唐壽成,李釗廣州地鐵集團有限公司
廣州地鐵三號線Y型交路組織研究
唐壽成,李釗
廣州地鐵集團有限公司
隨著廣州地鐵線網發展,三號線客流日益上升,給運營組織提出了新的課題。本文以廣州地鐵3號線為背景,對3號線進行了客流現狀分析和未來客流預測,在現有基礎上提出了5種不同的Y型交路組織方案,采用層次分析法,利用AHP軟件建立層次結構模型,通過比較各因素重要性以及相同條件下各方案重要性,得出了不同因素以及不同方案的權重,選擇出最合理的Y型交路方案。
Y型交路;層次分析法
1.1 廣州地鐵3號線布局
廣州地鐵三號線全長66.13公里,其中一條線路為天河客運站—番禺廣場站,共16座車站,另一條為機場南站—體育西路站,共14座車站。兩條線路在體育西路站換乘。

圖一廣州地鐵三號線線路圖
1.2 Y型交路運營組織方式提出
為解決同和站—體育西路站及體育西路站—客村站的客流擁擠問題,提升機場南站—林和西站和珠江新城站—番禺廣場站組團的客流直達性,本文對三號線Y型交路的組合運營模式展開研究。
2013年11月三號線日均客運量為156.68萬人次/日,天河客運站—番禺廣場段日均客運量為103.46萬人次/日,機場南—體育西段為53.22萬人次/日。

圖二OD客流組團分布圖
通過分析三號線的OD組團客流,三北線與體番組的交換量為27.3%,三北與三北的交換量為14.3%,天河客運—體育西路(下稱天體)與體育西路—番禺廣場(下稱體番)的交換量為21.1%,三北與體番組、天體與體番組的兩組所占比例相差不大,因此在實施Y型交路來提高三北與體番直達性的時候主要問題是使早高峰三北的運能與客流量相適應。
預測2016年天河客運站—番禺廣場的日均客流量是106.3萬人次/日,機場南—體育西路日均客流量是65.3萬人次/日。目前機場南—體育西路最大高峰客流量為0.79萬人次/15分鐘,即超最大高峰每小時斷面量為3.16萬人次,其中燕塘—廣州東的斷面客流最大。
三號線舊車車輛超員載荷整車人數1882人,三號線新車車輛整車人數1950人。這樣可以得出,三北高峰小時所需新車數為17列或者舊車為17列。機場南至體育西交路的運行周期為80分鐘。經計算,T間隔為283秒。
機場南最小折返時間為210秒,體育西路最小折返時間為90秒,T間隔為283秒均小于這兩個時間段,所以在此基礎上可以選擇在高峰期壓縮行車間隔來適應客流增長的需求。若采取Y型交路運行對三北的運輸能力沒有太大的影響。
基于對組團客流的分析,三北與體番組、天體與體番組的兩組所占比例相差不大,因此在非高峰期采用Y型交路的時候,天客~番禺廣場的開行列車與機場南~體育西路的開行列車比例可選擇1:1。
高峰期,客村~體育西路之間斷面客流量1.04萬人次/15分鐘,客流量非常大,單位小時開行列車需開行列車23列車,運行周期為89分,所要求最小行車間隔為232s,這個間隔是大于天客折返作業時間220s,所以不可行。為了緩解客村—體育西路之間的壓力,又不浪費運能,同和~大石之間開行小交路的方案比較好。
針對上述情況,提出以下幾個方案:
方案1:高峰期按“天河客運站—番禺廣場+機場南—體育西路”的交路組合形式開行,開行比例1:1,期間加開同和—大石的短線列車,短線列車到大石折返后投入番廣~天客交路運行。
方案2:高峰期按“(天河客運站~番禺廣場+機場南~番禺廣場)+同和~體育西路”的交路組合形式開行,開行比例(2+1):1。
方案3&4:高峰期按“天河客運站~番禺廣場站+[機場南~番禺廣場+(機場南~體育西路+同和~體育西路)]”的組合形式開行,推薦開行比例5:[1:(2:1)]和3:[1:(1:1)]。
方案5:全天按“天河客運站~番禺廣場+機場南~番禺廣場”的交路組合形式開行,開行比例為1:1;高峰期天番和機番交路分別組織不均衡運輸,增加“天河客運站~大石”、“同和~體育西路”小交路運行。(見圖三)
本文采取層次分析法,參考國際地鐵協會(簡稱CoMET)的“關鍵績效指數”系統,將影響Y型交路選擇方案的主要影響因素分為財務、客戶、內部流程維度三個指標,來綜合評估各方案優劣。結合既有評估體系各指標的重要性[1-4],以廣州地鐵提供優質服務出發,再將這三個維度細分成多個方面。利用APH計算軟件建立方案選擇結構模型如圖四。
利用AHP軟件直接代入然后結合既有評估體系設定各個因素的重要程度,比較每個方案之間的每個因素之間的水平,得出各方案所占權重,結果如圖五:

圖三Y型交路5種方案

圖四Y型交路選擇方案模型

圖五各方案加權計算結果
由圖五可知,方案1所占權重是0.2723,比重最大,因此方案1為最佳,其次是方案5。方案1是按高峰期按“天河客運站~番禺廣場+機場南~體育西路”的組合形式開行,開行比例1:1,期間加開同和~大石的短線車,短線車到大石折返后投入到天河客運站~番禺廣場交路運行。
Y型交路兩支線均采用貫通式交路,支線和共線均可達到運量與運能的匹配。就各地鐵Y型交路看,Y型交路的實施需設備自動化支撐,要進行設備整改,主要是列車和車站的自動廣播,也對應急處置提出了更高要求。在具體實施中要對運營組織適應性進一步分析,包括列車故障救援時間分析、線路故障情況下列車臨時交路分析、岔線能力適應分析[5]。
[1]梁強升,楊普杰,盧錦生.城市軌道交通Y形線路運營交路研究[J].城市軌道交通研究,2009(8)
[2]李俊芳,吳小萍.基于AHP-FUZZY多層次評判的城市軌道交通線網規劃方案綜合評價[J].武漢理工大學學報,2007(4)
[3]基于灰色和模糊集理論的鐵路方案多目標綜合評價方法及模型研究[J].鐵道學報,2001(5).
[4]周剛,盧靜.層次分析法在地鐵運營交路方案比選中的應用[J].城市軌道交通研究,2010(6)
[5]呂春娟.杭州地鐵1號線“Y”型線路運輸組織相關問題研究[D].上海:同濟大學交通運輸學院,2008
唐壽成,男,本科,單位:廣州地鐵集團有限公司。