第二章 文獻回顧
2.1 容量定義及所需要素
鐵路容量定義為:某特定運轉條件下,單位時間通過路線某點的最大客體單位 數。因此對於鐵路路線進行分析時,將會因不同運轉條件、不同時間長度、不同空 間參考點、不同客體衡量單位,而有不同容量意義及數值 (Krueger, 1999; Abril, 2008);因此在本節將介紹影響容量定義之四大基本要素 (交通部運輸研究所, 2012)。圖 2-1-1 為容量定義四大要素軸向示意圖。以下將詳述各軸向要素內涵。
圖 2-1-1 容量定義要素軸向示意圖
資料來源:交通部運輸研究所(2012)
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容量及目前使用量;該文件並明確建議鐵道容量規劃人員應對於,路線條件,例如 車站月台數目、站間距離之影響;交通條件中,列車方向組成、列車速率之影響;
控制條件中,號誌閉塞長度、閉塞制度種類影響等因子詳加留意。
Dingler 等人 (2009,2012),皆探討貨物列車組成變化對於單線鐵路容量之影響,
此文獻主要詳細探討交通條件中列車速率、列車加減速性能、列車組成等,對於容 量及平均誤點時間影響,並透過模擬軟體驗證得出可靠數據,證明上述因子有顯著 影響。
Harrod (2009),使用試驗設計方式設計 54 種不同類型軌道,探討路線條件下 路線標準和側線分布及數量變化、交通條件下列速率差異對路線容量變化程度,以 及路線容量與延誤關係,此文獻證明上述因子的確對容量產生明顯改變。
Lai 與 Wang (2012),建立傳統鐵路單區段解析容量模式,探討同一實際複線 軌道路段實施各類閉塞制度控制條件下對容量產生之影響程度;成果得知不同避 塞制度皆會使同一路段擁有不同容量,且號誌進步至使用移動避塞制時(Moving block system)容量成長非常顯著。
除上述文獻外,更有 Kraft (1988)、Krueger (1999)、Abril (2007)、Dicembre (2011),
等重要文獻皆對於運轉條件當中路線條件、交通條件、控制條件,對容量影響關係 深入研究。因此由眾多文獻關注此部份程度可知運轉條件對於容量影響深遠,值得 於研發多軌化進出站時隔公式時多加參考。
2. 時間單位長度
時間單位長度取決於系統營運特性,多可分為以時計算或以日計算。
以時計算多用於通勤鐵路、都會區鐵路、捷運系統等擁有高尖離峰特性運輸需 求之業者,著重小時為單位運輸能力。例如 Jong (2009)等人,使用單區段解析容量 模式衡量有部分通勤性質之臺灣鐵路台北都會區路線之運輸能力。交通部運輸研 究所,臺灣軌道容量手冊(2012),相同以小時為單位衡量捷運系統實用容量;
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Dicembre (2011),研究歐洲多處都會通勤鐵路路廊中,閉塞區間長度、車種混合程 度、車種限速與容量關係時,皆用小時進行容量探討。以日計算則多為尖離峰需求 差異特性不明顯、長途列車或貨運為主路線。例如,Dingler (2013)、黃詠安 (2011),
皆以日為時間長度單位,衡量北美長途貨運鐵路容量與相關運轉條件間相互關係。
3. 空間參考地點
容量定義時,須給予指定之容量參考地點,此地點由小至大可為路段、車站、
路線區段、路線等等。
路段容量為兩鄰近車站之間某通過點,主要影響因素為路段上號誌設備及列 車性能,並不考慮鄰近車站容量所造成影響。車站容量則多針對探討列車進出站時 所遇到瓶頸及車站內部股道容納限制下,某車站可通過之最大客體數量。路線區段 部分則為探討兩車站間及鄰近車站影響下之軌道容量。路線容量則為探討整體營 運路線上容量,包含考慮路線上所有各站間路段限制、車站限制、路線區段限制;
此部分將於 2.2.1 節詳細敘述。
4. 客體單位
容量定義所使用之客體單位隨不同營運業者關注對象而有所不同,單位可以 為乘客數、座位數、車廂數、貨物噸數、列車數等等,不同單位皆可進行轉換,但 建議需有一定轉換標準,以免轉換之間產生容量內涵認知差異。
捷運系統方面著重為尖峰時刻於都會區中實際最大乘客載運能力,客體單位 以乘客數量為主。傳統鐵路則依照運行目的而有所不同,對於評估長途快車容量供 給方面可採座位數計算;兼營都會區鐵路之評估容量可使用乘客數計算;貨物列車 可以總噸位數計算。因此傳統鐵路計算方式較為多元,而部分營運業者為求單位統 一時,直接以列車數計算。高速鐵路方面,則以座位數或列車數計算為主。
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