本发明属于轨道交通运输领域，具体地说，涉及一种可低成本解决不同时段、不同地段交通拥挤难题、提高载客容量的地铁或轻轨列车系列装置。
背景技术：
轨道交通是一种高能效、高速度、高集中度、高载客量的快速陆上运输交通体系，随着城市化进程的深入发展，城市人口的急剧增长，城市不断向周边延伸扩展，对交通的要求持续提高，地铁和轻轨交通在解决大流量城市交通中发挥着不可替代的重要作用，以至于造成地铁和轻轨列车在许多城市区段内和时间段内拥挤不堪，拥挤程度也日趋严重，影响了城市交通功能的发挥。
城市轨道交通运量大、速度快、碳排放少、能源效率高，是城市交通重要设施，也是城市地面交通严重阻塞后最理想的替代交通手段，受到社会的普遍欢迎。但是，目前在国内外许多城市，特别是东亚等人口密集国家的大城市中，由于各种原因，地铁运量还不能完全满足社会不断增长的需要，发生拥挤甚至严重超载运行司空见惯，降低了交通服务质量，影响了正常的客运服务，这个状况亟待克服解决。
针对客流量超编的问题，许多地铁管理部门只能采取增加列车班次，加多车厢等措施。但客流量还是继续增加，为安全起见，以致于不得不动用大量人力物力，在入口处设闸限流，影响了人们的正常出行。
根据国内外实践经验，地铁工程的建设规模与设备容量要按远期设计年限的预测客流量和列车通过能力确定，通常按该期最后一年采用三阶段规划，在中国，初期为建成通车也就是交付运营后第3年，近期为第10年，远期为第25年。由于地铁系统属大型建设工程，投资大、建设周期长，为节省初、近期投资和避免一些后期才使用的设备长期闲置，对于可以分期建设的工程及配备设备，应分期扩建、增设。这样就产生了一个现实的矛盾，设计运量是按初期、近期、远期阶跃式变化的，而实际乘客量往往是缓慢渐进式增长的，两种曲线不能完全理想吻合匹配，会经常反复出现或者空荡或者拥挤的状况，既会造成投资效益降低、虚糜浪费，又会引起运能不足、拥挤不堪，以至于难以应对处理地铁实际运行需求的困难。
此外，对于长期处于严重乘客拥挤线路，能不能找到一种比较容易操作执行的解决方案减轻拥挤，维持相对正常的运行，为建造新线觅得一个合适的缓冲期，都是地铁或轻轨建设运行者面临的两难选择。
中国发明专利申请201410081948.4“长超站台的轨道列车编组的过度无侧门车厢”等系列文件，其中提出增加无侧门车厢以增大列车载客量，所述无侧门车厢停靠在所述站台以外，无侧门车厢内的乘客经由所述站内车厢直接上下到有限长度的站台；无侧门车厢的技术特征是：整节车厢无侧面乗客上下门。
虽然所提方案对增加地铁运量，减缓拥挤有一定的积极意义，但是，增大列车载客量的更简单易行的列车车厢为一侧门车厢和多侧门车厢，而不是无侧门车厢；此外列车增加车厢后，如果保持车速不减，列车牵引耗电增加后引起的供电不足瓶颈依然可能需要对线路或车站进行扩建改造，因此同样会增加运营部门的增容成本，也会影响改造期间的交通秩序，这两方面都需要作实质性改进。
至于将列车编组分成近程远程相互分隔的设施和措施，既增加了车站设施和列车成本，又不利于增大列车容量空间，也不适合乘客乘坐习惯。所以也有必要作修改，继续恢复保留现有的乘坐惯例，以便于与现有运输设施和操作方法相衔接。
技术实现要素：
解决地铁和轻轨容量饱和的办法无疑主要有两大手段，一条是从线路扩容或车站改造解决问题，另一条是以列车改造提高容量维持运行，前者成本高、改造难度大，会影响现有交通秩序，后者改造成本低，操作容易，且可保持原有交通秩序不受或少受影响，是一种比较可行的解决方案。这就是本发明所提出的一种增容型列车的新概念。
增容型列车就是一种尽量避免线路和车站建设改造，主要靠高于传统运量之间的不同类型系列列车的改进替换来增加客运量、适应客流需求的新颖列车方案，以低成本降低和改善地铁拥挤状况。虽然从基本概念上说，增容型列车也仍然是靠一种加多车厢数量和提高质量的列车组，也有不低的成本，但这些列车能避免车站改造，仍能适应原有较短的月台，不受短月台长度限制顺利实现上下乘客流动，且乘坐方法与现有乘车习惯基本相同，容易推广，新型列车的适应性好、机动性强，可随时调发到拥挤线路。
本发明的增容型列车系列是这样构造的，一种用于增加载客容量的地铁或轻轨列车系列装置，列车比原有列车增挂一节或数节车厢，并允许列车的车厢总长大于站台长度，其特征为，列车尾部和/或头部增加一节或多节增容车厢；所述增容车厢的部分车体或全部车体在列车正常停靠车站时处于站台之外，增容车厢内设有部分自身侧门直接连接站台，或增容车厢不设侧门，经由与之相连接的贯通门通过通道车厢侧门与站台连接；地铁或轻轨的线路和站台无须作或仅须作微量改扩建。
增容型系列列车在增编扩容的同时，新列车通过节能降耗技术的手段，在相同的运行条件下，能耗基本上保持原有替代前列车的水平，因此，新列车采用后也无须对线路的牵引供设施作增容改扩建。
本发明减缓拥挤列车的直接技术效果是明显的，就是靠增多车厢克服拥挤，克服了站台长度不够所带来的瓶颈制约，解决了乘客乘车拥挤的难题，同时又通过一定的技术措施降低列车组增编后对线路和车站改造的压力，从而去除了地铁客运量扩容对线路、牵引供电、月台、车站作改扩建的费用，节约了大量基建成本，避免了车站施工对现有交通秩序的干扰影响，满足了大容量乘客的出行交通需要，增加了运行部门的经济收入。
附图说明
图1、地铁或轻轨设计运量与实际运量关系曲线图
图2、尾端过道车和深巷车的车厢内平面布置图
图3、尾端为过道车加二节深巷车的车厢连接示意图
图4、采用多侧门车厢的单驾驶车增容列车之四
图5、采用多侧门车厢的单驾驶车增容列车之五
图6、头部深巷车的车厢内平面布置图
图7、双驾驶车增容列车中8厢车增编为9厢车示意图
图8、双驾驶车增容列车中由6厢车增容到10厢深巷列车与站台关系示意图
图9、深巷车厢内通道栏杆平视图
图10、深巷车厢内的中央通道平面布置示意图
图11、超级电容器与直流牵引网连接的双向dc/dc变换器主电路简图(附图的说明部分放在具体实施方式章节中叙述)
具体实施方式
目前我国共有43座城市获批新建地铁，规划总里程8600公里。其中一二线城市早已成网，上海北京的地铁总里程甚至名列全球榜首，未来拟修建扩建地铁(含轻轨)的三线城市约有50个，可见地铁有很大的发展需求。至于轨轻，由于造价低、经济性高，今后在三线城市的发展更快。本发明所说的地铁，如不特别说明，即包含了轻轨。
地铁拥挤超载的原因是多方面的，既有地铁设计建造方面的原因，也有列车选择配置方面的原因，更大的原因是城市的高速发展所致的交通量暴增。在解决超载问题前，有必要对产生拥挤的各种原因作分析研究，找出各不同城市不同线路最合适的解决方案。
首先简要介绍地铁建设的设计原则。
地铁的客运量通常是随城市发展逐步增长的，为保证地铁在建成后不致长时期欠负荷运营或短期内频繁扩容改造，并节约初期的建设投资，地铁通常应按经济合理原则分阶段进行投资建设的规律作设计规划。
地铁的设计年限分为初期、近期、远期三个时段规划，根据中国和国外实践经验，设计年限分期采用的设计标准，按该期最后一年采用，初期为建成通车也就是交付运营后第3年，近期为第10年，远期为第25年，即三期的设计分别按第3年、第10年、第25年的时段要求进行。分期的目的主要为在通车的初期阶段少配车辆，以减少初期投资。
设计使用年限是指在一般维护条件下，能保证主体结构工程正常使用的最低时段。与主体结构相联的构件，如车站内部的钢筋混凝土楼板、站台板、楼梯等，当维修或置换会影响正常运营时，其设计工作年限也宜采用100年的长时限。
地铁工程的建设规模与设备容量要按远期设计年限的预测客流量和列车通过能力确定。由于地铁系统属大型建设工程，投资大、建设周期长，为节省初、近期投资和避免一些后期才使用的设备长期闲置，对于诸如有的地面和高架车站结构以及车辆、供电、行车自动化系统等设备的配备，可以分期建设的工程及配备设备，应分期扩建、增设。但对于后期扩建困难很大或再次施工时对周围环境会带来极不利影响的工程，以及行车需要一次建成的工程，如地下车站及各种地下大型工程、区间隧道及桥梁、路基、轨道等土建工程，应予一次建成。
车站站台长度通常设计为：200m、120m、100m几种，当然，车站具体设计长度通常根据运量规划要求，也可由所采用的列车选定，设计容量常按8节、6节、4节或3节车厢的列车规划设计。设计的站台长度要求必须比列车总长为长，这是一个基本原则。
因此，除地铁工程外，对地铁容量、拥挤程度有重大影响的、且易于采取改善措施的当属地铁列车无疑。
我国地铁列车主要有四大型号：a型、b型、c型和l型。
a型地铁列车：长22.8米，宽3米，代表车型：上海地铁1、2、3、4、9、10、11、12、13、14、16号线，广州1、2、8号线和深圳、南京地铁等列车。每节车厢定员数310。
b型地铁列车：长19米，宽2.8米，代表车型：北京、天津地铁宽体车，广州3号线，上海8号线等列车。每节车厢定员数240。
c型地铁列车：长19米，宽2.6米，代表车型：上海地铁5、6号线等列车。每节车厢定员数220。
l型地铁列车：长16米，宽2.8米。代表车型：广州地铁4、5、6号线配属列车，北京机场线等列车。每节车厢定员数310。
凡是选用a型或b型列车的轨道交通线路常称为地铁，通常采用5～8节编组列车；选用c型、l型列车的轨道交通线路常称为轻轨，通常采用3～5节编组列车。
图1为地铁或轻轨设计运量与实际运量关系曲线图。
图中，横坐标是时间(年份)，纵坐标是地铁运量，设计运量p是一条阶跃曲线，年份3、10、25标明初期、短期和远期三个时间节点。而实际运量q通常表现为一条连续的缓升曲线。在时间点y1、y2、y3上对应的运量c1、c2、c3，称为运量平衡点，这时，实际运量刚好与规划运量重合。但在时间段y1-3，y2-10和y3以后。均发生实际运量大于规划设计运量的情况，就会引起不同程度的列车拥挤。
根据地铁设计建设和列车配置的规律，客流不太严重的拥挤是运输部门所期望的，这样将最大程度发挥地铁运行的效率，增加票款收入，尽早满足建设和运行投资的需要，并最好地服务于社会。毕竟地铁就是为实现城市大运量交通服务而建设的，所以高载客率仍是地铁运营部门所期望甚至追求的。但是过度拥挤就产生了副作用，而且地铁运营管理部门在拥挤时必须调动大量人力物力资源到现场维持运输秩序，保证运输安全和交通通畅列车准时、工作压力加重。为此，必须寻找缓解拥挤、改善拥挤程度的、并易于实施、行之有效的办法和设施。
地铁设计规划的初期，为地铁建成通车后第3年。以初期运输能力的要求配置列车，是为了满足通车后地铁运营和节省初期工程投资的需要，同时也考虑了在通车后的最初几年客流量增长比较快的需要。在初期以后至远期之前的时段内，为克服列车拥挤状况，一般都可以根据客流量的变化情况考虑增加列车车厢数量和/或加密发车时间等方法缓解拥挤状况。但是在远期出现超设计载客容量后，发车间隔时间再无法缩短，而车厢总长度也超过站台长度时，车辆数的增配就受到站台长度的瓶颈制约。
解决地铁客流拥挤程度的首选方案是增加运行列车的密度，但提高发车密度是有限度的，必须在保证列车闭塞距离的安全要求下防止追尾撞车。所以，在用足发车密度的措施后，基本办法还得靠增加列车车厢数量，即列车增编的办法解决，本发明也不例外。例如将3车厢编组增加到4厢编组，将6车厢编组增加到8厢编组等等，就将有效减缓列车拥挤程度。但问题是地铁车站站台长度受限，使增加车厢无法进入站台区，也就无法像原有车厢一样正常借助站台上下客。
本发明就是提出增加地铁载客容量的各种增容列车方案。在叙述前，先将本发明中有关列车车厢的名称和定义说明如下：
1、增容车厢
泛指在列车规定停站位置时，其部分或全部侧门处于站台以外线路中的车厢。增容车厢可分为一侧门车厢、多侧门车厢和深巷车厢(无侧门车厢)三种。
2、一侧门车厢
增容车厢中的一种，指当列车正常停靠车站时，有一扇侧门可供乘客直接上下站台的车厢。一侧门车厢可以是驾驶车、动力车或非动力车中的一种，但一般不采用带弓车。
3、多侧门车厢
增容车厢中的一种，指当列车正常停靠车站时，有一扇以上的侧门可供乘客直接上下站台的车厢。多侧门车厢可以是驾驶车、动力车或非动力车中的一种，但一般不采用带弓车。
4、深巷车厢
增容车厢中的一种，指当列车正常停靠车站时，没有侧门可供乘客直接上下站台的车厢，就像一条深长的巷道，不设置常规中供乘客上下站台的侧门，故也可称为无侧门车厢，深巷车厢中的乘客必须经由贯通门，借助过道车厢的侧门才能上下站台。
5、过道车厢
指当列车正常停靠车站时，供深巷车厢中的乘客通过所述过道车厢与深巷车厢间的贯通门，然后借助其侧门上下站台的车厢，过道车厢通常搭配深巷车厢使用。过道车厢的所有同向侧门都通向站台，让自己车厢中的乘客和深巷车厢中的乘客上下车，因此，过道车厢也可称借门车厢。从严格的定义上衡量，过道车厢一般不属于增容车厢概念的范围，但是，作为深巷车厢的重要配套车厢，且过道车厢本身去掉了部分座位，也有一定的增容能力，所以过道车厢属于半增容车厢的范畴。
6、增容列车
含有本发明中任一增容车厢的地铁列车。
本发明将按不换向列车(单驾驶车)、可换向列车(头尾部双驾驶车)的顺序阐述系列中的不同列车方案。
不换向列车，即尾端没有驾驶室的地铁列车，通常运行在环线中，这是因为环线列车无须调头。上海地铁4号线、北京地铁2号、10号线都属环线，可采用本例中的增容列车。而地铁采用双端车头，一个主要目的是为解决列车返程时车头换向时的不便，因为两头都是驾驶车，返程时将原来车尾驾驶车改换为车头驾驶车开行就可以了。由于环线车不用调头行驶，所以可以改成单车头，这样不但可以增加一定的载客量，更可以降低列车成本。
本发明实现增容减挤的单驾驶车增容列车之一，是列车的车厢数不增加，只需将尾部的驾驶车换成普通车厢，因此也无须改造站台的一种新车型。仅用单端车头替代双端车头，即把尾端的驾驶车厢更换成为不带座位的普通车厢，以增加载客量。由于少了一座驾驶台，又节省了部分座位的空间，即可使该节车厢增加约15％载客量。同时，去除列车驾驶台，列车的成本也有一定的减省。这是第一种单驾驶车增容方案，是适合单驾驶车的最简单的增容方案。
本发明的单驾驶车增容列车之二，是在增容列车方案之一的基础上，去掉后驾驶车厢，增加一节一侧门车厢或多侧门车厢，该车厢放在列车末尾，并且适当、微量延长站台，所增加的一节车厢可以直接利用自身的一侧门或多侧门与站台连接，也可以借助与其连接的过道车厢，间接连接站台，借门上下客，加快本车乘客上下车的速度。
采用本方案时，必须先以过道车厢替代后端的驾驶车，再在这节过道车厢后端增加一节一侧门车厢或多侧门车厢的、增加1车厢扩容方案。但这一方案必须对站台作延伸的微量改造，一侧门车厢的改造距离约为一个门间距离，多侧门车厢中的二侧门车厢的改造距离约为二个门间距离，依次类推。总之，要使侧门车厢中的乘客上下车方便，那改造的成本也随之升高。但是，在挖掘站台资源潜力的基础上，增加一个门距的成本应该不高。在所述方案中，由于增加了一节车厢的载客量，且增容车厢的载客量大于普通车厢，约可使4厢列车变为5厢列车，使列车载客量增加30％以上。
从乘客上下车方便的程度来衡量，一侧门车厢的效果当然不及多侧门车厢，但是前者的站台改造扩建量小于后者，扩建施工过程中对既有交通运营的影响也小得多，所以必须结合站台改造工程量，根据现有站台条件和增容要求，权衡利弊选择合适的增容车厢方案。
单驾驶车增容列车之三，就是采用过道车厢替代后端的驾驶车，再在过道车厢后端连接一节或数节深巷车厢的增容列车方案。本方案无站台改造。
如将原有的6节车扩容为7车厢列车，先将原来末尾的普通车厢改成过道车厢，而其他车厢包括车头驾驶车都保持不变，再在过道车后面增加一节至二节深巷车的增容车厢，列车扩编1节或2节深巷车厢，深巷车厢成为尾车；在最前的深巷车厢前端，以过道车厢替换一节传统车厢；深巷车厢内的乘客经贯通门进入过道车厢，然后通过过道车厢上下车站站台。
为扩大交通高峰期间的列车载客量，深巷车厢可以不设座席，或者为照顾乘客的需要，仅在该车厢的远端设少量坐席，以鼓励乘客进入车厢深部，减轻或缓解通道附近的拥挤程度。
为使过道车厢以及深巷车厢内的乘客迅速上下车，列车连接处的贯通门(内联门)可适当放宽，门边附近仅设站位而不设座席。
图2所示，是尾端为过道车和一节深巷车的车厢内平面布置图。图中，轨道(1)边上的站台(2)所停的一列地铁列车的尾端是一节深巷车厢(5)，由于列车为超编的7车厢，所以深巷车厢无法进入到站台位置，但是深巷车厢通过贯通门(43)，与过道车厢(4)相通，所以深巷车厢内的乘客可以通过贯通门进出过道车厢，并通过过道车厢的侧门(41)进出列车，连接到站台上，过道车厢的侧门担负本车厢乘客、同时也兼顾深巷车厢内的乘客上下站台的功能。
图中，还标有过道车厢的贯通门(43)和座席(42)，而靠近与深巷车厢一侧共用侧门处的座席已经去除。所标注的过道车厢接近深巷车厢一端的车门可以比其它车厢(3)的侧门略宽，就是为了顾及到深巷车厢内大量乘客上下车流动的需要。
根据图2的布置，以本发明的尾端为过道车和深巷车的7编组b型列车与原6节车厢的传统地铁列车、4节车厢的c型轻轨列车与3节车厢的载客量作比较如下：
以我国b型地铁列车为例，原有6节编组的一列列车，额定载客量1440，超员载客数量为1880，平均每节载客313人。改变为本发明的7节编组后，以超员载客下的情况作比较，假如过道车厢比普通车厢增加载客量10％，深巷车厢比普通车厢增加载客量20％，则本发明减去一节普通车厢，增加一节深巷车厢和一节过道车厢，7节编组列车的总超员载客量比原有列车增加载客量21.6％。
如以3节车厢的c型轻轨列车为例，原每节车厢平均定员数220，额定载客量为660人的双驾驶车，改为单驾驶车，一节普通车厢、一节过道车和一节深巷车厢的4车厢列车，4节编组增容列车的总载客量比原有列车增加载客量45％。
为容纳更多的高峰客流，单驾驶车增容列车还可以在尾部增加2辆深巷车，并用一辆过道车厢替代一节普通车厢，从6厢车增容构成更大容量的8节编组无驾驶尾车的列车组。近端的那辆深巷车无坐席，以提高乘客的流动性，远端深巷车的远部可设若干坐席，以照顾远途乘客，则增加二节深巷车厢，加上一节过道车厢替代普通车厢，以a型列车为例，原有6节编组列车的超员载客量为1880，改变为本发明的8编组增容列车后的载客量，比原有列车增加载客量41.7％。
当然，增加深巷车后，乘客的行走距离延长，会增加上下车的时间，但是增加了20％～40％载客容量后，将明显减少列车的拥挤程度，反过来又会降低乘客上下车的时间，二者可以部分相抵消使总的上下车时间保持适当的平衡。可以说，增加一辆深巷车的影响可能还不是太大，增加两辆深巷车后，对客流影响可能略大，乘客在第二深巷车厢内的流动路线较长，上下车就有一定困难。也正因为如此，考虑三辆深巷车的现实应用条件不佳，本文不作进一步推荐。
图3是尾端为过道车加二节深巷车的车厢连接示意图。图中，列车尾部的过道车厢(4)，后面连接二节深巷车厢(5)，前面的各车厢不变，仍为原来的5辆普通车厢(3)，所构成的8编组的列车，该增容列车能在原来只允许6车厢长度的站台上下客。
单驾驶车增容列车之四，就是在驾驶车厢后面增加一节多侧门车厢，驾驶车厢成为深巷车厢，而末尾也加一节侧门车厢，列车增编2节车厢的方案。
图4为采用多侧门车厢的单驾驶车增容列车之四。图中，已成为带驾驶车的深巷车厢(65)，后接一辆多侧门车厢(53)，依次接一辆过道车厢(4)，4节普通车厢(3)，最后尾的还有一节多侧门车厢。
在本方案图中，在原有仅能容纳6厢列车的站台上停靠了一辆8车厢的列车，驾驶车厢已成为带驾驶室的深巷车厢(65)，其后紧接着的一辆多侧门车厢(53)，如果采用5侧门的a型列车，那么该节车厢有3个侧门在站台内，所以从驾驶车厢中过来的乘客，上站台的最远距离也不超过6个侧门。而最后一节多侧门车厢有2个侧门朝向站台，所以乘客上站台的最远距离不会超过2个门，都还是比较方便的。而由6厢车扩编成8厢车后，载客量一下就增加40％以上。
单驾驶车增容列车之五，就是将驾驶车厢改变成为多侧门车厢，然后在其后面增加一节普通车厢，最后一节车厢也是多侧门车厢的增编1节车厢的方案，使停站时头尾两车厢成为多侧门车厢的列车，也就是说，头尾两车厢的一半侧门位于站台内，另一半在站台外。本方案无站台改造。
我国a型车门每侧有侧门5对，b型车门每侧4对，c型车中四轴车和六轴车为每侧4对门，八轴车为每侧5对门。因此本方案的设计为，对b型车，头部驾驶车厢的2个侧门和尾部车厢的2个侧门可停靠在站台上。对于a型车，考虑到尾车厢的载客量大，所以安排为，头部驾驶车厢的2个侧门和尾部车厢的3个侧门可停靠在站台上。
其实施的要点是，在设计为m节车厢的站台上，将m厢列车增容为m+1厢列车，则第一节车厢(头车)和m+1节车厢(尾车)在停车时，都允许半节车厢在站台内，半节车厢在站台外，这样，m+1节车厢的列车，每节车厢都能通过车厢自有侧门直接保持与站台的联系，每节车厢内的乘客都能直接上下站台。
假定原有6车厢编组的a型列车原有超员载客量为1880，改变为本方案的7编组列车后的载客量比原有列车增加载客量22.5％。
图5为采用多侧门车厢的单驾驶车增容列车之五。图中，头部为带驾驶车的多侧门车厢(56)，其后面紧接着一辆过道车厢(4)，依次为4辆普通车厢(3)，末尾为一辆多侧门车厢(51)，7厢车停靠在只限6厢车停的站台，而且每辆车都有侧门面向站台，乘客在车内最大上下车移动距离仅2个门的距离。可见，这是一种单驾驶车增容列车增编1车厢的最佳方案。
据初步调查，a型车门和b型车门中，两个车厢间侧门间的距离与同一车厢中的侧门距离是相等的，例如，在苏州1号线列车中，每节车厢每边有4个侧门，同侧车厢侧门间中心距离为4880mm，而车厢端部侧门中心至车厢端部距离为2180mm，两个车厢端部间的连接距离为520mm。照此计算，相邻两车厢侧门间的中心距依然是4880mm。也就是说，站台所有屏蔽门间的距离是相等的。在单驾驶车增容列车之四或之五中，列车移动半个左右车位停站后，所有能靠站侧门与站台隔离门仍都可无偏差对准，能满足本方案实施的需要。可是，在上海地铁6、8号线中，站台门并不等距离，所以本方案不能实施，除非修改站台屏蔽门，使屏蔽门位置适合改变后的列车侧门距离的要求。
单驾驶车增容列车之六，就是在头部和尾部都各增加两节深巷车厢的m+4方案，以m＝6计，就可将6编组列车升级为10厢车，整个列车容量将升高75％左右。
图6是在列车头部增加2节深巷车厢的车厢内平面布置图。图中驾驶车(6)成为深巷驾驶车(65)，其后面加一节深巷车(5)，随后接一辆过道车(4)，更后面的车厢没有变化，驾驶车和深巷车内的乘客向后通过过道车上下站台。驾驶车内座席减半，深巷车内不设座席。由于这时，驾驶车也成为了深巷车。在本方案的增容列车中，驾驶车不能在原有停车位停车，而必须再向前开2节车厢位置停车，这样，最后面的两节车厢也是深巷车厢(图中未能全部画出)。
在以上六个单驾驶车增容列车方案中，仅方案二有微量的站台改扩建，其它五个方案都无须对站台作改动，仅更换列车就能减少拥挤程度、增加列车客运量。但需要注意的是，大多方案中，乘客容量的增加集中在头部和尾部，头尾部站台会产生一定的拥挤。所以如何在新增列车容量后，根据新车的具体情况疏散站台客流，管理部门应该有所考虑安排，以使增容列车发挥最好的效能。
如果单驾驶车型的改动大多在尾部，那么改动后驾驶车厢的停站位置不变，驾驶员操作不受影响。唯有增容列车之四的列车，驾驶员应该将车停在比原有停车位向前移动一个半车厢位的位置。增容列车之五的列车，驾驶员应该将车停在比原有停车位向前移动半个车厢位的位置。
综上所述，归纳单驾驶车增容列车增编方案的主要特征为：
1、列车尾端增加一节一侧门车厢或多侧门车厢；站台作延伸的微量改造；驾驶车停站位置不变。
2、列车尾端增加一节或数节深巷车厢，在第一节深巷车厢前，以一节过道车厢更换一节普通车厢；站台不变；驾驶车停站位置不变。
3、列车尾端增加一节多侧门车厢，同时驾驶车也改变为多侧门驾驶车；站台不变；驾驶车停站位置靠前半个车厢位。
4、列车头部驾驶车厢为深巷车厢，其后再增加一节深巷车厢，尾部增加两节深巷车厢，深巷车厢和普通车厢靠过道车厢连接的m+4方案，m为原有车厢数；站台不变；驾驶车停站位置靠前2个车厢位。
5、列车在驾驶车厢后面增加一节多侧门车厢，驾驶车厢成为深巷车厢，末尾也加一节多侧门车厢，列车增编2节车厢；站台不变；驾驶车停站位置靠前一个半车厢位。
由于大多数地铁列车都是作首尾部双驾驶车的布置，双驾驶车的列车返程时不需要增加换向线路，调换驾驶车就可以实现列车换向，换向方便，所花费的时间短，因此成为各地地铁大多采用的列车型式。
双驾驶车增容列车的第一种方案，是将头尾的驾驶车都改为多侧门车厢、并在列车中间增加一节普通车厢的方案，也就是扩编一节车厢列车的首尾两端为多侧门驾驶车厢的增容列车。在列车停站时，驾驶员将停车位置向前移动半个车厢的距离，就可以使所有车厢都能靠上站台，其中全部普通车厢的全部同侧门以及驾驶车厢一半同侧门都可以靠上站台，驾驶车厢的另一半侧门关闭。本方案中站台无须作改建，换用增容列车就可扩增一节车厢的客运量，仅将驾驶车厢停车位向前移动半个车位的距离，使所有的车厢均能靠上站台，是一项简单而容易实施的首选方案。
上海1、2号线都属于a型车，每侧5对侧门，现在已扩增到8车厢，并且在高峰时段，虽发车间隔已接近极限，仍十分拥挤。因此本方案的设计为，增容列车由8厢增编到9厢，头部驾驶车厢的2个侧门和尾部驾驶车厢的3个侧门可停靠在站台上。调向后，头3尾2个侧门可停靠在站台上，这两节车厢缺省5个侧门，不能全部靠上站台，但依然有一半侧门可以靠上站台。
在本案例中，对于安装有隔离门的站台，且异车厢间侧门距离不等于同车厢侧门间距离的列车，例如上海6号线、8号线，移动半节车厢后侧门位置变化，有些屏蔽门将偏离车厢侧门，就要对屏蔽门作适当改造，比较麻烦。但对于国内大多数地铁站台和列车来说，列车的异车厢间侧门距离通常等于同车厢侧门间距离，地铁车站屏蔽门无须改建即能采用本方案的增容列车，这样，在拥挤时段和拥挤地段可以将现有普通列车改用本发明的增容列车，舒缓拥挤压力，提高运输质量，而在其它时段，为经济运行，可撤下增容列车恢复开行普通列车。本方案既不需要对站台作改扩建，又可在列车增容的同时，给乘客带来最大方便。其变化仅是驾驶员必须将停车位置向前移动半个车厢的距离，增容比较方便。
以原有编制8车厢的额定载客量为2480为基础，将原有驾驶车改为m+1增容1厢列车后，将撤除驾驶车内大部分座位，与驾驶车邻近的列车也撤除部分座位，这些车厢的客运量以增加15％计，整列车额定客运量增至2976，增容约20％。驾驶车停站位置前移半个车厢位。
图7所示为双驾驶车增容列车中8厢车增编为9厢车示意图。在8厢车中间增加1节普通车厢(3)，并把驾驶车厢(5)改为多侧门车厢(56)即可。
双驾驶车增容列车方案之二，是将2驾驶车厢改为深巷车厢(65)，再将与驾驶车厢相连接的2节普通车厢改为过道车厢(5)，保留原来的6节普通车厢，增容列车由8厢增编到10厢的m+2方案，形成“深巷驾驶车厢+过道车厢+6节普通车厢+过道车厢+深巷驾驶车厢”的系列结构，本方案中站台无须作改扩建。停站时驾驶车厢向前移动一个车厢的位置。
该整列增容列车额定客运量从原有的2480增至3317，增容约33.8％。
双驾驶车增容列车方案之三，是将2驾驶车厢改为深巷车厢，再将与驾驶车厢相连接的2节普通车厢改为多侧门车厢，加上2节过道车厢，保留原来的5节普通车厢，增容列车由8厢增编到11厢的m+3方案，形成“深巷驾驶车厢+多侧门车厢+过道车厢+5节普通车厢+过道车厢+多侧门车厢+深巷驾驶车厢”的系列结构，本方案中站台无须作改建。停站时驾驶车厢向前移动一个半车厢的位置。
该整列车客运量从额定2480增至3720，增容约50％。
双驾驶车增容列车方案之四，是将2驾驶车厢改为深巷车厢，再将与驾驶车厢相连接的2节普通车厢也改为深巷车厢，加上2节过道车厢，保留原来的6节普通车厢，增容列车由8厢增编到12厢，形成“深巷驾驶车厢+深巷车厢+过道车厢+6节普通车厢+过道车厢+深巷车厢+深巷驾驶车厢”的系列结构，本方案中站台无须作改建。停站时驾驶车厢向前移动2个车厢的位置。
该整列车客运量从额定2480增至4061，增容约63.8％。
双驾驶车增容列车方案之五，是将驾驶车厢改编为深巷车厢，在其后再加一节深巷车厢，然后在该深巷车厢后接一辆过道车厢的列车方案，使原有编制6车厢增容为7厢车，将超员载客量为1880的b型列车容量增加到2278，比原有列车增加载客量22.5％。驾驶车停车位向前移2个车厢位置，参照图4。
双驾驶车增容列车方案之六，是两头的驾驶车厢都成为深巷车厢，再在邻接驾驶车的前后加两节过道车(4)，代替普通车(5)，使列车从6编组车成为8编组列车，总载客量为2696，比原有列车增加载客量45.0％。
图8为双驾驶车增容列车中由6厢车增容到10厢深巷列车与站台关系示意图。图中，中间为原有的4节普通车厢(3)，在它们的前后各配置一节过道车(4)，一节深巷车(5)，连接到原有的业以成为深巷车厢的驾驶车(65)，驾驶车座席减半。
以上介绍了双驾驶车增容列车的诸多方案，总的归纳为将m厢车列车增加客运量到m+1、m+2、m+3、m+4的双驾驶增容列车。由于分担在列车每一端增加的车厢不超过2节，对乘客乘车进出站台控制时间不至于太紧张，但仅止于此，增加太多深巷车厢的实用性差，不作推荐。
在上述双驾驶车增容列车方案中，站台都无须作改建，只要将现有普通运输列车置换成本发明中某一合适增容列车就可以增加列车客运量，不同程度减轻列车拥挤，改善乘车环境。
综上所述，归纳双驾驶车增容列车增编方案的主要特征为：
1、头尾的驾驶车改变为多侧门车厢，并在列车中间增加一节普通车厢的增容1车厢方案；驾驶车停站位置靠前半个车厢位。
2、头尾的驾驶车改变为深巷车厢，与驾驶车厢相连接的2节普通车厢改为过道车厢，保留其它普通车厢，增容2车厢方案；驾驶车停站位置靠前1个车厢位。
3、头尾的驾驶车改变为深巷车厢，与驾驶车厢相连接的2节普通车厢改为过道车厢，保留其它普通车厢，增容3厢方案；驾驶车停站位置靠前一个半车厢位。
4、将2驾驶车厢改为深巷车厢，再将与驾驶车厢相连接的2节普通车厢也改为深巷车厢，加上2节过道车厢，保留原来的部分普通车厢，列车增编4厢方案；驾驶车停站位置靠前2个车厢位。
本发明涵盖所有受限站台长度的地铁列车扩编增容方案，但受篇幅局限，不可能将所有方案列入。
由于列车扩编的影响，需要对列车动力、受电弓的配置作简要说明。
首先，我国地铁列车均采用动车组列车，列车中有动力车和拖车的区别，动力车的换向架上安装有驱动电机，而拖车不需动力。除了有否动力外，车厢的区别还有驾驶车和带弓车的区别，驾驶车为具有驾驶台操控列车运行机动的装置，驾驶车总是放在列车的头尾，每列车一般配置两辆带弓车。带弓车则在车顶安装有集电弓以从牵引网上获得电能，带弓车很少放在列车的头尾。
常见的列车编组为：
3厢车，2动1拖，拖车在中间，头尾为动力车，又是驾驶车和带弓车。
4厢车，2动2拖，动力车在中间，带弓，头尾为拖车和驾驶车。
6厢车，4动2拖，动力车在中间，其中第2、第5节为带弓车，头尾为拖车和驾驶车。
8厢车，6动2拖，动力车在中间，其中第2、第7节为带弓车，头尾为拖车和驾驶车。
在本发明中，凡增容车符合以上各厢车编组的，可按照上述结构编组，与具体属于哪一种增容车厢无关。其它厢车可参考以下结构编组：
5厢车，3动2拖，动力车在中间，其中第2、第4节为带弓车，头尾为拖车和驾驶车。
7厢车，5动2拖，动力车在中间，其中第2、第6节为带弓车，头尾为拖车和驾驶车。
或4动3拖，第1节，第4节、第7节为拖车，其余为动力车，其中第2、第6节为带弓车，头尾为驾驶车。
9厢车，7动2拖，动力车在中间，其中第2、第8节为带弓车，头尾为拖车和驾驶车。
或6动3拖，第1节，第5节，第9节为拖车，其余为动力车，其中第3、第7节为带弓车，头尾为驾驶车。
10厢车，8动2拖，动力车在中间，其中第3、第8节为带弓车，头尾为拖车和驾驶车。
或7动3拖，第1节，第5节，第10节为拖车，其余为动力车，其中第3、第8节为带弓车，头尾为驾驶车。
当然，编组结构还有许多种，不便一一列举。
下面讨论车门设计。并不是说深巷车内的乘客必须靠过道车的门上下车就可以不设车门，这是不允许的，因为出于安全的考虑，万一列车上发生事故，乘客没有逃离出口，那是很危险的，所以安全门是不能缺少的，由于深巷车狭长的车厢，设置的安全门至少以每侧3个为佳。为防止紧急情况下恰遇断电或供电故障影响逃生，深巷车厢中还应设有自备储能电源，如蓄电池或超级电容器储有足够开启所有车门所需的电能。此外，配置有应急开启安全门的按钮装置，以及门扇的手动开启装置，且所有手动开启装置应有适当的防止乘客误操作的措施。
由于传统车厢的门必须与车站屏蔽门的开口相配合开启，而深巷车的车门在平时是关闭的，不需要也不可能在正常停站时开启，所以深巷车的车门设置和位置不必与传统车厢的门相同，设计比较灵活，也可以适当扩大深巷车门的宽度。
另外，安全门还可以做成可翻转的结构，一旦翻转就形成滑坡或梯级供乘客行走逃生。
本发明所述的增添深巷车的方案在增加地铁运量，缓解列车拥挤方面是能收到很好效果的。但深巷车也会带来一定的麻烦，原因是乘客出入路线较长，肯定会影响部分乘客上下列车的速度，所以在本发明的列车设计和运行过程中，应该作下列安排：
1、由于增容车厢处于地铁巷道内，原来的地铁巷道照明很弱，也没有站名指示，乘客很容易疏忽漏乘，或以为还没有到站，或不知道这一站是否是他们需要下车的车站，所以很容易造成误乘过站。为此应在线路巷道内壁增加照明，并比普通车站更明晰地显示站名，甚至显示接下来的一站至二站的站名，使乘客能尽早准备，从增容车厢，特别是深巷车厢中转移到过道车厢的侧门附近，以便及时下车、避免因拥挤而在短时间内到不了侧门。
在新车型推出的初期，应通过媒体和地铁车站宣传板，广泛向社会和地铁乘客宣传增容列车的乘车要点，既要便利自己乘车，也要文明谦让，以有利于让其他乘客通行无阻，树立和适应就如同乘电梯靠右站立、主动让出左边通道一样的公共文明乘车规则和习惯。
在深巷车厢运营初期，可在每节增容车厢，特别是深巷车厢内派驻一位随车服务人员进行疏导指挥、报出即将到站的站名和下一到站甚至下下个到站名称。培育新乘车习惯，解决可能新出现的矛盾。待到增容车厢运行了一段时间，乘客熟悉了乘车习惯后，即可撤下随车服务人员。
深巷车厢特别是第二节深巷车厢中的乘客都需要通过过道车的侧车门才能进出站台，所以深巷车厢内必须有明显的出入口指示牌，并提示要下车的乘客提早进入过道车厢。
2、在增容列车开出初期，或开出增容列车后，车站拥挤程度虽有改善，但拥挤程度仍存在的情况下，地铁车站的管理部门还应该在站台上做好安全服务引领宣传，指导乘客文明上下车，对于老弱病残孕幼等属于照顾范围的乘客，引导他们到普通车厢而不必挤在过道车门附近上增容车厢。
深巷车厢的最佳适宜人群应该是中远程的上下班族，尤其是年轻人。
深巷车厢的广播应该比其它车厢更多、报站内容更及时、具体、明确。
3、为了便利深巷车厢内乘客流动，可在深巷车厢内设立中央通道，中央通道内尽可能不站人、少站人。或者中央通道内仅容纳准备在即将停靠车站需下车的乘客。
图9为深巷车厢内的中央通道平面布置示意图。图中，中央通道栏杆(51)间连接的竖杆固定在车厢顶板与地板两端，两竖杆间有一横杆，竖杆间隔约0.6～1.2米左右，必须留出没有横杆的缺口(视是否在应急安全车门处而定)，便于欲下车的乘客从车厢两侧进入中央通道。
图10为深巷车厢内通道栏杆平视图。图中，通道栏杆(51)约在1.2～1.4米左右高度处有一横杆与两相邻竖杆相连，作为通道与边巷的阻隔。车窗(53)与车门(52)相间隔排列在车厢的侧壁，由于车门只作应急时使用，不需要经常开启，所以车门设置数量小于车窗数，大约可设计为每隔2～3个车窗，再布置一个车门。仅在车窗处的相邻竖杆间间隔处设横杆连接，车门处的两竖杆间不应设立低横杆，见图。
深巷车厢内的中央通道的设立是保证乘客在车内加速流动的重要保证，试想在挤满车厢的人群中，要从深巷车厢远端越过一二十米距离很快走到过道车厢的侧门，是非常困难的。有了中央通道，人群就有了腾挪的位置，可以让需要下车的乘客让出移动的空间。正因为有了中央通道，所以暂时不下车的乘客，也不乐意站在始终需要不断让路的中央通道位置，会自觉离开中央通道进入侧壁位置。
4、适当扩大贯通门的宽度，以利乘客进出。
由于深巷车厢本身不具备乘客直接上下车站的侧门，必须借助过道车厢的侧门，而乘客只有通过贯通门才能进入过道车厢，所以可以适当扩大贯通门的宽度，便利乘客通行，并且要加强疏导宣传，让乘客尽量不挤在贯通门区域，避免贯通门的堵塞，影响上下车乘客的流动。
从上述增量减挤的列车方案中，每列列车车厢数增加1～4节，最长节数甚至到10节。那么所带来的第一个技术问题是列车供能是否会超过线路牵引供电极限的问题。通常地说，线路建设设计时，通常考虑到交通运输的长期发展需要，在设计中已考虑留有适当供电余量，但是列车增编后，供电负荷也随之增大，很可能功率余量不够，如果牵引供电长时间高负荷运行，很容易过载，对牵引供电网的安全也会产生隐患，甚至于无法保证正常运行的需要。当然，改造供电系统也需要一笔不低的投资，施工过程中又可能影响到列车的正常运行，这是需要尽量避免的。所以说，实现增容列车除增加车厢本身外另一个前提条件是将增容列车的功耗降低到原有功率水平。
众所周知，地铁列车的牵引驱动按驱动电机的不同分为二大类，即直流驱动和交流驱动二大类，从调速的方便、电机成本维护和节能角度考虑，交流电机已成驱动的主流模式而得到普及。具体来说，交流牵引驱动就是将牵引网的直流电经过变频器改变为变频的三相交流电输入三相异步电机，实现列车调速的目标。
本发明增容列车解决牵引供电高负荷问题的第一个措施就是将列车牵引电机由交流异步电机改为永磁交流同步电机。
地铁车辆通常以动车组分散驱动方式为主，它是将牵引驱动动力分散在各个车厢中，而不采用机车集中驱动的形式。以a型或b型地铁列车为例，6编组列车通常采用4动2拖的驱动模式，即有4节动力车厢和2节无动力的拖车车厢。当轻轨列车由3节升高至4节或5节，或地铁列车由6节升高至7节、8节或10节的时候，如果电力牵引驱动还是采用原有的异步驱动技术方案，满足列车还是要按原有驱动速度运行的话，则驱动功率大概也要增加约20％～50％的程度，这对原有供电系统将很可能造成超载压力。
为此，本发明的第一个改进措施就是将原有列车的电机驱动结构由异步电机升级为永磁同步电机。
世界轨道交通车辆驱动系统的第一代是直流电机驱动系统，第二代是起步于20世纪70年代的交流异步电机驱动系统，为当前的主流配置。
永磁同步电机由于其高效率，高功率因数，体积小，重量轻，高功率密度，启动转矩大和更好的动态性能，可实现无齿轮箱的直接驱动，在轨道交通牵引系统的应用日益引起国内外同行业的关注；随着永磁材料和电力电子技术的发展，永磁电机在轨道交通牵引系统的研究与应用日益广泛。
一般来说，牵引系统能耗约占轨道交通系统总能耗的40％至50％。根据原中国南车方面提供的数据称，在沈阳地铁测量中，永磁同步牵引系统相比于异步牵引系统可实现节能9.61％。
日本东芝开发的永磁同步电机(pmsm)驱动系统及其外围设备，将把功耗降低30％，降低工作噪音水平，并将提高列车的工作效率。
随着城市化进程的不断推进和城市道路的日益拥挤，地铁再次被誉为一种环保、高效、低噪音且易于维护的大众运输解决方案。东芝开发的pmsm对通勤列车而言是一种节能降噪的驱动系统，已经应用于全球最繁忙的地铁网络——东京地铁的列车上，包括千代田线、丸之内线和银座等线。
永磁同步电机内磁场强，力矩大，效率高，因此可以适当减小换向架车轮直径，以省略减速齿轮箱，一方面免除了齿轮箱中的能量损耗，同时也降低了列车自重和制造成本。
为了进一步节能降耗，减少地铁供电，克服列车扩编后供电能力的不足对列车运行的影响，本发明第二个改进措施，是将地铁列车制动过程中的再生制动能量加以利用。
为克服本发明列车扩编后供电增幅的影响，第二个改进措施就是采用储能器件，吸收地铁列车制动过程中的再生制动能量并加以利用。
要吸收利用再生制动能量，就需要增加储能器件，储能器件有密封式铅酸蓄电池、锂电池或超级电容器。其中，超级电容器的效果最好。
地铁相比于其它交通工具，具有速度快、站间距短、运载能力大、启动制动频繁的特点，因此会产生大量的制动能量。
由于城市线路站间距离短、车辆运行密度高、车辆在频繁的启/制动过程中会产生数量可观的制动能量，特别是近年来，新投入使用的车辆不断提速，使整列列车的动能增加，其制动能量更可观。
据统计，一般情况下，城市轨道交通中列车耗电量10％用于照明、空调等辅助设备，剩余90％用于牵引供电，而再生制动产生的能量占牵引能量的40％左右甚至更多。以广州地铁4号线为例，车辆每次在平直轨道上制动时产生的可被利用的平均电功率为1596kw，回馈至牵引网再生电能2.26kwh。制动再生电能只有当线上同时有车辆加速时才能加以应用，否则会引起牵引电网的电压大幅提升，给牵引网供电系统带来安全隐患，严重时甚至有可能导致再生制动失效。
城市轨道交通的制动一般为电制动(即再生制动、电阻制动)和空气制动两级，在车辆高速运行时，先使用再生制动，然后增加电阻制动，当减速到电制动不起作用时，使用空气制动。列车在运行过程中，由于站间距较短，列车启动、制动频繁，制动能量相当可观，可以被线路上同一供电区段相邻车辆和本车辅助系统吸收利用，这就减轻了列车增容扩编后所产生的供能压力。
本发明再生制动能量吸收利用系统主要包括双向直流变换器和超级电容器储能系统两部分，并接在地铁列车的直流供电母线上。当地铁列车制动时，直流母线电压上升，双向直流变换器向超级电容器阵列充电，超级电容器阵列吸收制动能量，减缓了牵引网电压的升高；当列车启动时，直流母线电压下降，超级电容器阵列存储的能量通过双向直流变换器向牵引网释放能量，减缓了牵引网电压的跌落。
由于超级电容器的瞬时充放电电流特别大，所以超级电容器最适合对地铁制动时产生的电能进行存储，通过设定超级电容双向直流变换器某一启动阀值，例如1700v，当出现接触网母线电压上升超过1700v时，超级电容储能装置自动启动，电容开始充电，根据地铁制动能量匹配的超级电容储能装置，能够完整地储存该部分能量，而不是由制动电阻白白消耗掉这部分能量。
图11为本发明中主电路简图，变换器也可认为是超级电容器的充放电器。图中，开关管t1与二极管d1并联、开关管t2与二极管d2并联后组成双向逆导型电子开关，二者成串联连接，串联开关的两端经霍尔电流传感器i连接到地铁直流牵引网dc端，电子开关的中点经过电感l连接到超级电容器c。t1、t2为绝缘栅双极晶体管(igbt)、mos管或其它开关管。
该双向dc/dc变换器可以看作是buck变换器与boost变换器的组合。能量从左向右是一个buck变换器工作过程，相反方向则是一个boost升压过程。由于超级电容能量回收系统中能量是在电网与电容之间相互流动的，所以其间必须用到双向dc/dc变换器。
电路设计为超级电容器的工作电压接近于网路额定电压1500v。当列车再生制动时，制动能量从列车返回牵引网，使网压升高，变换器的电压控制器触发t1导通，电能经l向c充电，使t1与t2轮流导通，调节二者的通断时间比，即可调节充电电流。
如牵引网网压低于额定值，则超级电容c通过二极管d1直接向牵引网放电，此外，在任何时间，即使电容c的电压低于网压，也可通过电子开关t2的通断，通过boost升压过程，让c向牵引网放电。
地铁超级电容能量回收系统之中，储存能量的超级电容组和地铁电网必须靠一个接口装置连接在一起，这个装置必须能够控制能量的双向流动，具有高可靠性，故障状态下可以快速切断能量供应，霍尔电流传感器i就起着检测电流的功能，其作用除了为充放电电流的调节提供控制信号外，还能在电流超值时向控制器提供保护信号，切断开关管的导通信号，有效保护变换器和电容器。
本发明所采用的变换器，究竟选用何种拓扑的双向dc/dc变换器和如何对其进行控制，因已超出本发明保护的范围，故不作阐述，但这将是列车设计或地铁牵引供电系统设计中的重要内容。
另外，安装地铁超级电容储能装置后，除了能节省用电费用外，还能够稳定牵引网电压。所以，总的来说，安装地铁超级电容储能装置产生的效益相当大。例如，对于超级电容储能型装置，效率大于等于99％。在电气化铁路中，列车的制动能量向牵引网反馈必须通过dc/ac变换器和变压器，所以效率不高，而在地铁制动过程中，由于牵引网和储能器均为直流电，电能变换中没有电制转换，也不存在变压器等装置带来的损耗，因此据深圳地铁某线估测，实际储能装置每天节省的电能值约为1782x99％＝1764.18度，按深圳电费0.9元/度计，折合每天节省电费为1764.18x0.9＝1587.762元。
超级电容器除可安装在列车上外，还可以安装在地铁网路中，由此发展出了车载式和站台式的不同超级电容储能系统，这些系统都能很好地利用制动中出现的再生能，在改善牵引网供电质量、节能、提高车辆舒适性方面效果良好。
车载式的优点是列车再生制动所产生的能量可以就地消化吸收，无须通过牵引供电网转移到线路中其它运行列车，避免了能源在网路中传播的损耗，能获得最高的能源效率，缺点是会增加列车的自重，增加列车负担，还带来安装布置上的一些困难。
站台式的优点是储能系统安装在站台上，减轻了列车重量和负荷，有利于列车的轻量化。但列车在制动时所产生的再生电能必须通过集电弓、牵引网的线路才能传递到储能系统，其整个流动环节中也有一定的电能损耗。
另外，由于车载储能系统在直流牵引供电系统断电时，安装在列车上的储能实际上起着应急供电的功能，即使牵引网失电，也可将列车紧急安全召回车库。且在牵引电网供电故障时，电容器上的储能也可对列车应急供电，例如，代替本文前面提到的车厢开门的应急蓄电池等就可以省略。
通过列车的以上节能改造，基本上可以消化列车增编扩大载客量以后所增加的电能消耗，此改进将有效避免高铁增容可能产生的地铁土木建设的巨大成本。