3．2 車輛類型及列車編組
根據遠期單方向高峰小時斷面客流量和可能實現的遠期最小列車運行間隔可以計算出遠期高峰小時每列車的載客量，并據此確定車輛類型及列車編組。
目前我國大城市已建、在建和擬建地鐵線(擬建地鐵線是指已經國家發展計劃委員會批準立項，即將開工建設的地鐵線)的遠期單方向高峰小時斷面客流量都比較大，一般在4—7萬人次／h，這一數值是根據客流預測結果并綜合各種因素后確定的，就我國城市地鐵建設30余年來的經驗看，這一遠期單方向高峰小時斷面客流量的取值均偏大，這主要是因為客流預測方法上的不精確度，城市總體規劃和交通線網規劃的滯后度，取值時采用了偏高的冗余度，再加上客流量的波動性和不確定性，因此而達不到設計預測的遠期單方向高峰小時斷面客流量。
可見，合理確定遠期單方向高峰小時斷面客流量在地鐵建設中的首要地位。
3．2．1 車輛類型的選擇
根據我國“地下鐵道設計規范”的規定， 目前我國地鐵使用的車輛有兩種車型可供選擇，即A型車和B型車(將來不排斥還有其它車型)。滿定員狀況下A型車的最大載客量為310人／輛，B型車為240人／輛：在超員狀況下A型車最大載客量為410人／輛，B型車為290人／輛。
車輛類型選擇與限界、車站長度、牽引供電制式等眾多參數有關，而這些參數一旦確定，在地鐵建成后無法更改，因此車輛類型選擇均以遠期單方向高峰小時斷面客流量作為依據，再根據不同車型每列車的最大載客量、結合列車編組的確定而進行。
3．2．2 列車編組及動力配置方案
我國地鐵列車編組可以采用由2輛、3輛、…直至8輛車組成的方案。列車的動力配置也可有不同方案，如全部采用動力車方案(北京地鐵)或采用動力車與非動力車(拖掛車)合掛的方案，究竟采用幾輛編組及何種動力配置方案，均視設計要求的具體情況而定，但還必須滿足列車能自我救援的條件。所謂列車自我救援是指列車在運行過程中，其編組中某一輛動力車突發故障而喪失動力時(兩輛及以上的動力車同時突發故障而喪失動力的概率極小)，能依靠其它動力車使列車運行到達前方車站的能力。據此，列車編組最少為兩輛動力車，這樣方能實現自我救援。
3．2．3 固定編組與靈活編組
地鐵列車的編組有固定編組與靈活編組兩種。固定編組是指列車的編組在設計時已將其固定為若干節編組，這種編組在動力配置、列車操縱控制端(司機室)的設置及各種設備的總體布置上可以綜合安排，并實現全列車前后貫通以利平衡各車廂乘員密度；但不足之處在于不論客流量大小如何，都必須開行固定輛數的列車，特別在平峰和低峰時段運營時，列車的載客率太低。若采用加大列車運行間隔，以增加載客率，則必然會降低服務水準。我國目前運營中的地鐵線均采用固定編組方式。
靈活編組是指列車的編組在設計時就未將編組固定，而是隨初、近、遠期客流量的不斷增加而逐步擴大編組并始終保持較小的列車運行間隔，以實現較高的服務水準。同時，也通過調節編組和行車密度來保證較高的載客率。國外不少地鐵線就采用這種靈活編組的方式，如維也納地鐵2號線的列車編組就采用可調方式，可由6輛編組快速解編為4輛編組。
采用靈活編組要有相應的動力配置予以保證，編組的減增，動力配置也需按比例減增，以不影響列車的牽引動力。從方便實現靈活編組出發，全動力車編組最為有利，但勢必增加車輛購置費的投入。
應當指出，靈活編組決不是隨時隨地可以解和編，解編必須在車輛段內按一定的工序進行，每環節均輔以嚴格的檢測診斷，以確保全列車機械、電氣聯接的安全可靠。
靈活編組也不是每天按高、平峰客流量來調節編組，而是通過事先按大、小編組及長、短交路來解決高、平峰和高、低斷面客流量的需求來解編，而且必須有計劃、有序進行。
從適合我國地鐵運營情況看，比較合理的靈活編組方式可以是：初、近期采用2動1拖編組或2動編組作為列車基本單元，在不同時段以不同的運行間隔來滿足客流需求：隨著客流的增加，可以在高峰時段插入加發事先已在段內編好的3動2拖編組(或2動2拖編組)列車并輔以短交路方式同時解決高斷面客流量的需求。這樣就實現了由2輛至5輛不同編組的靈活方案。
3．3 車輛類型和列車編組對地鐵主要系統的影響
(1)對土建工程規模的影響
土建工程規模是根據選定的車輛類型和列車編組并結合其他綜合因素而確定。由于土建工程，尤其是地下隧道和車站建筑在建成后往往很難改、擴建，故而均按車輛類型和遠期規模的列車編組所要求的限界及有效站臺長度一步到位。
由于遠期的目標年限相對久遠，因而預測的遠期單方向高峰小時斷面客流量都比較大。在“規范”要求的最小列車運行間隔不小于120s并略留有余地的前提下，必然選用車體較寬、載客量較大的A型車和較長的列車編組。這就造成我國已建、在建和擬建的地鐵土建工程規模都比較龐大，尤其是車站建筑規模更為突出。車站長度不少都在170m以上。再加上要考慮旅客集散及裝設自動售檢票系統，車站大都設計成雙層或多層。總之，行車密度低及隨之而來的大編組對土建工程規模的影響是最為明顯的。據測算，若以較高密度運行縮減2輛編組，每座車站僅就壓縮規模一項(抵消隧道加長所需的費用)就可節約投資0．15億元(明挖)至0．25億元(暗挖)。
(2)對牽引供電系統的影響
牽引供電系統也是按車輛類型、遠期規模的列車編組和最小列車運行間隔來配置。牽引供電系統的設備用房原則上要求一次建成，也可采用初期部分建成遠期預留的分期投資建設方案，牽引供電設備可以按初、近、遠期需求分步到位。
應當指出，車輛類型、列車編組和行車密度的不同，對牽引供電系統的影響不是很大，因為牽引供電系統的規模歸根到底取決于遠期單方向高峰小時斷面客流量的大小，牽引供電系統的配置應能確保完成高峰小時客流量的運輸任務，即根據高峰小時內需開行的總車輛數而確定規模，與列車編組的大小、行車密度的高低關系不大。由于完成相同的客運量，因而耗電量也基本一致。相反“小編組、高密度”的運行能耗還能降低，這是因為在區間運行中增加了再生制動反饋電能的利用機會。
(3)對通風空調、照明、中、低壓供配電、電梯、自動扶梯、升降設備、給排水、消防等系統的影響。
這些系統的規模均隨車站規模而定，其設備用房的建設也是一步到位，設備的配置可以分步實現，但總的投資規模因車站規模增大而加大。此外，為確保這些系統的正常運轉，運營費用及維修支出也將維持在較高水平。總之，大編組對這些系統會產生負面影響。
(4)對車輛配置和車輛段規模的影響
由于車輛配置是根據完成遠期單方向高峰小時斷面客流需求而定的，在某種特定情況下，“小編組”需配置的車輛總數可能還要比“大編組”略少一些。
在車輛段規模方面，采用“小編組”時，停車庫和檢修庫的長度均比“大編組”要縮短，但停車庫要增加停車股道，檢修庫要增加檢修列位。由于總車輛數沒有多大差別，因而車輛段的規模也不相上下。總之，列車編組對這二者的影響不大。
(5)對運營監控系統的影響
運營監控系統，包括通信、信號、防災報警、建筑設備監控、自動售檢票系統等，其規模應與車輛編組和運營方式相適應。采用大編組列車運行時，運營管理及維護費用上升。理論上認為：在初、近期運營階段，可以減小編組運行，但實際上大多數地鐵線仍按遠期的列車編組運行。可是，為了保證必要的服務水準，行車密度勢必不能太低，這就造成初、近期運營階段和每天平、低峰運行時段的載客率低，運營成本提高。同時，為了維持一個龐大的運營監控管理體系的正常運行，日常的維護、檢修、管理人員的數量及費用的支出均需保持在一定水平，從而進一步增加了運營成本。可見列車編組對運營監控系統的影響也是十分明顯的。
綜上所述，選擇合理的車輛類型和縮小列車編組對于控制土建工程規模，特別是車站規模及其他相關設施的規模，從而達到降低地鐵建設造價和運營成本的目的。
根據遠期單方向高峰小時斷面客流量和可能實現的遠期最小列車運行間隔可以計算出遠期高峰小時每列車的載客量，并據此確定車輛類型及列車編組。
目前我國大城市已建、在建和擬建地鐵線(擬建地鐵線是指已經國家發展計劃委員會批準立項，即將開工建設的地鐵線)的遠期單方向高峰小時斷面客流量都比較大，一般在4—7萬人次／h，這一數值是根據客流預測結果并綜合各種因素后確定的，就我國城市地鐵建設30余年來的經驗看，這一遠期單方向高峰小時斷面客流量的取值均偏大，這主要是因為客流預測方法上的不精確度，城市總體規劃和交通線網規劃的滯后度，取值時采用了偏高的冗余度，再加上客流量的波動性和不確定性，因此而達不到設計預測的遠期單方向高峰小時斷面客流量。
可見，合理確定遠期單方向高峰小時斷面客流量在地鐵建設中的首要地位。
3．2．1 車輛類型的選擇
根據我國“地下鐵道設計規范”的規定， 目前我國地鐵使用的車輛有兩種車型可供選擇，即A型車和B型車(將來不排斥還有其它車型)。滿定員狀況下A型車的最大載客量為310人／輛，B型車為240人／輛：在超員狀況下A型車最大載客量為410人／輛，B型車為290人／輛。
車輛類型選擇與限界、車站長度、牽引供電制式等眾多參數有關，而這些參數一旦確定，在地鐵建成后無法更改，因此車輛類型選擇均以遠期單方向高峰小時斷面客流量作為依據，再根據不同車型每列車的最大載客量、結合列車編組的確定而進行。
3．2．2 列車編組及動力配置方案
我國地鐵列車編組可以采用由2輛、3輛、…直至8輛車組成的方案。列車的動力配置也可有不同方案，如全部采用動力車方案(北京地鐵)或采用動力車與非動力車(拖掛車)合掛的方案，究竟采用幾輛編組及何種動力配置方案，均視設計要求的具體情況而定，但還必須滿足列車能自我救援的條件。所謂列車自我救援是指列車在運行過程中，其編組中某一輛動力車突發故障而喪失動力時(兩輛及以上的動力車同時突發故障而喪失動力的概率極小)，能依靠其它動力車使列車運行到達前方車站的能力。據此，列車編組最少為兩輛動力車，這樣方能實現自我救援。
3．2．3 固定編組與靈活編組
地鐵列車的編組有固定編組與靈活編組兩種。固定編組是指列車的編組在設計時已將其固定為若干節編組，這種編組在動力配置、列車操縱控制端(司機室)的設置及各種設備的總體布置上可以綜合安排，并實現全列車前后貫通以利平衡各車廂乘員密度；但不足之處在于不論客流量大小如何，都必須開行固定輛數的列車，特別在平峰和低峰時段運營時，列車的載客率太低。若采用加大列車運行間隔，以增加載客率，則必然會降低服務水準。我國目前運營中的地鐵線均采用固定編組方式。
靈活編組是指列車的編組在設計時就未將編組固定，而是隨初、近、遠期客流量的不斷增加而逐步擴大編組并始終保持較小的列車運行間隔，以實現較高的服務水準。同時，也通過調節編組和行車密度來保證較高的載客率。國外不少地鐵線就采用這種靈活編組的方式，如維也納地鐵2號線的列車編組就采用可調方式，可由6輛編組快速解編為4輛編組。
采用靈活編組要有相應的動力配置予以保證，編組的減增，動力配置也需按比例減增，以不影響列車的牽引動力。從方便實現靈活編組出發，全動力車編組最為有利，但勢必增加車輛購置費的投入。
應當指出，靈活編組決不是隨時隨地可以解和編，解編必須在車輛段內按一定的工序進行，每環節均輔以嚴格的檢測診斷，以確保全列車機械、電氣聯接的安全可靠。
靈活編組也不是每天按高、平峰客流量來調節編組，而是通過事先按大、小編組及長、短交路來解決高、平峰和高、低斷面客流量的需求來解編，而且必須有計劃、有序進行。
從適合我國地鐵運營情況看，比較合理的靈活編組方式可以是：初、近期采用2動1拖編組或2動編組作為列車基本單元，在不同時段以不同的運行間隔來滿足客流需求：隨著客流的增加，可以在高峰時段插入加發事先已在段內編好的3動2拖編組(或2動2拖編組)列車并輔以短交路方式同時解決高斷面客流量的需求。這樣就實現了由2輛至5輛不同編組的靈活方案。
3．3 車輛類型和列車編組對地鐵主要系統的影響
(1)對土建工程規模的影響
土建工程規模是根據選定的車輛類型和列車編組并結合其他綜合因素而確定。由于土建工程，尤其是地下隧道和車站建筑在建成后往往很難改、擴建，故而均按車輛類型和遠期規模的列車編組所要求的限界及有效站臺長度一步到位。
由于遠期的目標年限相對久遠，因而預測的遠期單方向高峰小時斷面客流量都比較大。在“規范”要求的最小列車運行間隔不小于120s并略留有余地的前提下，必然選用車體較寬、載客量較大的A型車和較長的列車編組。這就造成我國已建、在建和擬建的地鐵土建工程規模都比較龐大，尤其是車站建筑規模更為突出。車站長度不少都在170m以上。再加上要考慮旅客集散及裝設自動售檢票系統，車站大都設計成雙層或多層。總之，行車密度低及隨之而來的大編組對土建工程規模的影響是最為明顯的。據測算，若以較高密度運行縮減2輛編組，每座車站僅就壓縮規模一項(抵消隧道加長所需的費用)就可節約投資0．15億元(明挖)至0．25億元(暗挖)。
(2)對牽引供電系統的影響
牽引供電系統也是按車輛類型、遠期規模的列車編組和最小列車運行間隔來配置。牽引供電系統的設備用房原則上要求一次建成，也可采用初期部分建成遠期預留的分期投資建設方案，牽引供電設備可以按初、近、遠期需求分步到位。
應當指出，車輛類型、列車編組和行車密度的不同，對牽引供電系統的影響不是很大，因為牽引供電系統的規模歸根到底取決于遠期單方向高峰小時斷面客流量的大小，牽引供電系統的配置應能確保完成高峰小時客流量的運輸任務，即根據高峰小時內需開行的總車輛數而確定規模，與列車編組的大小、行車密度的高低關系不大。由于完成相同的客運量，因而耗電量也基本一致。相反“小編組、高密度”的運行能耗還能降低，這是因為在區間運行中增加了再生制動反饋電能的利用機會。
(3)對通風空調、照明、中、低壓供配電、電梯、自動扶梯、升降設備、給排水、消防等系統的影響。
這些系統的規模均隨車站規模而定，其設備用房的建設也是一步到位，設備的配置可以分步實現，但總的投資規模因車站規模增大而加大。此外，為確保這些系統的正常運轉，運營費用及維修支出也將維持在較高水平。總之，大編組對這些系統會產生負面影響。
(4)對車輛配置和車輛段規模的影響
由于車輛配置是根據完成遠期單方向高峰小時斷面客流需求而定的，在某種特定情況下，“小編組”需配置的車輛總數可能還要比“大編組”略少一些。
在車輛段規模方面，采用“小編組”時，停車庫和檢修庫的長度均比“大編組”要縮短，但停車庫要增加停車股道，檢修庫要增加檢修列位。由于總車輛數沒有多大差別，因而車輛段的規模也不相上下。總之，列車編組對這二者的影響不大。
(5)對運營監控系統的影響
運營監控系統，包括通信、信號、防災報警、建筑設備監控、自動售檢票系統等，其規模應與車輛編組和運營方式相適應。采用大編組列車運行時，運營管理及維護費用上升。理論上認為：在初、近期運營階段，可以減小編組運行，但實際上大多數地鐵線仍按遠期的列車編組運行。可是，為了保證必要的服務水準，行車密度勢必不能太低，這就造成初、近期運營階段和每天平、低峰運行時段的載客率低，運營成本提高。同時，為了維持一個龐大的運營監控管理體系的正常運行，日常的維護、檢修、管理人員的數量及費用的支出均需保持在一定水平，從而進一步增加了運營成本。可見列車編組對運營監控系統的影響也是十分明顯的。
綜上所述，選擇合理的車輛類型和縮小列車編組對于控制土建工程規模，特別是車站規模及其他相關設施的規模，從而達到降低地鐵建設造價和運營成本的目的。
