[閒聊] 基隆河谷軌道詳解 1.塞車
本篇的主題是塞車
因為從數學的抽象角度切入
所以眼中看到的塞網路塞馬路塞鐵路, 根本同一件事情
為什麼會塞車?
細節變化先不論, 主要塞車回堵原因是流量不匹配
進 > 出
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雪隧北上流量極限帳面數字, 大約 2600 車/小時
但實際儀控如果直接抓這個數字
必塞無疑!
因為實際瞬間車流量會有擾動, 時快時慢
網路的術語叫做 jitter
只要擾動破表超過極限持續一段時間
就會推骨牌引發塞車點的車速下降
進一步壓低該車速對應的流量極限, 到比如 2400 車/小時
儀控如果沒能在擾動發生前就先降到 2400
骨牌必然倒一片
發生前就要控速? 還提前預測咧, 又不是算命的!
有辦法撈過往紀錄做預測是最好
沒條件算命的話, 匝道一開始就認命地用 2400 這個參數
總比骨牌倒一片, 最後實際車流剩下 2000 車/小時 還要好
這就跟台電留 10% 備轉容量一樣道理
因為意外說來就來
很遺憾高公局目前還沒辦法控到那麼精準
該預留多少安全餘裕也不是那麼有概念
連假必塞
所以全國軍民同胞只能當個聰明的用路人
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https://i.imgur.com/4OZjHgn.png
北捷最繁忙的板南線
班距為何是 2 分 15 秒, 非得有零頭不可?
小弟是外部人當然不曉得真正原因
但可以用安全餘裕概念來猜
捷運走走停停
平均車速大約 30 km/h
市區站距早在都市計畫時已決定脈絡, 大約是 1 公里
也就是前進一個站剛好 2 分鐘
當班距設為 2 分的時候
市區一整排比如連續 10 個站
這 10 列車會剛好同步進站同步出站
萬一某個站關門時夾到人怎麼辦?
答案是開門再關, 至少耗掉 10 秒
如果是該站到後方一公里的鐵軌設定為閉塞區間
後方相鄰車站的列車就會闖入!
甚至引發連鎖反應, 一路倒骨牌同時闖入
因此班距要多留 15 秒! 給後方列車留反應時間
而夾到人的列車, 發車後卯起來偷各種秒數
過幾個站就能把 10 秒追回來
2 分 15 秒大概是板南線的極限值了
再短就要犧牲安全性
賭看看會不會追尾
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那麼台鐵呢?
https://i.imgur.com/VboGLgE.png
光是看到今天台北站, 發車狀態誤點一整排
就知道班次一定排太滿
安全餘裕不夠用甚至沒有留
只要有一列誤點, 就能害後面骨牌倒一片
誤點原因很多
超賣站票是最容易的方法
星期五晚上返鄉的自強號, 曾經可以誤點一個多小時稀鬆平常
就是因為站票賣到車廂太擠
本來 1 秒上下客 1 人, 變成 2 秒鐘才出得來
進出人數又比平常多
大站本來表定停 5 分, 拖到 10 分鐘以上都有
於是不止這列自強號要誤點
連前方本來沒事的區間車都得停下來讓路
骨牌倒一整片
減班是立刻改善的簡單方法
問題是做得到嗎?
乘客沒減少, 減班只會拉長上下車的時間
如果沒有搭配加掛車廂
單純減班只不過打地鼠
這邊敲下去換那邊冒出來
基隆人之所以常被火車放鴿子
是因為台鐵台北站容量超載
加上基隆自強號班次少, 因此排班就被犧牲了
多數是需要讓路太魯閣普悠瑪的區間車
非常不利
被迫要當個聰明的用火車人
其實誤點原因很多
並不是什麼班次排疏鬆一點就能簡單解決
只要基礎沒打好
班次排到臨界密度就會開始常常誤點
排疏一點只不過治標
其實問題很有得搞
可參考延伸閱讀
https://topic.udn.com/event/vision_TRAdelay
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怎樣可以造成 "進 > 出"
最簡單的方法是 Y 字開叉兩條灌一條
https://i.imgur.com/E4CJiLX.png
上圖往南兩道車流, 大里到草屯 與 烏日到舊正
在匯流點霧峰只要來個 45% + 56%
這個點就會破表, 從交流道匯流點往開叉兩邊回堵, 全變成紅色
過了匯流點之後車速漸漸回升
所以 霧峰->霧峰系統 車速橘色反而還比較快一些
而匯流點的匯流效率如果不夠好的話
別說 100%, 可能合計 95% 就會掛
台鐵匯流效率不好的證據
可以從班表找到
同樣基隆台北區間, 同樣比開最慢的
南向自強 117 耗時 48 分, 就是比北向自強 128 耗時 45 分要慢
南向區間 1221 花 55 分, 同樣輸給北向區間 1122 的 53 分
因為排班排到剩下零碎時間終於強碰
南向進匯流點要稍微多等一下
不然會撞車
北向出匯流點就不用等
基隆往台北今天有 59 班
宜蘭往台北今天有 57 班
瑞芳/福隆/雙溪 發車的瑞芳往台北, 今天有 11 班
開叉兩頭的班次數是 59 : 68
基隆之所以塞火車
就是死在 Y 字開叉
尤其進入開叉點之前的流量, 又明顯佔不到一半
有夠捶心肝!
然而站在台鐵立場
總班次固定, 這邊增就是那邊減
調整到最後還不是一樣打地鼠, 換成宜蘭花蓮立委來靠腰
不如不要動
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其實塞車也不過就這麼回事罷了
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10/16 15:36,
3年前
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10/16 15:36, 1F
答案很簡單
因為沒有看出舉例背後要說明什麼
捷運的例子是要說明 "安全餘裕" 應該留多少
板南線的例子是
列車排到滿可以 2 分鐘一班
但實際只排 2 分 15 秒 (135 秒)
也就是每 135 秒當中有 15 秒是故意留的, 不要用到滿
15/135 = 1/9 = 11.11%
時間留白比例跟台電的備轉容量率是一樣意思
環狀線又沒有操到滿
當然無法拿來舉例
光從現象判斷
台鐵尖載的排班應該是沒有保留多少空隙
但實際要拿內部數據來比對才會曉得
推
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是指哪件呢?
台鐵班表肯定不能動態, 自強號每天發車時間不同保證罵慘
但國道的匝道儀控確實應該動態
而且背後會有一套很複雜的演算法
才能控到不論發生甚麼意外都能維持高度可用性
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10/16 18:12,
3年前
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環狀線只是單純沒有操到滿, 所以沒拿來舉例
https://i.imgur.com/M1rMjHn.png
但文湖線採用不同的演算法做行車控制
也無法拿來舉例
實際用什麼方法小弟並不清楚
但我曾看過在意外發生後
前一班木柵線列車門都還沒關上 (對, 當時叫做木柵線)
後兩班已經在站外等待進站
這應該不是什麼閉塞區間
而是用別種方法在做列車控制
https://www.ettoday.net/news/20160120/634020.htm
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10/16 20:34,
3年前
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軌道的流量有沒有用到滿
跟是不是高架, 一點關係也沒有
環狀線的 utilization 之所以能判斷沒有用完
原因只有一個
生意不好多開多賠
https://www.ettoday.net/news/20200705/1753107.htm
判斷板南文湖已經滿載到頂
同樣是新聞有報導
https://www.cardu.com.tw/news/detail.php?nt_pk=27&ns_pk=15383
班距長短是果不是因
是從新聞報導知道有沒有滿載之後
回頭查班距
才知道高運量的運能到頂, 班距 2 分 15 秒
文湖線死操活操可以壓到 72 秒, 大概沒有留安全餘裕
至於環狀線的極限是多少, 廠商跟捷運公司當然知道
但你我外部人目前線索不夠, 還沒看到答案
只知肯定不會做盡全力賠錢這種笨事
班距 4 分當然還有縮短的空間
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10/17 07:20,
3年前
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車速跟高架與否, 這兩件事情不相關
高鐵路線大部分高架, 可以開 300 km/h
車速上限只會跟曲率半徑高度相關
實際開多少是根據營運考量
例如高鐵公司想省電, 沒事很少開到 300 貼表
不需要把車速跟運量綁在一起
簡單的數學思考
假設有國道客運與省道客運兩條直達路線 (中途不停靠)
每天共 100 班往返台北桃園, 每班坐到滿 30 人
車型相同但行進車速差一倍
這兩路一天能提供的運量各是多少人? 有差別嗎?
事實上這點就是鐵改局當年提北宜直鐵犯的錯誤
主題 3 的解塞車會翻出當時的報告
給大家奇文共賞一下!
推
10/17 21:21,
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※ 編輯: vcbxnzm (111.254.0.233 臺灣), 10/18/2020 13:12:52
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