第一讲-轨道交通运营管理

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,城市轨道交通系统运营管理(第一讲)2021年4月21日,时间：周1、周4第二节,地点：SD 202, SD 206,主讲：毛保华 教授，博士 许 红 讲师，硕士,：010-51684772,办公室：思源楼11层1111房间,Email：,交通运输类,铁路运输方向,交通工程方向,城市轨道交通方向,运输与物流方向,课程背景,2,本讲内容,1、课程简介,2、课程教学简介,3、绪论：城市轨道交通运营现状及开展趋势,(1) 课程目的与意义,(2) 世界轨道交通开展概况与趋势,(3) 我国城市轨道交通开展现状与趋势,(4) 几个重要问题的讨论,3,会动脑筋、善于动脑筋的人才,能够动手操作的人才,能够践行吃苦的人才,善于表达思想的人才,能够配合同事、协调同行的人才,指挥同事,的人才,培养具有全面才能的专业人才,要指挥好别人,先好好听别人指挥,4,课程编号：,50L321Q,学时数：32,学分数：2,课程性质：本课程授课对象为交通运输类交通运输和交通工程专业本科生，是该专业重要的专业方向课程。,主讲教师：毛保华教授,许 红讲师,1、课程简介,学生参观西直门调度所,研究与讨论,5,“城市轨道交通课程组简介,负责人：,毛保华 教授，博士,成员：,宋 瑞 教授，博士,陈旭梅 副教授，博士,刘海东 讲师，在职博士生,许 红 讲师，在职博士生,丁 勇 讲师，博士,陈绍宽 讲师，博士,刘智丽 讲师，博士,徐 彬 讲师，在职博士生,陈建华 讲师，博士,程晓卿 助教，硕士,课程组工作会议,6,课程组参谋组,组长：,焦桐善开展战略专家：中国交通运输协会副会长，城市轨道交通专业委员会主任,成员：,蒋玉琨(运营专家)：北京地下铁道研究所副所长，教授级高级工程师级,刘 迁(规划专家)：北京城建设计研究院教授级高级工程师,卫和君(牵引计算专家)：北京全路通信信号研究设计院高级工程师,李夏苗(运营组织专家)：中南大学交通运输工程学院副院长，教授,苏 梅(经济评价专家)：铁道第四勘察设计研究院高级工程师,王明生(土建专家)：石家庄铁道学院交通工程分院院长，教授,牛惠民(优化专家)：兰州交通大学交通运输学院院长，教授,7,课程开展历史,1998年版培养方案中增设“城市轨道交通课程,1999年开始开设“城市轨道交通(毛保华主讲)，并出版了内部讲义,2001年科学出版社正式出版“城市轨道交通,2003年“城市轨道交通被设为本科专业方向，相关研究成果后获2005年国家教学成果二等奖,2004年“城市轨道交通被评为北京市精品教材，该教材被多家高校指定为教材，已第六次印刷，印数突破了1万册,8,课程开展历史,2006年人民交通出版社出版专业方向教材“城市轨道交通规划与设计与“城市轨道交通系统运营管理 ，同年这两部教材被评为国家“十一五规划教材,2006年，“城市轨道交通专业方向创新型教学方法的研究与实践获北京市教委立项京教高200627号,2007年“城市轨道交通规划与设计被评为国家级精品课程；并第二次印刷；,2021年，人民交通出版社出版专业方向教材“列车运行计算与设计，年内拟出版“城市客运管理,9,课程目的,人才培养与专业开展需要,社会开展需要轨道交通人才,既有的专业设置框架与课程教学体系不能适应需要,交通建设需要,20实际70年代，尤其是90年代以来全国轨道交通的迅猛开展,10,考核方法,考核成绩,：平时占30，期末考试占70,平时考核：,包括出勤、讲座出勤、上课提问，作业。,期末考试：,采用开卷形式，内容包括概念理解、技术原理掌握、应用案例分析、问题剖析等,11,课程教学内容及学时分配,第1讲 绪论，第一讲,第2讲 轨道交通系统运营管理,第3讲 车站客流组织,第4-5讲 轨道交通的运输方案,第6-7讲 轨道交通的列车运行图,第8-9讲 轨道交通的运输能力,第10-11讲 列车控制与信号系统,第12-13讲 平安管理与运营模拟,第14讲 经济效果分析,第15讲 开展展望及复习,第16讲 考试,12,教材：,毛保华主编，,城市轨道交通系统运营管理，,人民交通出版社，2006年。,参考资料：,1、毛保华，四兵锋，刘智丽著，城市轨道交通网络管理及收入分配理论与方法，科学出版社，2007,2、毛保华等编著，城市轨道交通，科学出版社，第一版，2002年。,教材及参考资料,13,(1) 课程目的与意义,了解世界各大城市轨道交通系统运营概况；,学习轨道交通系统运营原理；,掌握轨道交通系统运营管理的根本知识和根本技能；,了解我国轨道交通建设与开展趋势。,14,你理解的运营管理是什么？,想一想,15,运营管理的主要内容,宏观管理问题,开展政策、管理模式、各主客体关系,中观管理问题,机构设置、管理制度,微观管理,运行方案及其管理,应急情况管理,日常运营管理与调度,16,学完本课程，你需要会什么？,轨道交通企业运营管理的根本原理,各种运输方案的编制方法,针对各类日常变化的运行指挥,企业开展战略,应急处理方法与技术的应用,方案是管理的核心,运行指挥是管理的载体,开展战略是管理的最高境界,17,(2)世界轨道交通开展概况与趋势,世界,第一条地铁1863年由London Underground Limited (简称LUL)公司建成，从伦敦西部,帕丁顿,起至法林敦大街，全长6km，设6个站点，第一年运载了950万乘客。,目前，世界上已有40多个国家的100多个城市拥有自己的地铁，地铁线路已达200多条、地铁车站3000多个、运营里程超过5000km。,目前地铁总长超过,200km,的城市已达6个(,纽约、伦敦、巴黎、莫斯科、东京与汉城,)。100km以上的城市有10余个,(墨西哥城、芝加哥、华盛顿、柏林、旧金山、马德里、斯德哥尔摩、大阪、北京等),。,18,伦敦轨道交通,2004年，伦敦地铁线12条，加上顶峰时间和星期日增开的3条线路，共15条线路。地铁线路总长度约410km地下隧道71km，有车站275座，车辆总数约4139辆，日运送300万人次，承载了40的全日出行、80的通勤出行。,2004年客运量到达9.76亿人次，列车正点率到达95.3，乘客满意率到达78 。,19,伦敦轨道交通网络,20,纽约轨道交通,纽约的公共交通以地铁为主，地铁线路达,37,条之多，全长,416,公里，堪称世界第一，共有,469,个车站，日客流量高达,400,万，占该市各种交通工具运量的,60,。,2005年输送旅客15亿人次。每天开行列车,6700,列，雇员48000人，每年投入资金20亿美元，是历史悠久、运输繁忙和运营里程最长的世界几大地铁之一。,21,纽约轨道交通网络,22,巴黎,轨道交通,1900年7月19日，法国第一条地铁线在巴黎顺利开通。巴黎地铁分两个系统：运行的范围在二环之内的，叫作Metro, 用M或Metro作标志，共有14条线(M1到M14)；运行范围超出二环的， 称RER，共有5条线，用字母表示，就是RER A, B, C, D和 E。,巴黎市区至今已有l4条地铁线和两条支线(3号线和7号线支线)，总长超过200km(不含市域线)，共372座车站，平均站距约500m。车辆总数约3472辆，年客运量总数也已突破12亿人次。,巴黎的地区快速地铁RER非常兴旺，运营线路共有363km，其中114km与地铁共线，249km为城市快速铁路SNCF。RER的年客运量约4亿人次,23,巴黎轨道交通网络,24,莫斯科轨道交通,1935年建成第一条地铁，只有11.6km，目前已增加到l0条，且以一条环线将其相连，最长的线路40多km，最短的12.1km，总长261.3km，162个车站，站间平均距离为1.7km。,莫斯科地铁的平常日客运量为850万人，顶峰时期那么超过900万人，2005莫斯科年输旅客26亿人次。列车运行极其准时，顶峰间隔90秒。每天营运20个小时(从凌晨5点至深夜1点)，成为市民外出乘车首选，在城市客运交通工作量中地铁占总运量的56.6。,莫斯科地铁列车行驶速度快，平均时速达41.22km。每天开行列车近9000次。,25,莫斯科轨道交通网络,26,首尔轨道交通,首尔1974年建成第一条地铁，目前有8条线路，总长278.5km，平均每年建成近10公里线路，平均时速40km，日客运量350万人次，年客运量约8.12亿人次。,1999年，地铁运送旅客占城市居民出行量的33.8。,13个换乘站之间设计了快车。列车运行间隔一般为5 分钟，顶峰时为2 分钟。,27,首尔轨道交通,28,东京轨道交通,东京,(Tokyo),是一座现代化国际城市，总面积,2155,平方公里，人口约,1229,万,(2003,年,2,月,),，是世界上人口最多的城市之一。,1927,年建成第一条地铁，共有,14,条不同路线，,292.6,km,，,266,站。其中连贯市区所有的重要景点的山手线,(,又称绿色线,),利用率最高。,2005,年东京年输送旅客,25,亿人次 。,29,东京轨道交通网络,30,维也纳地铁开展历史,31,国外局部城市轨道交通情况,项目,东京,巴黎,莫斯科,伦敦,纽约,城市铁路,(km),1829,1512,1800,3242,1109,市区面积,(km,2,),612,105,870,303,830,都市圈总面积,(km,2,),2132,1800,1800,1587,2300,人口,(,万人,),2727,960,880,670,730,轨道交通里程,(km),230.2,324.9,243.6,430.6,443.2,轨道交通占城市交通比重,(%),46.67,51,40,40,-,32,33,34,35,正点,36,37,38,39,城市需要轨道交通,世界城市化进程,世界人口从2000年的70亿将增加到2021年的86亿；兴旺国家增长率4%，开展中国家40%；,2021年世界城市化到达60%：南美、北美80%人口将居住在城市，亚洲与非洲50%；,伯尔尼、苏黎世、慕尼黑、巴塞罗拉、巴黎、米兰等城市70%以上的公交运输量是铁路完成的，日本、香港铁路的利用率非常高香港到达8000次/公里居民年，东京29个市郊铁路公司完成的运输量到达1400万人次，被誉为“铁路王国。,41,世界交通量: 历史及预测,1960,2021,2050,1990,5.5 10,12,pkm,23.2 10,12,pkm,54 10,12,pkm,105 10,12,pkm,小汽车,巴士,铁路,高速方式,Source: Schafer and Victor (1997),5500亿,54000亿,23200亿,10.5万亿,1,4,10,20,42,目前及2021年世界大都市人口分布图,资料来源：联合国人口部,43,城市与城市间公交系统的主要参数,最大能力,运营速度,宽度(m),低地板否,平安性,环境效果,轻铁,地铁,市郊铁路,巴士车道,巴士专线,导向巴士,44,各种运输方式的投资、运营费及使用寿命的比较,轻铁,地铁,市郊铁路,巴士车道,巴士专线,导向巴士,45,轨道交通的吸引力节能,美国的能耗: 1995,方式,英国热量单位/人英里,Airline,4,234,Amtrak,2,341,Automobile,3,467,Commuter Rail,2,780,Heavy Rail,3,790,Light Rail,3,919,School Bus,1,144,Transit Bus,4,650,资料来源: USDOT, USDOE & National Transit Database,单耗与利用率有关,46,正的方面：,轻轨能力相当于6-12条高速公路车道。,Light rail will carry the same passenger volume as six or even 12 lanes of freeway/motorway traffic.,反的方面：,美国：,相当于一条车道的20%运量。,技术关键：,利用率,轨道交通争议-投资与利用率(能力),47,城市间旅客运输能耗案例：东京到大阪，,私家车,的能耗是,新干线,和,巴士,的5.6倍，是,飞机,的2.5倍; 其能耗与交通量份额如下表(1990)。,项 目,私家车,长途巴士,铁路,其他(民航),能耗（%）,65,3,8,24,交通量（%）,43,6,30,21,资料来源：运输省1993：Transport Related Energy Statistics,日本的研究,48,从东京到大阪运送1客运人公里的能耗比较：以高速铁路为100，那么公路巴士为101，飞机为300，私家车为461。,这里的比较计算根底是：飞机波音747，私家车定员1.6人，每1升油行驶10公里。东京到大阪距离550公里。,东京城区模型(1990)：地铁能耗为100，巴士为150，私家车为2343(假定私家车定员1.6人，每升油按跑8公里计算),货运能耗绝对量计算：,铁路：118 kcal/ton-km 100%,轮船：121 kcal/ton-km 102%,商用卡车：620 kcal/ton-km 529%,长距离卡车：246 kcal/ton-km 203%,私人卡车：2021 kcal/ton-km 1709%,49,世界局部城市汽油价格,人均GNP,50,国家,千人机动车数,(辆/1000人),千人轿车数,(辆/1000人),每公里车辆数,(辆/公里),燃油价 2000,(美元/2升),人口,(万人),美国,760,478,32,0.48,27823,英国,418,373,67,1.22,5950,意大利,591,539,52,0.83,5767,德国,529,508,66,0.78,8210,法国,494,469,37,0.82,5862,英国及其它西方兴旺国家的交通运输现状,51,指 标,美国,欧盟15国,人口（百万）,260.7,372.1,面积（千平方公里）,936.3,3237,密度（人/平方公里）,27.8,114.9,人均GDP（美元/人年）,25512,19737,道路网密度（公里/千平方公里）,671,1188,铁路网密度（公里/千平方公里）,19,48,车辆数量（百万辆）,208,192,轿车数量（百万辆）,134,158,车辆拥有水平（辆/千人）,800,520,轿车拥有水平（辆/千人）,510,420,每辆车平均行驶里程（公里/年）,19000,12500,客运总数量（万人）（92年）,37348,9561,燃料价格（美元/升）,1.0,3.85,客运,市场,份额,轿车（人公里）,85.1%,79.9%,航空（人公里）,12.4%,6.1%,铁路与巴士（人公里）,2.5%,14.0%,欧盟与美国的主要数据,52,轨道交通吸引力的其他方面：,环保；,较少的土地占用；,效率。,53,新加坡各种运输方式市场份额,小汽车,轨道交通,54,轨道交通在整个公共交通中的规模(%),55,几个城市的交通出行统计,孟买,香港,东京,新加坡,莫斯科,墨西哥城,公共交通,公共交通+步行+自行车,56,公共交通使用频率,(百万人公里/公里线路,年),孟迈,东京,香港,莫斯科,汉城,约翰内斯堡南非,57,城市（国家）,开始通,车年代,当时人口(万人),线路条数,线路长度(km),车站数目,轨距,(mm),牵引供电,全长,地下,方式,电压(v),伦敦（英国）,1863,670,9,408,167,273,1435,第三轨,630,纽约（美国）,1867,730,29,443,280,504,1435,第三轨,600,650,芝加哥(美国),1892,370,6,174,18,143,1435,第三轨,600,布达佩斯(匈),1896,210,3,27.1,23,30,1435,第三轨,750,格拉斯哥(英),1897,75.1,1,10.4,10.4,15,1435,第三轨,600,波士顿(美国),1898,150,3,34.4,19,39,1220,第三轨,600,维也纳（奥）,1898,150,3,34.4,19,39,1435,第三轨,600,马德里（西）,1919,320,10,112.5,107,154,1445,架空线,600,东京（日本）,1927,1190,10,219,182,207,1067,1032,第三轨,架空线,600,1500,莫斯科(前苏),1935,880,9,246,200,143,1524,第三轨,825,多伦多（加）,1954,220,2,54.4,42,60,1495,第三轨,600,香港（中国）,1979,550,3,43.2,34.4,38,1435,架空线,1500,世界各国地下铁道,58,中国城市化水平在20世纪90年代有了长足开展。市镇总人口从1990年的30191万人(占总人口的26.41%)增加到了2007年的43%左右)。,1997年，城市交通客运量到达255.7亿人次，公共营运电汽车到达了133652辆。1999年城市公交旅客发送人数319.83亿人次; 非机动车出行估计在500亿人次以上。,目前拥挤已经成为许多大城市普遍的现象。,(3)我国城市轨道交通开展现状与趋势,59,中国铁路网络上的主要城市,60,城市面积与人口的比照,人口密度人/平方公里,面积,城市名后面为人口(千人),61,62,特点与问题,中国城市在过去二十年开展中存在两大特点：一是人口过于集中于中心区，中心区人口向郊区的疏散缓慢；二是城市的扩展缺乏统一规划，多数城市缺乏明确的郊区开展规划。由此造成的交通拥堵问题也存在以下特点：,特大城市较中小城市严重；,古城较新兴城市严重；,市中心区较边缘郊区严重；,路口堵塞因非机动车与机动车的交叉干扰较路段更为严重。,63,对中国城市交通的认识1,中国与国外车辆行驶里程比较,国家,北京,上海,美国,欧盟,15,国,年均行驶里程,(km),47400,43125,19000,12500,车型,轿车,公交,轿车,轿车,64,以出租车为例，广州出租车每辆车每年完成旅客周转量为130886人公里，平均每车每天完成358.6人公里，年均行驶里程在13万km以上。上海调查说明：出租车年行驶里程在113600km。,可以看出：我国大城市机动车实际行驶里程一般是国外的2-3倍，它造成了道路交通网络车辆容纳能力的降低。以北京为例，170万的机动车保有量相当于欧洲644万辆机动车，相当于美国424万辆机动车。目前北京市机动车总数已突破320万辆.,对中国城市交通的认识2,65,分方式比照,北京,上海,东京,汉城,66,高度密集的居民区，如核心区人口密度是一般城区的许多倍，这些核心区密度支持公共交通的使用，从而减少汽车使用。,公共交通对汽车使用的替代在,低密度的核心区,不会发生。,就业对轨道交通有较大影响。特别大的中心商业区。如东京、纽约、巴黎、伦敦；这些城市的中心商业区,就业岗位,在,75,万个以上；其他城区中中心商业区的就业岗位一般均不超过,40,万个，多数在,5-20,万个之间。,轨道交通开展的经验与教训,67,在控制交通拥挤方面，铁路成功的前提是高密度居民区和大的中心商业区。,轨道交通系统中全隔离非常关键：城市铁路成功的案例主要依赖高速城市铁路战略，即地铁与通勤铁路。轻轨没有提供这些效劳，因为，要与汽车竞争，必须考虑速度问题，没有隔离，是不可能有速度的。在全隔离条件下，轻轨的性能与地铁相同。,68,Indices,speed,10km/h,15km/h,20km/h,25km/h,30km/h,35km/h,Emissions,varied,(%),CO,+400,+162.9,+44.3,0,-29.6,-44.8,CO,2,+253.3,+108.3,+36.4,0,-24.2,-39.9,VOC,+352.8,+145.3,+41.5,0,-27.7,-47.7,In-road vehicles (%),+150,+67,+20,0,-17,-29,Journey time(%),+150,+67,+20,0,-17,-29,Energy consumption(%),+57.5,+29.1,+9.7,0,-9.7,-17.7,速度(拥挤)对机动车运行行为的影响,69,我国与世界局部大城市交通根底设施情况,城市,北京(2005),上海(2004),广州(2005),纽约(2000),伦敦(2005),机动车保有量(万辆),258.3,202.85,177.4,204.44,256.2,私人机动车(万辆),179.8,142.77,148.8,185.37,247.3,机动车拥有率(辆/千人),218.77,149.99,236.37,255.28,340.83,道路里程(km),19015,11825,5076,9775,14676,单位面积的道路里程(km/km,2,),1.16,1.86,0.68,12.46,9.29,道路面积率,10.13%,6.36%,6.00%,25.40%,16.10%,轨道交通长度(km),114,121.23,59.25,1155,437,单位面积轨道线路长度(km/km,2,),0.01,0.02,0.01,1.47,0.28,公交营运线路条数,622,948,441,200,700,公交营运线路长度(km),19206,22256,8157,4164,3410,单位面积公交线路长度(km/km,2,),1.17,3.51,1.10,5.31,2.16,出租车(辆),66000,48709,16889,36879,21000,70,城市交通的根本结论,在大城市中轨道交通是必要的和有效的；,在中低需求通道采用巴士或LRT；,重视城市开展与土地利用控制的一体化考虑；,开展中国家推荐应用日本的轨道交通建设与土地利用一体化模型；,重视网络与运输方式的整体建设；,对大容量的快速交通要实行财政支持；,要研究适当的城市交通管理体制；,开展中国家的城市交通要考虑低收入阶层的利益；,要加强对机动车平安措施与环境效果的评价。,71,主要城市地铁客运量情况(2005),国家,城市,名称,年客运量,(亿人次),日高峰客运量,(万人次),客流强度,万人次/km日,地铁占公交,出行比例(%),英国,伦敦,9.70,300,0.64,40,美国,纽约,14.49,400,0.95,60,法国,巴黎,13.36,600,1.82,66,俄罗斯,莫斯科,26.03,900,2.56,55,日本,东京,28.19,2.64,86,韩国,首尔,23.4,-,2.23,33.8,中国,香港,8.58,300,2.58,47,72,(4)几个重要问题的讨论,73,城市轨道交通定位,我国城市轨道交通应该定位为城市公共交通的骨干(低密度、高运量) ，应承担顶峰期交通的主要局部。,轨道交通运营效劳是公共产品，具有公益性和商业性二重性，应以公益性为主；由于存在着巨额亏损，有商业化运作需要。,要在加强商业化经营，在确保平安、方便，提高公益性的根底上追求利润。,74,国内局部城市现状及规划年份的交通结构,城市名称,年份,交通结构（%）,步行,自行车,公交(含地铁),无锡,2003,24.36,40.49,14.45,上海,2020,21,26,33,成都,2022,23.5,25.24,36.8,沈阳,2002,34.3,43.4,12.7,武汉,2004,40.52,20.45,23.36,长沙,2020,32,12,30,厦门,2003,37,12,31,宁波,2020,25,15,38,重庆,2002,62.68,-,27.10,西安,2000,21.74,33.62,23.53,75,主要城市地铁客运量情况(2005),国家,城市名称,年客运量,(亿人次),日高峰客运量(万人次),地铁占公交出行比例(%),英国,伦敦,9.70,300,40,美国,纽约,14.49,400,60,法国,巴黎,13.36,600,66,俄罗斯,莫斯科,26.03,900,55,日本,东京,28.19,86,韩国,首尔,23.4,300,33.8,中国,香港,8.58,300,47,76,120人/辆*6辆/列*1列/3分钟*60分钟/小时=14400人/小时,180人/辆*6辆/列*1列/2分钟*60分钟/小时=32400人/小时,北京：180人/辆*6辆/列*1列/3分钟*60分钟/小时=21600人/小时,5万的条件：,10辆编组列车长度180-200米,180人定员(含站立人数),发车间隔120秒,满载率100%,能力计算结果：10辆/列*180人/辆*100%*30(列/小时)=54000人/h,7-8万：10辆/列*180人/辆*150%*30(列/小时)=81000人/h,建立正确的能力观,轨道交通：高运量：5-7万,大运量：3-5万,中运量：1-3万,77,当前面临的主要问题,(1)定位问题,轨道交通应在什么范围承担什么任务?,(2)轨道交通成网后的最优运营商问题,多家或一家?,(3)运营管理的相关技术标准,包括管理标准,作业流程,平安标准等,(4)效劳质量监督问题,公共资源是否得到合理利用?,78,复习思考题,1、我国的城市轨道交通与国外有什么不同？,2、轨道交通系统的运营管理与建设之间有哪些联系需要考虑？,79,