交路
在城市轨道交通线路的各个区段客流量不均衡的情况下，采用合理的列车交路安排是运输计划的一个重要组成部分。列车运行交路规定了列车的运行区段、折返车站和按不同列车交路运行的列车对数。合理的列车交路既能提高列车的车辆运用效率，避免运能虚糜，降低运营成本，又能给予乘客较大的方便。
3.1列车运行交路设计原则
（1）交路设置要以预测客流为依据，结合客流分布及乘客出行特点，方便乘客在不同时间段、不同区段的出行要求，考虑“以人为本，服务至上”的原则，保持适当的服务水平。
（2）在尽可能的满足乘客出行方便的前提下，尽量减少运用车数，提高车辆运用效率，节省列车的购置费用，兼顾降低运营成本，提高运营效益。
（3）各设计年度交路设置应尽可能保持连续性，在兼顾运营管理的可操作性和运营组织灵活性的同时，考虑工程实施的可行性与经济性，尽量减少或避免工程废弃。
4.全日行车计划
全日行车计划是营业时间内各个小时开行的列车数计划，反映系统运营时间内不同时间段的服务水平，它规定了线路的日常运输任务，是编制列车运行图、计算运营工作量、制定乘务员倒班表等的基础资料，同时也是考核轨道交通服务水平的标准。全日行车计划编制原则如下：
a.全日行车计划是根据全日各时段客流分布情况确定的，各时段的行车量必须满足预测客流需求，且要符合客流的分布特征。
b.全日行车计划的编制还要考虑乘客的服务水平。也就是说平峰时段的运行间隔时间不能过长。
c.任意时段的列车开行间隔不能小于系统设计最小运行间隔时间。
5.列车运行图
列车运行图是列车运行的时间与空间关系的图解，其规定了各次列车占用区间的次序，列车在区间的运行时分，在车站的到达、出发或通过时刻，在车站的停站时间和在折返站的折返时间，以及列车车底交路和列车出入车辆段时刻等。列车运行图是城市轨道交通运营组织的一个综合性计划，它是城市轨道交通行车组织的基础，其编制质量直接关系到城市轨道交通系统的效益、能力和安全。
结论
本文所研究的辅助设计系统侧重于行车方面，故主要对客流特征、列车编组、列车运行交路、全日行车计划、列车运行图进行了研究，为系统分析设计提供了理论依据。
