경로 용량

Route capacity
곤돌라 리프트, 하노버, 2000
다양한 운송 모드의 승객 용량

경로 용량은 주어진 시간(보통 1시간)에 주어진 경로를 이동할 수 있는 최대 차량 수, 사람 또는 화물의 양이다. 차선이 적은 도로 확장 등 [1]제도상 최악의 병목현상에 의해 제한될 수 있다.[2] 항공 교통로 수용력은 날씨에 영향을 받는다.[3] 지하철이나 경전철 시스템의 경우, 일반적으로 노선 용량은 각 차량의 용량이며, 열차당 차량 수를 곱하고, 시간당 열차 수(tph)를 곱한다. 이런 식으로 노선 용량은 간선 의존도가 높다. 이 수학 이론을 넘어 용량은 예를 들어 유용한 열차 길이와 같은 저속 구역, 단일 추적 구역 및 인프라 제한과 같은 다른 요인에 의해 영향을 받을 수 있다.

개요

전송망의 효과성에 대한 평가는 어떤 용량을 사용하는지, 어떻게 사용하는지, 그리고 그것이 효과적으로 사용되는지에 대한 계산을 포함한다. 예를 들어 과부하된 노선은 업그레이드해야 하거나 다른 노선이 제공하는 용량이 필요할 수 있다. 사용되지 않은 용량은 더 많은 사람이나 상품을 옮길 수 있는 기회를 나타낼 수 있다: 용량은 존재하기 때문에 추가 투자가 필요하지 않다.[4] 많은 전송 네트워크는 사용되지 않은 용량을 가지고 있다.

외부 요인은 다양한 방식으로 경로 용량에 영향을 미친다. 극심한 과밀 고속도로는 버스 서비스 용량을 감소시킬 것이다. 폭설로 고속도로와 고속도로의 수용량이 줄고, 강풍으로 공항의 착륙과 출항이 어려워진다. 많은 경우에 노선 용량은 외부 요인에 따라 매일 다를 것이다. 철도 시스템은 외부 요인에 의해 더 드물게 영향을 받는다.

노선은 일부 노선만이 특정 교통 유형을 수용할 수 있는 혼잡해질 수 있다. 예를 들어, 도로에는 트럭(화물차)의 높이를 제한하는 낮은 다리가 있을 수 있으며, 또는 철도 노선이 특정 차축 하중을 초과하여 적재된 왜건을 수용할 수 없을 수도 있다. 이로 인해 더 넓은 범위의 차량을 수용할 수 있는 모든 노선이 혼잡해지고, 다른 보다 제한적인 노선은 충분히 활용되지 못할 것이다. 미국과 멕시코 사이의 철도 교통은 차량의 종류, 특히 곡물 마차에 의해 제한되며, 2009년에 텍사스를 통과하는 새로운 철도 마차를 받아들일 수 있는 유일한 노선이 되었다.[5]

병목현상은 경로 용량을 결정하는 데 큰 역할을 한다. 어떤 경로에서든 용량은 가장 낮은 용량의 지점으로 제한되며, 긴 경로는 하나의 병목 현상에 의해 용량이 손상될 수 있다. 단일 병목현상이 수용할 수 있는 것보다 더 많은 차량이 한 경로에 진입하는 경우, 그 경로는 병목현상을 제외한 모든 지점에서 혼잡하지 않게 된다. 이러한 이유로 병목현상은 종종 교통 개선 프로젝트의 초점이 된다.

철도 적용

노선 용량은 종종 철도 시스템의 관리 및 설계에 계산되어 적용된다. 승객 부하가 매우 높은 철도의 경우, 가능한 최대 경로 용량이 중요한 요인이다. 노선용량을 위한 공통 단위는 시간당 사람(pph)으로, 메트로 스타일 시스템의 경우 최대 8만 명에 이를 수 있다. 노선 용량은 시간당 20대의 열차(tph)와 같이 시간당 차량 수로 표현할 수도 있다.[6] 두 개의 선로가 있는 철도 선로의 경로 용량은 거의 항상 어느 방향에서나 동일하다.

철도 교통의 최대 속도나 평균 속도는 모든 열차 서비스가 동일한 유형인 노선 용량에 영향을 미치지 않을 것이며, 정지 패턴은 동일하다.[citation needed] 느린 열차는 승객들이 목적지에 도착하는 데 더 오랜 시간이 걸리는 것을 의미하지만, 특정 지점을 지나 이동하는 열차의 수는 그대로 유지될 것이다.[citation needed] 특정 기간의 경로 용량은 관측소 플랫폼에 서 있는 관찰자가 관측할 수 있다. 더 느린 철도 시스템은 높은 열차의 처리량을 유지하기 위해 더 많은 구르는 재고를 필요로 할 것이다.[7] 교통 속도는 열차 사이의 필수 간선도로(속도에 단순히 비례하는 것이 아님)에 영향을 미치고, 따라서 노선 용량에 영향을 미칠 것이다.

경로 용량을 계산할 때 실용적인 고려사항을 고려하는 것이 중요하다.[8][9] 많은 철도는 주어진 날짜에 몇 시간 동안 최대 용량으로 운행하기를 희망할 것이며, 이론적 용량은 몇 대 이상의 열차에서 지속 가능하지 않다.[clarification needed] 몇 시간 동안 유지할 수 있는 감소된 용량 수준이 계산되는 경우가 많다.[10] 이론적 용량 수준에 가깝게 장시간 운행되는 철도는 시간 엄수가 낮을 것이다.[11]

노선 용량은 시스템을 사용하는 승객 수에 따라 달라지는데, 이는 단지 정거장 길이에 영향을 미치기 때문이다. 기존 철도 시스템의 경로 용량의 상당 부분이 기존 시간표 철도 이동에 사용될 것이다. 이것은 사용된 용량으로 설명된다.[12] 추가 열차에 할당될 남은 용량을 가용 용량이라고 한다.[13]

철도 시스템의 노선 용량을 늘리기 위해서는 기반 시설에 대한 상당한 투자가 필요하다. 예를 들어, 시간당 12대의 열차에서 시간당 20대로 철도의 노선 용량을 늘리는 것은 상당한 예산이 필요한 매우 실질적인 프로젝트가 될 수 있다.

철도 용량은 종종 항공기의 경로 용량보다 날씨에 덜 영향을 받는다. 그러나 눈이 선로를 막거나 고온에서 좌초된 레일에 의해 영향을 받을 수 있다.

경로 용량 계산 중

경로 용량을 계산하는 방법에는 UIC 406에 설명된 방법과 헤드웨이를 사용하는 두 가지가 있다. 국제철도연맹은 다양한 철도 관련 주제에 관한 문서를 제작하고, 철도 용량에 관한 전단을 발간했다. 이 전단지에는 철도노선을 통한 경로창출을 바탕으로 경로용량을 산출하는 방법이 수록되어 있다. "표준" 열차의 경로 수가 만들어진 다음, 열차의 경로가 추가된다. 그러면 노선에 잠재적으로 진입하여 이를 떠날 수 있는 열차의 총 수와 실제 개수를 결정할 수 있다.[14]

선로에서 경로 용량을 계산하는 일반적인 공식은 다음과 같다.

경로 용량

(1)

예를 들어, 4분짜리 간선도로는 시간당 15대의 열차의 노선 수용력으로 해석된다.

다양한 유형의 철도 서비스를 함께 혼합하여 경로 용량 절감

모든 철도 트래픽이 동일한 유형일 때 모든 철도 시스템에 대해 경로 용량이 최대화된다. 다른 유형의 열차 또는 심지어 다른 정지 패턴을 혼합하면 용량이 상당히 감소할 것이다.[15] 다른 유형의 열차가 함께 혼합된 곳에서 이것을 이질성이라고 부르기도 한다.[16] 이러한 맥락에서 다른 유형의 열차는 예를 들어 화물열차와 여객열차와 같은 다른 열차에 비해 속도가 느린 열차를 의미한다. 화물열차는 종종 승객보다 더 천천히 가속하고 브레이크를 밟으며 최고속도가 낮다. 또한 지역 올스톱 서비스 등 정차 패턴이 다른 여객열차는 제한적 또는 급행 운행과 혼합될 경우 노선 용량이 감소한다. 한 노선의 모든 열차가 모든 역에서 정차하는 곳에서 노선 수용력을 상실하는 것이 아니라, 정차 패턴이 다른 열차들이 함께 뒤섞인 곳에서만 운행한다.

다양한 유형의 철도에서 경로 용량

철도 시스템은 성능 및 경로 용량에 따라 크게 달라지며, 메트로 시스템은 가장 높은 용량을 갖는다. 트램과 경전철 시스템은 이론적으로 매우 높은 경로 용량을 가지고 있지만, 실제로 많은 시스템은 시간당 12대의 경로 용량만을 달성한다. 그렇긴 하지만 멜버른의 스완스턴 스트리트는 아침 피크 시간에 시간당 50대의 트램을 달성하는데, 이는 트램당 평균 72초이다.[17] 고속철도의 경우 시간당 최대 18대의 열차 노선 용량이 가능할 수 있다.[18] 1932년 시드니는 이론적으로 시간당 42대의 열차(약 85초마다)가 가능한 신호체계를 도입했지만 실제로는 50년대 시험 중 시간당 36대의 열차만을 달성했다.[19] 현대에 싱가포르의 풍골 도시철도 노선은 이동블록 시스템을 사용하여 90초간의 우회로를 달성하므로 노선용량은 시간당 40대의 열차다.[20] 모스크바 메트로도 시간당 40대의 열차를 달성하고 있으며, 향후 시간당 50대의 열차(72초마다 열차)를 달성하는 것을 목표로 하고 있다. 통근 철도 시스템의 노선 용량은 일반적으로 시간당 12~16대 정도로 열차 길이가 길고, 교통이 화물열차나 시외열차 등 다른 철도 서비스와 혼용되는 경우가 많아 지하철보다 낮다. 이와는 대조적으로 로스앤젤레스의 알라메다 화물 회랑에는 하루 150대의 화물 열차의 노선 용량이 있어 [21]다른 철도 화물 시스템에 비해 높지만 메트로에 비해 낮다.

화물 철도 시스템의 경로 용량은 화물이 향하고 있는 터미널에 의해 제한되는 경우가 많다. 대형 터미널은 더 많은 화물 열차를 수용할 수 있을 것이지만, 시간당 15대의 화물 열차의 노선 용량은 매우 이례적일 것이다.

경로 용량 및 스테이션

철도 시스템의 역과 승객을 태우기 위해 정차해야 하는 열차가 있는 역은 노선 용량을 줄이는 역할을 한다. 특히 서로 다른 정지 패턴의 열차가 철도를 통해 잇따라 이동하는 경우가 그렇다. 체류 시간은 역에서 기차 문을 여는 시간에서 닫는 시간까지 걸리는 시간이다. 체류 시간은 철도 시스템의 경로 용량에 큰 영향을 미친다.

용량 및 이동 블록 헤드웨이

많은 철도 시스템은 신호 전달을 위해 고정된 블록 시스템을 사용한다. 이동 블록은 헤드웨이를 줄이고 경로 용량을 개선할 수 있는 새로운 유형의 신호 전달을 나타낸다.[22] 무빙블록은 자동열차보호라는 신호시스템 내에 존재하는 신호원리다. 이러한 유형의 신호 전달 시스템은 신호 전달 시스템과 열차 사이의 지속적인 통신을 필요로 하기 때문에 이동 차단을 지원하는 철도 노선의 건설에는 많은 기술적 문제가 존재한다. 이는 종종 열차 무선 시스템으로 달성되지만 다른 방법으로 달성될 수 있기 때문이다. 또 다른 문제는 신호 전달 시스템이 어떤 열차의 길이를 항상 알아야 한다는 것이고, 그래서 모든 열차에 모든 객차와 마차를 감지할 수 있는 공학 시스템이 필요하다는 것이다.

참고 항목

철도별

참조

  1. ^ "route capacity". The Free Dictionary. Retrieved September 17, 2015.
  2. ^ "Military definition route capacity". Military Factory Definition. Retrieved February 10, 2016.
  3. ^ Lincoln Laboratory. "Weather Impacts on Air Route Capacity". Massachusetts Institute of Technology. Retrieved September 17, 2015.
  4. ^ "RailRoad Capacity Issues" (PDF). Retrieved February 12, 2016.
  5. ^ "North American Rail Congestion and Effects". Retrieved February 14, 2016.
  6. ^ Piers Connor. "High Speed Railway Capacity" (PDF). Retrieved February 7, 2016.
  7. ^ "An Assessment of Rail Capacity" (PDF). Retrieved February 5, 2016.
  8. ^ "An Assessment of Rail Capacity" (PDF). Retrieved February 5, 2016.
  9. ^ "An Assessment of Rail Capacity" (PDF). Retrieved February 5, 2016.
  10. ^ "An Evaluation of Rail Capacity" (PDF). 2006. Retrieved February 5, 2016.
  11. ^ "An Evaluation of Rail Capacity" (PDF). 2006. p. 5. Retrieved February 5, 2016.
  12. ^ "Techniques and methodologies for railway capacity analysis" (PDF). Retrieved February 7, 2016.
  13. ^ "Techniques and methodologies for railway capacity analysis" (PDF). Retrieved February 7, 2016.
  14. ^ "Implementation of the UIC 406 method at the Austrian Railways" (PDF). Retrieved February 11, 2016.
  15. ^ "An Evaluation of Rail Capacity" (PDF). 2006. Retrieved February 5, 2016.
  16. ^ "An Evaluation of Rail Capacity" (PDF). 2006. p. 5. Retrieved February 5, 2016.
  17. ^ "SWANSTON STREET NORTH PROPOSED TRAM PLATFORMS" (PDF). FUTURE MELBOURNE (CONNECTED CITY) COMMITTEE REPORT. April 5, 2011.{{cite web}}: CS1 maint : url-status (링크)
  18. ^ Piers Connor. "High Speed Railway Capacity" (PDF). Retrieved February 7, 2016.
  19. ^ James, Semple (2009). "CityRail: A system on the brink" (PDF). Retrieved May 18, 2020.{{cite web}}: CS1 maint : url-status (링크)
  20. ^ St Engineering. "Signalling and Platform Screen Doors for Singapore MRT - The NorthEast Line" (PDF). Retrieved February 11, 2016.
  21. ^ Alameda Corridor Transportation Authority. "Alameda Fact Sheet". Retrieved February 11, 2016.
  22. ^ "How to Double Railway Capacity without Building new Track". Infrastructure Intelligence. Retrieved February 7, 2016.

외부 링크