從運營角度探討地鐵新線建設中的問題

汪 侃 余秉東 劉共華

(上海寶信軟件股份有限公司 上海 201900)

我國的地鐵建設正面臨著前所未有的發展機遇，由于地鐵建設投資很大，部分二線城市為了降低一次性投資，追求前期經濟性，在建設過程中進行了不同程度的“瘦身”，為遠期運營不同程度地埋下了服務隱患。

從國內地鐵先期建設成網的城市運營來看，不同程度地暴露出軌道交通建設與城市規劃發展不匹配的問題，導致線網剛初步建成就出現前期已投運線路運能不足的問題。筆者就相關標準和建設中的爭議熱點問題，結合國內新建地鐵開通初期運營遇到的實際情況進行分析，給出新線建設應特別注意的方面和建議。

1 建設周期與客流預測的討論

《地鐵設計規范》明確指出，我國地鐵的設計年限分3個階段:初期為通車后3年，近期為10年，遠期為25年，而結構設計周期為100年。

目前，國內城市軌道交通普遍根據遠期(25年)的預測客流來設計車站規模，很容易出現以下問題:

客流預測出現偏差。這是國內的常見情況，廣州和北京前期建設的線路基本還未到遠期設計年限，客流就已突破遠期設計客流，導致運能和車站規模不足。

線網建設加快，大客流提前到來。通常，國內的地鐵建設以線為單位進行客流預測，一旦線網建設速度加快，單線設計的遠期客流隨著線網形成加快來臨，造成前期建設線路投運能力不足。

由于地鐵工程具有不可逆性，一旦建成，將不可能或很難再重新拓寬或改建。客流對于地鐵規模的重要性是不言而喻的，一旦出現偏差，車站規模和設備能力就沒有增加空間，從而注定遠期運能不足和規模不夠。因此，在新線建設中建議著重考慮以下因素:

客流預測結合城市規劃應更具科學性。需充分考慮目前的出行模式與10年或25年后的出行模式等差異，充分考慮城市化進程速度。眾所周知，單線地鐵運營由于不能成網，客流將不會形成累積效應，從而易虧損。一般情況，地鐵第一條線路開建后都會加快建設成網，客流預測應在線網形成的基礎上，結合政府規劃，制定合理的發展目標;在建設前期，確定軌道交通在公眾交通中的比重和地位，也對客流預測起到十分重要的作用。

摒棄通過票價來調節客流的思路。不少專家在各種審查會上提出，客流與票價關系非常重要，但這種短視行為是治標不治本的。從長遠來看，軌道交通作為公眾出行的一種廉價交通方式必將越來越得到認可，單純提高票價違背了軌道建設方便市民出行的初衷，是不可能長期推行的。市民利用軌道交通方便地出行，應更多體現間接經濟價值和社會價值。

2 車輛選型與運營組織的關系

2.1 車輛選型

從二線城市的地鐵建設來看，對車輛選型(A型車/B型車)和編組(6輛和8輛)一般集中在6B、8B和6A的方案爭議上。8B是在6B基礎上的運能增強，此處重點比較6B與6A的方案。

1)直接建設成本比較。以6B為基準，6A比6B需增加站臺長度約20 m，土建及相關機電投資增加1000萬/站，每列車增加運能30%、耗電15% ～20%。以國內某條新線的前期設計來看，遠期開行6A(2 min 36 s，配置37列車)與開行6B(2 min間隔，配置48列車)運輸能力相當，而且服務水平相差不大。前期建設綜合成本6A方案比6B方案增加約1.7億元(31個車站)。但由于減少了11組列車數量，可以減少車輛段的用地面積約80～150畝，相比直接增加的建設成本，6A方案從城市整體層面來看更經濟。

2)運營成本比較。采用A型車6輛編組(2 min 36 s間隔)比B型車6輛編組(2 min間隔)，每年牽引用電減少約679萬kwh，按照每度電0.8元計算，每年減少電費543萬元。由于運用列車數量減少，司機定員減少51人，按每人每年全人工成本10萬元，每年減少人力成本510萬元。

3)綜合說明。無論是從建設和運營來看，遠期6A方案都比6B方案更經濟，但往往前期設計時只進行絕對值比較。在實際的運營組織中，由于每列車的運量增大，在客流不變的情況下，運營組織可以適當減少列車開行對數，單位能耗自然更少。另外，由于采用大運量的A型車，在遠期客流暴增以及在不改變車站規模的前提下，運能還有進一步壓縮行車間隔的空間，也為運營部門提供了余量。

綜上所述，在相同客流的情況下，新建線路選擇6A方案(遠期開行密度2 min36 s)更經濟合理。

2.2 關于開行密度的爭議

根據現有地鐵設計規范相關條款爭議如下:

1)“地鐵宜采用高密度、短編組組織運營，遠期最大行車能力不應少于30對車”(2003版)。

2)“系統設備能力應滿足遠期運輸能力的需要，但不宜大于遠期運輸能力的15%”(2009版征求意見稿)。

上述兩個條款使得在城市地鐵設計過程中，由于對遠期客流預測相對保守，不得不傾向于選擇小編組列車，一旦后期客流預測出現問題，站臺也無法加長，列車編組修改困難，密度已無增加可能，導致運營組織沒有緩沖能力。

從乘客服務來看，開行2 min和3 min的密度對服務水平影響不大。從結合車輛選型來說，針對遠期最大設計開行標準，運營部門寧愿選擇高峰時期開行6A車輛編組3 min的標準，也不愿選擇6B車輛開行的2 min標準。原因很簡單，選擇6A大編組列車，在客流不夠的情況下還可以調整運營組織放寬到3.5 min標準，客流過大時可以加密到2 min行車間隔，大大提高了運營組織的靈活性。而小編組高密度列車按地鐵設計規范，要求最大系統余量不超過遠期最大客流的15%(加上相關設計指標過于理論化，如車內按6人/m2標準考慮)，縱觀國內已成線網的地鐵情況來看，這點預留往往是杯水車薪。

3 車站設計標準的探討

3.1 出入口設計

從一般地鐵的運營情況來看，主要有3個方面的問題:

1)出入口數量不足。規范要求不少于2個出入口，受限于市區特殊環境，一般車站的出入口在4個左右。開通初期由于配套的工程進度跟不上，實際上有一定數量的出入口不能按時開通，影響了客流集散。從運營管理上來看，除規范要求的主出入口外，還應多設輔助出入口，與客流集中的居民區、周邊建筑合建，輔助出入口的設置標準應適當降低。

2)出入口與車站設計脫節。主要體現在周邊建筑尚未完全形成時的分口客流不易把握，造成車站兩段客流不均，影響站廳及設備能力。

3)地鐵出入口與公交場站等設計脫節。公交場站的設計是十字交叉路口50 m內不能設車站，而地鐵出入口往往在十字路口附近，造成公交和地鐵換乘要走上幾十米以上，導致乘客極大的不便。

3.2 站廳站臺規模

一般說來，站廳和站臺規模與客流預測是匹配的，應注意3個方面的問題。

1)站廳站臺規模應考慮裝修厚度，特別是站臺寬度。地鐵設計規范要求考慮裝修柱寬和樓扶梯寬度，但通常進行站臺寬度計算時尚未進行裝修，一般容易忽略裝修厚度，從而影響檢算結果。

2)疏散能力與輸送能力應考慮實際運營情況。關于疏散，《地鐵設計規范》(2003版)給出公式如下所示:

式中，Q1——一列車乘客數，人;

Q2——站臺上候車乘客和站臺上工作人員，人;

A1——自動扶梯通過能力，人/min·m;

A2——人行樓梯通過能力，人/min·m;

N——自動扶梯臺數;

B——人行樓梯總寬度，m。

由于對自動扶梯的要求過于苛刻，一般車站很難滿足要求，新版《地鐵設計規范》(2009征求意見稿)做出了修訂，站臺層的事故疏散時間如下所示:

式中:Q1——客流控制期超高峰小時1列進站列車客流斷面流量，人;

Q2——客流控制期超高峰小時站臺上候車乘客，人;

A1——自動扶梯通過能力，人/min·m

其中，新版規范考慮了自動扶梯可以在緊急情況下用作疏散樓梯，更顯合理化。但同時，采用高峰小時斷面客流的列車載客平均值來代替一列車的最大載客能力，顯然沒有原規范合理。因為取平均值的設計無法保證高峰期某一列車發生乘客滿載而又恰巧需要疏散的時間要求。

3)機電設備配置數量檢算過于理論化，相關新線的設計應結合國內相關城市的實測數據進行設備數量檢算。例如，部分地鐵采用每米0.65 m/s自動扶梯的設計輸送能力指標是8775人/h，但現場實測最大只能達到6720人/h。經調研，北京、上海等地的高峰期自動扶梯輸送能力同樣不能達到自動扶梯的理論指標。一旦指標過高，在設計階段依據客流計算的設備數量不足，極易造成輸送能力不夠形成擁堵。另外，樓扶梯正常通行能力指標和疏散情況下的通行能力指標沒有差別，有待進一步完善。

3.3 車站配套不夠

《地鐵設計規范》明確指出，車站應根據需要和可能設置自行車、汽車的停放場。但是，有些新建地鐵的城市，受地方協調力度不夠及投資不好落實等因素影響，一般都沒有考慮。導致開通初期乘客無法進行有效銜接，特別是線路端頭站，需要配套完善以方便市民出行。從運營角度來看，新建線路車站(特別是線網密度不大的車站)應盡可能納入停車場的設計。

另外，由于規范對廁所的設計沒有強制要求，導致軌道交通部分車站設置不完善。有些地鐵在建設之初雖然考慮了廁所，但蹲位不夠，在開通之初導致乘客排隊上廁所，影響服務質量并易遭受投訴。軌道交通作為為市民服務的基本交通工具，從長遠來看，不應節省該部分投資，而應該真正樹立主體服務意識，完善配套設施。

4 乘客服務設備的設置標準探討

4.1 自動售檢票設備的配置

通常設計單位在進行設計時容易陷入以下幾個方面的誤區:一是全線單程票和儲值票比例一致，對于剛建設地鐵的城市，往往需要經過火車站和汽車站等地，相關車站的外地客流比例明顯偏高，應單獨分析，單程票比例通常會高于全線的平均比例;二是自動售檢票機、進出站閘機的通行能力在初期都距設計值有較大差距。以部分新開通線路為例，出站閘機的設計指標是25人/min，從實際檢測中發現，最大通行能力為16～27人/min(不同車站的客流有不同偏差)，由于沒有考慮最不利情況下的通行能力，因此平均下來的指標甚至達不到20人/min。加之初期設備故障率較高，客流組織容易引起堵塞;三是自動售檢票系統不宜考慮人工售票，人工售票可作為應急客流組織的手段，但不可作為設備檢算的依據。從長遠來看，引導乘客使用自助設備，有利于減少運營定員，也有利于提高儲值票比例。

4.2 安檢設備的配置

《地鐵設計規范》沒有強制要求設置安檢設備，因此地鐵設計往往沒有考慮預留安裝空間。由于地鐵是一次性工程，具有不可逆性，若前期不考慮安檢機或安檢門的安裝位置，一旦建成后再想增加，不僅可能沒有安裝位置，還將對客流組織造成影響。理想的進站流程是購票—安檢—進站，后補安檢設備將可能導致客運組織不暢。

地鐵安檢是必然趨勢，在未來反恐形勢日益嚴峻的情況下，建議新建地鐵線路必須完整考慮安檢設備的安裝位置(至少是預留)，避免遠期增加安檢設備導致客流不暢。同時，安檢設備的數量和通行能力還應考慮與自動售檢票設備數量匹配。

5 結語

總結經驗得失，結合國內相關城市的運營情況來看，廣州、北京、上海等城市已經暴露出多條先期建設線路運能不足的問題，但軌道交通具有不可逆轉性，已經難以補救。因此，軌道交通的建設應樹立長遠運營服務的理念，真正從遠期地鐵公交化的角度出發，為乘客出行提供足夠的便利，避免目前國內相關城市地鐵陷入高峰期間出行困難的局面，以及服務質量跟不上的尷尬境地。

［1］GB 50157—2003地鐵設計規范［S］.北京:中國計劃出版社，2003.

［2］GB/T 22486—2008城市軌道交通客運服務［S］.北京:中國標準出版社，2009.

［3］何宗華，汪松滋，何其光.城市軌道交通運營組織［M］.北京:中國建筑工業出版社，2003.

［4］梁廣深.地鐵設計中幾個熱點問題的探討［J］.城市軌道交通研究，2002(2):2-6.

［5］郭俊義.車輛編組預留影響因素分析［J］.城市軌道交通研究，2009(4):13-16.

［6］歐陽長城.城市軌道交通線網發展特征及運營設施配置［J］.都市快軌交通，2010，23(6):22-26.