城市軌道交通網絡化運營管理實踐

盧錦生

(廣州地鐵集團有限公司， 510600，廣州//工程師)

網絡化運營已成為我國城市軌道交通發展的必然趨勢，相對于單線運營，網絡化運營面臨著許多挑戰和機遇。如何解決網絡化運營帶來的新矛盾是現階段我國城市軌道交通運營管理者亟待解決的問題。文獻[1-3]先后結合廣州地鐵和上海地鐵的運營管理實踐，對城市軌道交通網絡化運營管理體系等進行了研究；文獻[4-6]從網絡化運輸組織難點(如不均衡運輸組織、新線接入影響等)進行了研究和實踐應用。上述研究未對網絡化運輸管理體系進行實踐論證。

考慮到網絡化運輸組織是城市軌道交通網絡化運營的重要組成部分，對最大限度地滿足客流需求具有至關重要的作用，本文以廣州地鐵網絡化實踐為例，提出了以運輸規劃與計劃為指導、以列車運行圖為執行指令、以評估分析為決策支持的網絡化運輸管理體系。

1 網絡化運營管理特點

廣州地鐵目前已開通了10條運營線路，運營里程達309 km，預計到2020年將形成15條運營線路和530 km運營里程的城市軌道交通線網。相對于單線或兩線運營管理，網絡化運營管理面臨著更大的挑戰。

1.1 客流規模大且構成復雜

隨著線網規模的擴大和網絡化運營的持續深入，廣州地鐵線網客流量持續攀升。線網客運量從1999年1號線開通日均17萬人次，上升到2017年的日均768萬人次，年平均增長達24%，2017年12月31日更是創造了單日1 000萬人次的歷史新記錄(見圖1)。廣州地鐵隨著線網通達性增強，乘客組成更加多元化，出行時間跨度更長，換乘方式更多，因此也導致線網客流出行規律和出行特征更為復雜。

1.2 網絡運輸組織出現瓶頸

受網絡化運營集聚效應的影響，廣州地鐵客流規模節節攀升，但在設備資源有限的前提下，線網運能與運量的矛盾日益突出。以廣州地鐵5號線為例，高峰時段斷面客流量從3萬人次/h開始，年年上升，最高達到5.6萬人次/h，已超出遠期斷面客流量的設計值，滿載率達到130%以上(見表1)。

1.3 線路間運輸協調難度大

隨著廣州地鐵線網規模的不斷擴大和換乘節點增多，線路間的制約性也越來越大，因此，網絡運營協調性也越發重要，包括運輸組織能力協調、運營服務時間協調以及行車與客運組織等協調匹配等方面。

圖1 廣州地鐵線網客流變化趨勢圖表1 廣州地鐵5號線滿載率與高峰時段斷面客流量

年份滿載率/%高峰時段斷面客流量/(萬人次/h)20111583.020121373.820131324.520141465.120151525.320161475.620171405.4

1.4 公眾服務需求持續上升

隨著城市軌道交通逐漸成為廣州市的主要交通出行工具，乘客對于出行體驗和要求越來越高，同時公眾媒體對于城市軌道交通的關注度也持續高漲。

2 網絡化運營管理實踐

為應對網絡化運營管理面臨的挑戰，廣州地鐵經過10多年的探索發展，目前已建立了一套以運輸規劃與計劃為指導，以運行圖為執行指令，以運輸分析作為反饋與決策的閉環管理體系。

2.1 運輸規劃與計劃

網絡化運營的核心就是滿足大規模乘客位移的運輸服務。為保持城市軌道交通線網運營的可持續發展，同時配合建設規劃，綜合考慮線網經濟、技術、服務水平等要求，需定期制定中長期運輸規劃(一般為3～5年)與計劃(一般為1年)，從網絡化協調角度優化配置線網所有線路的運能，采取挖潛擴能提效措施，提出各項配套及需求策略，如新車增購、設備改造等(見表2)。

表2 運輸規劃與計劃的主要要素

2.1.1 客流預測

運輸規劃與計劃制定的前提是客流預測。為有效評估新線接入對既有線網客流的影響，廣州地鐵通過自動售檢票(AFC)系統刷卡數據，分析線網短期客流生成機理和演化規律，采用可達性指標將乘客進站→目的地選擇→路徑選擇等全出行過程進行有效關聯，建立集計數據和非集計數據融合的預測算法，構建了面向城市軌道交通多場景應用的網絡短期客流預測一體化模型(見圖2、圖3)，實現新線接入和未接入2種條件下工作日、周六日、節假日和大型活動4種場景下多粒度、高精度的網絡客流短期預測，為運輸規劃與計劃制定提供精準客流預測支持。

2.1.2 運能投放

以客流精細化預測為基礎，統籌線網各線交互、關聯與平衡，創新運輸組織模式，實現運能精準投放。首先，從線網協調的角度，建立以乘客需求為導向的網絡首末班車銜接優化模型和遞階銜接優化的線網運能換乘匹配模型，確保在兼顧運營成本及運輸服務水平的基礎上，最大程度地滿足乘客出行需求；其次，單線以配合客流規律為前提，采取靈活的運輸組織方式，靈活采用與客流走向、峰谷一致的組織方式。以廣州地鐵2號線為例進行說明。

(1)日常運輸組織：早高峰采取江泰路站—三元里站(均為中間站)小交路，以緩解早高峰換乘站客流沖擊；晚高峰則采取單一交路的不均衡運輸，將密集運力更多安排在下行方向，滿足客流需求；其他時段均安排單一交路組織行車，行車間隔在198～270 s之間(見表3)。

(2)節假日特殊安排：由于2號線廣州南站站連接高鐵火車站，故在部分客流較大日子(如春運期間等)，在正常末班車后，分別在23:45和次日0:00安排2列“大站快車”，僅停靠沿線客流較聚集的5個車站(原則上1個行政區選擇1個)?！按笳究燔嚒奔饶軡M足高鐵夜間抵達廣州的乘客需求，又可減少對夜間施工時間的影響(較站站停列車節約20 min)。

圖2 廣州地鐵網絡短期客流預測模型

圖3 廣州地鐵網絡短期客流預測流程圖表3 廣州地鐵2號線工作日全天運輸組織

峰期時間段交路方式最小行車間隔/s早中峰6:00—7:30單一交路198早高峰7:30—10:00大小交路132平峰10:00—16:30單一交路270晚高峰16:30—19:30單一交路(不均衡運輸)146平峰19:30—21:30單一交路270低峰21:30—23:30單一交路360～450高鐵客流疏運23:45—24:00單向大站快車900

2.1.3 配套策略

為落實運輸規劃與計劃要求，需明確各項配套措施，規劃實施路徑，制定解決方案，明確后續重要設備大修、更新換代時間，優化調整規章修訂時間表，明確人員操作技能提高目標。

2.2 運行圖執行管理

列車運行相關的運行最高速度、通過道岔速度等要素在規劃設計、新線建設階段確定，變更較困難，影響程度基本穩定[4]。因此，列車運行圖參數的關鍵環節主要集中在停站時間的控制與優化，其中設備響應、關門行程時間又基本確定，所以影響停站時間的主要控制要素在于車門完全打開狀態持續時間(乘客上下車時間)和司機在關門之后確認車門、屏蔽門空隙的時間(見表4)。目前廣州地鐵重點針對上述關鍵時間節點定出目標值，并對司機進行標準化作業檢查與監控，確保在大客流運輸過程中，運行圖能按計劃執行，實際運輸能力能達到預期。

表4 司機關門后至列車起動的時間分解目標值

2.3 運輸質量評估與分析

2.3.1 運輸質量評估

為定期評估線網運輸服務質量，廣州地鐵2013年建立并實施了基于平衡計分卡、層次分析法和模糊綜合評估法的服務質量評估體系(見圖4)。每月定期評估各線路的綜合運營服務質量，通過引入線路貢獻度指標表征線路對線網和區域的運營服務質量影響程度，評估線網和各區域的綜合運輸服務質量。通過評估得分尋找各線路、各區域的運營管理差距，促進運輸效率和效益的提升，提高乘客滿意度。

指標維度運營關鍵成功因素衡量指標庫一級指標二級指標三級指標指標維度運營關鍵成功因素衡量指標庫一級指標二級指標三級指標財度維度客戶維度學習發展維度提升成本把控能力單位運營成本提升資產運用效率資產運用效率建立優秀服務品牌乘客滿意度提升運營服務質量設備設施可靠度提高行車效率運行速度加強員工培訓人員誤操作導致晚點頻度提升技術創新能力技術研發及創新數目單位乘客牽引能耗單位車公里維修成本單位員工服務人公里數列車上線率媒體負面曝光次數乘客滿意度乘客有責投訴率列車服務可靠度服務關鍵設備可靠度電扶梯可靠度AFC設備可靠度屏蔽門設備可靠度內部流程維度提高運輸管理水平運輸管理能力確保生產動作質量生產管理能力強化應急處置能力應急處理能力提升乘客組織能力乘客組織能力確保票務收益安全票務收益安全管理能力高峰小時最大擁擠度清客頻度運行圖兌現率生產計劃完成率施工組織能力應急信息發布及時率搶險人員到位時效性乘客原因列車晚點頻度大客流控制實施成效AFC設備導致的票務差異票務規章執行率年度運營生產計劃完成率重點項目里程碑達成率施工計劃安排差錯件數施工安全控制作業延時影響運營事件羊城通異?？壑禂祿l生率閘機缺失羊城通扣值發生率

圖4 廣州地鐵線網運營服務質量評估體系架構圖

2.3.2 運輸匹配分析

運營組織方案、運行圖等的制定是否科學合理，實施結果如何，需要對其進行分析總結，這也是運輸管理體系不斷完善的重要保證。通過客運量、斷面客運量等指標，對運能與運量進行分析，判斷各時段運輸能力是否匹配客流需求，交路及峰期設置是否合理。圖5為廣州地鐵2號線全日運能與運量匹配分析圖(以15 min為單位)。此類分析以每月為單位定期進行分析與跟蹤，一旦出現運能與運量不匹配情況，如增加列車上線、調整峰期設置及運輸方式等，需及時進行運力調整。

圖5 廣州地鐵2號線全日運能與運量分析圖

3 結語

廣州地鐵已進入網絡化運營時期，客運強度一直穩居全國城市軌道交通前列。為應對強大的客流壓力，本文結合運輸管理特點，從計劃、實施、分析等方面提出管理建議。實踐結果表明，這些建議具有較好的效果和推廣意義，可為其他城市軌道交通運營部門提供借鑒與參考。