西安地鐵2號線車輛增購方案研究

張建平

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司 西安710043)

1 西安地鐵2號線概況

西安地鐵2號線是西安市城市軌道交通線網中的骨干線路，沿城市南北中軸線布設，是西安市首條建設并運營的線路。目前運營的是一期工程，北起鐵路北客站，南到曲江國際會展中心，運營里程19.869 km，設車站17座，2011年9月16日投入運營。列車選用B型車，3動3拖的6輛編組，每列車的定員1 460人，最大載員1 880人，坐席240人;購車22列，已全部到位，上線運營18列車，檢修備用4列。

2 開通運營以來客流成長趨勢

2011年9月16日西安地鐵2號線開通運營，古城擁有了自己的地鐵，居民熱情體驗，9-10月為開通后的體驗期，進出站量較大，特別是十一黃金周期間，體驗和出行客流疊加，日均客流高達30萬人次。體驗期過后，2號線主要服務于沿線居民的剛性與彈性出行，約為15萬人次/d，總體客流呈現逐月平穩增長趨勢，到2012年10月，日均客流增長至18.9萬人次。2012年11月，實施“長安通”卡七折優惠，突增一部分客流，隨后客流逐月平穩增長，至2013年8月，日均客流增長至22萬人次。2013年9月15日，1號線開通運營，與2號線形成換乘，日均換乘客流為10萬～12萬人次，給2號線客流帶來較大增長，增長率為35%～45%，增長至32萬～36萬人次/d，2014年5月，客流增長至45.27萬人次/d，超過了2號線設計初期末(2014年)的客流總量31.4萬人次。2號線日均客流增長趨勢見圖1。

圖1 2號線日均客流增長趨勢

2號線運營3年多來，客流增長較快，由開通時的日均14萬人次增長至目前(2014年5月)的約45.27萬人次，增長了3.19倍，客流強度增長至2.18萬人次/km，特別是2013年9月1號線運營后，與2號線在北大街形成十字換乘，客流量出現跳躍。2號線的運營達到國內城市地鐵首條線運營初期客流強度非常好的水平。

3 現狀運營方案及能力適應性分析

3.1 現狀運營方案

根據現狀客流特征，地鐵運營部門制訂了具有針對性的運營方案:目前列車按“北客站—會展中心”1個交路運行，列車運行圖進行了多次調整，運行間隔從剛開通的9min20s縮短到目前的早高峰5min22s，運營計劃從剛開通的全日就1個列車運行間隔到分高峰、平峰和低峰期不同的運行間隔，以及分工作日、非工作日和節假日的列車運行圖等運營計劃。

3.2 運營方案的運能適應性分析

目前，工作日早高峰時段開行列車10.5對，上線運營16列運用列車，行車間隔5min22s，列車旅行速度31.05 km/h。2號線一期工程工作日周一運行圖主要技術指標見表1。

客流在工作日呈雙峰形態，早高峰略高于晚高峰，最大高峰小時為7:30—9:30，高峰系數為12.37%。早高峰時段上線列車16列，開行列車10.5對，運輸能力為15 330人次/h，而目前實際早高峰客流為16 245人次/h，列車處于擁擠狀態;晚高峰時段上線列車15列，開行列車10對，運輸能力為14 600人次/h，而實際晚高峰客流為15 315人次/h，高于晚高峰運營方案的運能，其他時段列車內客流狀態較好，見圖2。

客流在周末呈單峰形態，從早上運營開始逐漸爬升，17:00—19:00達到高峰后逐漸回落，高峰小時為17:30—18:30，高峰系數為9.98%。高峰時段上線列車15列，開行列車10.5對，運輸能力為15 330人次/h，而目前實際周末最高峰客流為14 857人次/h，低于高峰運營方案的運能，周末列車開行方案的列車能力有富余，見圖3。

4 原設計客流指標

2號線現狀運營客流與預測指標對比見表2。

從總體上看，在南延段(6 km)還沒開通的情況下，2號線2014年實際客流指標均超出預測值，故2號線依據預測客流初期設計配置的列車不能滿足現狀運營的需要，需進一步研究2號線今后的客流增長趨勢。

表1 2號線現狀運行主要技術指標

圖2 工作日客運能力與客流匹配情況

圖3 周末日客運能力與客流匹配情況

表2 2號線現狀客流與預測指標對比

5 客流增長趨勢預測

西安市目前軌道交通正處于集中發展建設時期，3號線一期工程、4號線全線正在建設，5號線一期工程、6號線一期工程、臨潼線均進行前期設計，至2018年底將開通運營7條線路，通車總里程約204.53 km，將對地鐵2號線的客流產生巨大的影響。

通過分析城市規劃及相關條件變化對地鐵2號線運營客流的影響，對2013年現狀客流分析且結合1號線開通運營后產生的客流情況，預測2號線客流增長趨勢，預測結果見表3和圖4。

表3 2號線預測年度客流預測指標

圖4 預測年度客流增長趨勢

從圖4的客流增長趨勢看，2號線開通后2年多以來，客流呈現較快的增長態勢，至2018年，每隔1～2年都會有新建成線路投入運營，網絡化運營逐步形成，客流呈現階梯狀快速增長趨勢。2013年9月，1號線建成通車運營，2號線的現狀客流猛增50%，高峰高斷面增長約20%;2014年，2號線南延段建成，預測客流將比2013年增加24.4%，高峰高斷面增加17%;2016年，3號線建成運營，2018年6月，6號線一期工程建成運營，2018年底5號線一期工程、臨潼線建成運營，日均客流增長至70.58萬人次，高峰高斷面增長至2.79萬人次/h。

6 擬增購列車方案

6.1 啟動增購列車的必要性分析

在2013年9月1號線開通后，2條線路初步形成簡單的十字網絡形態，客流增長迅猛，特別是現狀(2014年5月)2號線日均客流量已遠超過客流預測的指標。在工作日列車和部分車站出現擁擠，特別是早晚高峰小時列車擁擠嚴重。

目前，2號線配屬列車22列，只能滿足高峰小時開行10.5對(行車間隔5min22s)，運輸能力為1.533萬人次/h的客流需求。根據本次客流預測，到2018年其他4條線路及臨潼線建成投入運營，2號線早高峰小時最大客流斷面將達到2.79萬人次，因此必須增購車輛來提高運輸能力。

目前，2號線一期工程配屬的22列車(包含4列檢修備用車)在高峰小時已經全部上線運營，只能滿足高峰小時開行列車10.5對/h，行車間隔5 min 22 s的水平。為了滿足客流需求，縮短行車間隔，必須增加運用列車才能夠實現。

地鐵車輛不像汽車，隨到隨買，它的專用性強，車輛廠家要根據招投標的訂單設計制造，而且地鐵車輛不能隨意采購，根據國家規定，無論是新線購置車輛，還是運營線路的車輛增購，都需上報省市、國家審批項目采購招標方案。因此，從項目啟動、審批、招投標、到列車生產下線、再到列車調試好上線運營，周期至少得兩年半，迫切需要啟動列車增購計劃。

6.2 研究年度列車配屬需求分析

在滿足高峰小時客流需求的情況下，各研究年度需求的列車配屬數量匯總見表4。

表4 各研究年度列車配屬需求數量匯總

1)2015年列車配屬需求。預測2015年2號線高峰小時最大斷面客流約1.74萬人次/h，需開行列車14對，列車運行間隔4.29 min，需要運用列車25列，檢修備用5列，共需配屬30列，與現狀相差8列。

2)2016年列車配屬需求。2016年預測2號線高峰小時最大斷面客流約1.99萬人次/h，需開行列車16對，列車運行間隔3.8 min，需要運用列車28列，檢修備用6列，共需配屬34列，與現狀相差12列。

3)2017年列車配屬需求。2017年預測2號線高峰小時最大斷面客流將會達到2.32萬人次/h，需開行列車19對，列車運行間隔3.16 min，需要運用列車33列，檢修備用7列，共需配屬40列，與現狀相差18列。

4)2018年列車配屬需求。2018年預測2號線高峰小時最大斷面客流將會達到2.79萬人次/h，需開行列車22對，列車運行間隔2.73 min，需要運用列車39列，檢修備用8列，共需配屬47列，與現狀相差25列。

6.3 擬增購列車方案

6.3.1 增購方案計劃

增購車輛審批時間長、手續復雜，且廠家的生產周期較長、價格浮動較大。如果按每年的車輛缺口逐年進行增購，不但車輛上線周期較長，增購費用也較高，同時每年進行車輛調試還會增加運營成本。

合理安排購車計劃一方面能夠滿足2號線運營的需求，簡化手續;同時還能夠節省購置成本，提高運營效率。結合各年度配屬車輛的缺口，同時考慮既有場段停放能力和改造周期，制訂合理的列車增購方案，擬按照2014年3月招標分析時間節點，到2015年10月第1批列車到位。增購列車計劃安排見表5。

表5 2號線列車增購方案計劃

6.3.2 既有配屬列車能力適應性分析

2014年至2015年10月，由于擬增購的車輛不能到位，且現狀已開行了高峰小時10.5對，5 min 22 s行車間隔的開行方案，故2號線南段運營后，至少全線需要保持10.5對/h，5 min 22 s的行車間隔。2014年高峰小時維持10.5對/h開行方案，需要運用列車22列，檢修備用4列，共需配屬列車26列。

目前，2號線實際共配屬列車22列，與需求相差4列。維持高峰小時10.5對列車開行方案，最大可滿足1.53萬人次/h斷面客流，經分析，目前(2號線南延段沒開通前)2號線高峰最大斷面客流已經超過現狀的最大運輸能力，列車處于持續超載運營狀況。

2014年底至2015年10月前，2號線的客流會持續增長，但由于3號線計劃在2016年投入運營，故客流不會出現跳躍式增長，但仍然需持續超載運營，這會給運營管理造成很大的困難和壓力。

7 結論及建議

1)車輛性能參數。為保證2號線車輛整體運營調配、檢查、維護、維修等工作的延續性，且保證盡快實現增購列車的生產，建議本次增購列車的各項性能參數保持與原設計采購的車輛性能保持一致，且動拖比不變。

2)相關配套工程。增購列車方案主要受制于原設計和實施的車輛段、停車場的停放和檢修能力，車站、區間及段場內的通信、信號、供電系統等相關工程的承載能力。故需同步研究既有的段、場、設備、設施等能否滿足增購列車上線運營的需求，若不能滿足則需進行同步改造，以免列車增購成功后，受制于這些因素而不能及時投入使用。

3)增購列車的匹配性。增購列車工程配套的無線通信系統、車載通信系統等設備與2號線既有的系統存在內部網絡協議，故這部分設備采購時不宜進行招標，只能采購原設備廠商，建議與原集成商進行談判后直接采購。

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