Пропускная способность маршрута

Пропускная способность маршрута — это максимальное количество транспортных средств, людей или грузов, которые могут проехать по данному маршруту за определенное время, обычно за час. Это может быть ограничено самым узким местом в системе. ^[1] например, участок дороги с меньшим количеством полос движения. ^[2] На пропускную способность маршрутов воздушного движения влияют погодные условия. ^[3] Для системы метро или легкорельсового транспорта пропускная способность маршрута обычно равна мощности каждого транспортного средства, умноженной на количество транспортных средств на поезд, на количество поездов в час (т/ч). Таким образом, пропускная способность маршрута во многом зависит от интервала движения . Помимо этой математической теории, на пропускную способность могут влиять другие факторы, такие как зоны медленного движения, однопутные участки и ограничения инфраструктуры, например, полезная длина поездов.

Обзор

Любая оценка эффективности транспортной сети включает в себя расчет того, какая пропускная способность используется, как она используется и эффективно ли она используется. Например, может потребоваться модернизация перегруженных маршрутов или обеспечение пропускной способности другими маршрутами. Неиспользованные мощности могут представлять собой возможность перевезти больше людей или товаров: поскольку мощности существуют, дополнительных инвестиций не требуется. ^[4] Многие транспортные сети имеют неиспользованные мощности.

Внешние факторы по-разному влияют на пропускную способность маршрутов. Сильно перегруженные автомагистрали снизят пропускную способность автобусного сообщения. Сильные снегопады снизят пропускную способность автомагистралей и автострад, а сильный ветер затруднит посадку и вылет из аэропортов. Во многих случаях пропускная способность маршрутов будет меняться изо дня в день в зависимости от внешних факторов. Железнодорожные системы реже подвергаются воздействию внешних факторов.

Маршруты могут стать перегруженными, если только часть маршрутов может принимать определенные типы трафика. Например, на дороге может быть низкий мост, ограничивающий высоту грузовых автомобилей (грузовых автомобилей), или железнодорожная линия может быть неспособна принимать вагоны, загруженные сверх определенной нагрузки на ось. Это приведет к тому, что любой маршрут, который может принять более широкий спектр транспортных средств, окажется перегруженным, а другие, более ограниченные маршруты, будут использоваться недостаточно. Железнодорожное сообщение между США и Мексикой ограничено типами транспортных средств, особенно вагонами с зерном, и по состоянию на 2009 год единственные маршруты, которые могли принимать новые железнодорожные вагоны, проходили через Техас. ^[5]

Узкие места играют большую роль в определении пропускной способности маршрута. На любом маршруте пропускная способность ограничена точкой с наименьшей пропускной способностью, а пропускная способность длинных маршрутов может быть снижена из-за одного узкого места. Если на маршрут выезжает больше транспортных средств, чем может принять одно узкое место, на маршруте не будет заторов во всех точках, кроме узкого места. По этой причине узкие места часто находятся в центре внимания проектов по улучшению транспорта.

Заявка на железные дороги

Пропускная способность маршрута часто рассчитывается и применяется при управлении и проектировании железнодорожных систем. Для железных дорог с очень высокой пассажиропотоком важным фактором является максимально возможная пропускная способность маршрутов. Обычной единицей пропускной способности маршрута является количество человек в час (pph), которое для систем типа метро может достигать 80 000. Пропускная способность маршрута также может быть выражена количеством транспортных средств в час, например, 20 поездов в час (т/ч). ^[6] Пропускная способность двухпутных железных дорог практически всегда одинакова в обоих направлениях.

Максимальная или средняя скорость железнодорожного движения не будет влиять на пропускную способность маршрута, если все поезда однотипны и схемы остановок одинаковы. ^{[ нужна ссылка ]} Хотя более медленные поезда будут означать, что пассажирам потребуется больше времени, чтобы добраться до места назначения, количество поездов, проходящих мимо определенной точки, останется прежним. ^{[ нужна ссылка ]} Пропускную способность маршрута в конкретный период времени может наблюдать наблюдатель, стоя на платформе станции. Более медленная железнодорожная система потребует большего подвижного состава для поддержания высокой пропускной способности поездов. ^[7] Скорость движения будет влиять на требуемый интервал между поездами (он не просто пропорционален скорости) и, таким образом, повлияет на пропускную способность маршрута.

При расчете пропускной способности маршрута важно учитывать практические соображения. ^[8]^[9] Многие железные дороги захотят работать с максимальной пропускной способностью в течение нескольких часов в любой день, а теоретическая пропускная способность не достаточна для более чем нескольких поездов. ^{[ нужны разъяснения ]} Часто рассчитывают пониженный уровень мощности, который можно поддерживать часами. ^[10] Железная дорога, которая работает на уровне, близком к теоретической пропускной способности в течение продолжительных периодов времени, будет иметь меньшую пунктуальность (меньшее количество поездов прибудет по расписанию). ^[11]

Пропускная способность маршрута зависит от количества пассажиров, пользующихся системой, хотя бы потому, что это повлияет на продолжительность станционных остановок. Большая часть пропускной способности существующей железнодорожной системы будет использоваться для существующих расписаний движения поездов. Это описывается как используемая мощность. ^[12] Та мощность, которую осталось выделить дополнительным поездам, называется располагаемой мощностью. ^[13]

Увеличение пропускной способности железнодорожной системы требует значительных инвестиций в инфраструктуру . Увеличение пропускной способности железной дороги, например, с 12 поездов в час до 20 поездов в час может оказаться весьма масштабным проектом, требующим значительных бюджетов.

Пропускная способность железных дорог часто меньше зависит от погоды, чем пропускная способность маршрутов для самолетов. Однако на это может повлиять, например, снег, блокирующий линию, или искривление рельсов при высоких температурах.

Расчет пропускной способности маршрута

Существует два основных метода расчета пропускной способности маршрута; используя метод, изложенный в UIC 406, и используя опережение. Международный союз железных дорог выпускает документы по различным темам, связанным с железнодорожным транспортом, и публикует брошюру о пропускной способности железных дорог. В данной брошюре представлен метод расчета пропускной способности маршрута на основе создания путей по железнодорожному маршруту. Создается количество путей для «стандартного» поезда, а затем добавляются пути поезда. Затем можно определить общее количество поездов, которые потенциально могут войти на маршрут и покинуть его, а также фактическое количество. ^[14]

Классическая формула расчета пропускной способности маршрута с учетом интервала:

Пропускная способность маршрута

={\frac {60}{Headway}}

( 1 )

Например, интервал в 4 минуты соответствует пропускной способности маршрута 15 поездов в час.

Сокращение пропускной способности маршрутов за счет смешения различных видов железнодорожных перевозок.

Пропускная способность маршрута максимизируется для любой железнодорожной системы, когда все железнодорожные перевозки относятся к одному и тому же типу. Смешение поездов разных типов или даже разных схем остановок приведет к существенному сокращению пропускной способности. ^[15] Когда разные типы поездов смешиваются, это иногда называют неоднородностью. ^[16] В данном контексте под разными типами поездов подразумеваются те, которые медленнее других поездов, например грузовые и пассажирские поезда. Грузовые поезда часто разгоняются и тормозят медленнее, чем пассажирские, и имеют более низкую максимальную скорость. Кроме того, пассажирские поезда, которые имеют разные схемы остановок, например, местное сообщение со всеми остановками, в сочетании с ограниченным или экспресс-сообщением, приведут к сокращению пропускной способности маршрута. Пропускная способность маршрута теряется не тогда, когда все поезда одного маршрута останавливаются на всех станциях, а только тогда, когда поезда с разными схемами остановок смешиваются.

Пропускные способности на разных типах железных дорог

Железнодорожные системы сильно различаются по производительности и пропускной способности маршрутов, причем наибольшую пропускную способность имеют системы метро. Системы трамвая и легкорельсового транспорта теоретически имеют очень высокую пропускную способность маршрутов, но на практике многие системы достигают пропускной способности только 12 транспортных средств в час. Тем не менее, в утренний пик на Суонстон-стрит в Мельбурне скорость движения составляет 50 трамваев в час, что составляет в среднем 72 секунды на трамвай. ^[17] Для высокоскоростной железной дороги возможна пропускная способность маршрута до 18 поездов в час. ^[18] В 1932 году Сидней представил систему сигнализации, теоретически способную пропускать 42 поезда в час (примерно каждые 85 секунд), но на практике во время испытаний в 50-х годах она достигла только 36 поездов в час. ^[19] В настоящее время на линии метро Пунггол в Сингапуре используется система движущихся блоков, обеспечивающая интервал движения 90 секунд, поэтому пропускная способность маршрута составляет 40 поездов в час. ^[20] Московский метрополитен также обеспечивает пропускную способность 40 поездов в час, кроме того, в будущем планируется достичь скорости 50 поездов в час (поезд каждые 72 секунды). Пропускная способность маршрута пригородной железнодорожной системы обычно составляет от 12 до 16 поездов в час, что ниже, чем у метро, поскольку поезда длиннее, а движение часто смешивается с другими железнодорожными перевозками, такими как грузовые и междугородние поезда. Напротив, грузовой коридор Аламеда в Лос-Анджелесе имеет пропускную способность 150 грузовых поездов в день. ^[21] что является высоким по сравнению с другими системами железнодорожных грузовых перевозок, но низким по сравнению с метро.

Пропускная способность грузовых железнодорожных систем часто ограничивается терминалом, в который направляется груз. Крупные терминалы смогут принимать больше грузовых поездов, но пропускная способность маршрута в 15 грузовых поездов в час будет весьма необычной.

Емкости маршрутов и станций

Станции железнодорожной системы, где поездам приходится останавливаться, чтобы забрать или высадить пассажиров, уменьшают пропускную способность маршрута. Это особенно актуально, когда поезда с разными схемами остановки движутся один за другим по железнодорожной системе. Время ожидания — это время, проходящее от открытия дверей поезда на станции до их повторного закрытия. Время ожидания сильно влияет на пропускную способность маршрутов железнодорожной системы.

Пропускная способность маршрута и ход перемещения блоков

Многие железнодорожные системы используют систему фиксированных блоков для сигнализации . Передвижной блок представляет собой новый тип сигнализации, позволяющий сократить интервалы движения и повысить пропускную способность маршрута. ^[22] Движущийся блок — это принцип сигнализации, существующий в системе сигнализации, называемой автоматической защитой поездов . При строительстве любой железнодорожной линии, поддерживающей движущийся блок, существует множество технических проблем, поскольку этот тип системы сигнализации требует постоянной связи между системами сигнализации и поездами, что часто достигается с помощью поездной радиосистемы (но может быть достигнуто и другими способами). Другая проблема заключается в том, что система сигнализации должна всегда знать длину любого поезда, поэтому во всех поездах необходима инженерная система, которая может обнаруживать все вагоны и вагоны в составе поезда.

См. также

Среднегодовой дневной трафик . Измерение количества транспортных средств, движущихся по определенной дороге.
Раздавливающая нагрузка – высокая загруженность пассажирского транспорта, приводящая к раздавливанию.
Воздействие транспорта на окружающую среду
Пропускная способность и пропускная способность маршрута
Руководство по пропускной способности шоссе
Эквивалент легкового автомобиля
Коэффициент пассажирской загрузки – Загрузка мощностей общественного транспорта
Пассажиров в час в каждом направлении – показатель пассажиропотока транспортной сети.
Патронаж (перевозка) – количество пассажиров, воспользовавшихся услугой.
Общественный транспорт
Время пребывания терминала
Пробки на дорогах
Транспортный поток - исследование взаимодействия между путешественниками и инфраструктурой.

Железнодорожная специфика

Ссылки

^ «пропускная способность маршрута» . Бесплатный словарь . Проверено 17 сентября 2015 г.
^ «Военное определение пропускной способности маршрута» . Определение военного завода . Проверено 10 февраля 2016 г.
^ Линкольнская лаборатория. «Влияние погоды на пропускную способность воздушных маршрутов» . Массачусетский технологический институт . Проверено 17 сентября 2015 г.
^ «Проблемы пропускной способности железных дорог» (PDF) . Проверено 12 февраля 2016 г.
^ «Заторы на железных дорогах Северной Америки и их последствия» . Проверено 14 февраля 2016 г.
^ Пирс Коннор. «Пропускная способность высокоскоростных железных дорог» (PDF) . Проверено 7 февраля 2016 г.
^ «Оценка пропускной способности железных дорог» (PDF) . Проверено 5 февраля 2016 г.
^ «Оценка пропускной способности железных дорог» (PDF) . Проверено 5 февраля 2016 г.
^ «Оценка пропускной способности железных дорог» (PDF) . Проверено 5 февраля 2016 г.
^ «Оценка пропускной способности железных дорог» (PDF) . 2006 год . Проверено 5 февраля 2016 г.
^ «Оценка пропускной способности железных дорог» (PDF) . 2006. с. 5 . Проверено 5 февраля 2016 г.
^ «Методы и методологии анализа пропускной способности железных дорог» (PDF) . Проверено 7 февраля 2016 г.
^ «Методы и методологии анализа пропускной способности железных дорог» (PDF) . Проверено 7 февраля 2016 г.
^ «Внедрение метода UIC 406 на Австрийских железных дорогах» (PDF) . Проверено 11 февраля 2016 г.
^ «Оценка пропускной способности железных дорог» (PDF) . 2006 год . Проверено 5 февраля 2016 г.
^ «Оценка пропускной способности железных дорог» (PDF) . 2006. с. 5 . Проверено 5 февраля 2016 г.
^ «ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ТРАМВАЙНЫЕ ПЛАТФОРМЫ НА СУАНСТОН-СТРИТ-НОРТ» (PDF) . ОТЧЕТ КОМИТЕТА БУДУЩЕГО МЕЛЬБУРНА (СОЕДИНЕННЫЙ ГОРОД) . 5 апреля 2011 г.
^ Пирс Коннор. «Пропускная способность высокоскоростных железных дорог» (PDF) . Проверено 7 февраля 2016 г.
^ Джеймс, Семпл (2009). «CityRail: система на грани» (PDF) . Проверено 18 мая 2020 г.
^ ул. Инженерная. «Сигнальные двери и перегородки на платформе для сингапурского MRT — Северо-Восточная линия» (PDF) . Проверено 11 февраля 2016 г.
^ Транспортное управление коридора Аламеда. «Информационный бюллетень об Аламеде» . Проверено 11 февраля 2016 г.
^ «Как удвоить пропускную способность железных дорог без строительства новых путей» . Инфраструктурный интеллект . Проверено 7 февраля 2016 г.

Внешние ссылки

«UIC 406». Архивировано 16 июня 2015 г. в буклете Wayback Machine о пропускной способности маршрута.
«Сайт Международного союза железных дорог»
«Железнодорожные технические страницы» На этом веб-сайте прекрасно обсуждаются принципы сигнализации, но он немного сложен.

[dictref-1] «пропускная способность маршрута» . Бесплатный словарь . Проверено 17 сентября 2015 г.

[2] «Военное определение пропускной способности маршрута» . Определение военного завода . Проверено 10 февраля 2016 г.

[mitair-3] Линкольнская лаборатория. «Влияние погоды на пропускную способность воздушных маршрутов» . Массачусетский технологический институт . Проверено 17 сентября 2015 г.

[4] «Проблемы пропускной способности железных дорог» (PDF) . Проверено 12 февраля 2016 г.

[5] «Заторы на железных дорогах Северной Америки и их последствия» . Проверено 14 февраля 2016 г.

[6] Пирс Коннор. «Пропускная способность высокоскоростных железных дорог» (PDF) . Проверено 7 февраля 2016 г.

[7] «Оценка пропускной способности железных дорог» (PDF) . Проверено 5 февраля 2016 г.

[8] «Оценка пропускной способности железных дорог» (PDF) . Проверено 5 февраля 2016 г.

[9] «Оценка пропускной способности железных дорог» (PDF) . Проверено 5 февраля 2016 г.

[10] «Оценка пропускной способности железных дорог» (PDF) . 2006 год . Проверено 5 февраля 2016 г.

[11] «Оценка пропускной способности железных дорог» (PDF) . 2006. с. 5 . Проверено 5 февраля 2016 г.

[12] «Методы и методологии анализа пропускной способности железных дорог» (PDF) . Проверено 7 февраля 2016 г.

[13] «Методы и методологии анализа пропускной способности железных дорог» (PDF) . Проверено 7 февраля 2016 г.

[14] «Внедрение метода UIC 406 на Австрийских железных дорогах» (PDF) . Проверено 11 февраля 2016 г.

[15] «Оценка пропускной способности железных дорог» (PDF) . 2006 год . Проверено 5 февраля 2016 г.

[16] «Оценка пропускной способности железных дорог» (PDF) . 2006. с. 5 . Проверено 5 февраля 2016 г.

[17] «ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ТРАМВАЙНЫЕ ПЛАТФОРМЫ НА СУАНСТОН-СТРИТ-НОРТ» (PDF) . ОТЧЕТ КОМИТЕТА БУДУЩЕГО МЕЛЬБУРНА (СОЕДИНЕННЫЙ ГОРОД) . 5 апреля 2011 г.

[18] Пирс Коннор. «Пропускная способность высокоскоростных железных дорог» (PDF) . Проверено 7 февраля 2016 г.

[19] Джеймс, Семпл (2009). «CityRail: система на грани» (PDF) . Проверено 18 мая 2020 г.

[20] ул. Инженерная. «Сигнальные двери и перегородки на платформе для сингапурского MRT — Северо-Восточная линия» (PDF) . Проверено 11 февраля 2016 г.

[21] Транспортное управление коридора Аламеда. «Информационный бюллетень об Аламеде» . Проверено 11 февраля 2016 г.

[22] «Как удвоить пропускную способность железных дорог без строительства новых путей» . Инфраструктурный интеллект . Проверено 7 февраля 2016 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]