城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行圖編制相關(guān)問(wèn)題探討

張文斌

摘 要：城市軌道交通的客流在時(shí)間和空間上存在不均衡性，筆者對(duì)工作日、周末、節(jié)假日、重大突發(fā)情況期間的客流特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并對(duì)行車(chē)組織方式、運(yùn)用車(chē)數(shù)量、區(qū)間運(yùn)行時(shí)分進(jìn)行了探討，提出了高峰期、平峰期采用不同行車(chē)間隔、上下行不成對(duì)行車(chē)組織、換乘站列車(chē)接續(xù)方法、特殊情況期間行車(chē)計(jì)劃動(dòng)態(tài)調(diào)整等措施，來(lái)滿(mǎn)足不同客流需求下的列車(chē)運(yùn)行圖的編制。

關(guān)鍵詞：客流分布;不均衡運(yùn)輸;列車(chē)運(yùn)行圖

中圖分類(lèi)號(hào)：U213.9 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-5168（2022）3-0091-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.03.022

Discussion on the Problems Related to the Compilation of Train Diagram of Urban Rail Transit

ZHANG Wenbin

（Lanzhou Rail Transit Co. ， Ltd. ， Operating Branch，? Lanzhou 730000，China）

Abstract：The passenger flow of urban rail transit is unbalanced in time and space. The author analyzes the characteristics of passenger flow on weekdays， weekends， holidays and major epidemic periods， discusses the traffic organization mode， the number of vehicles used and the interval operation time， and puts forward that different traffic intervals， up-down and down-line unpaired traffic organization are adopted in peak and peak periods Measures such as train connection method at transfer station and dynamic adjustment of train operation plan during epidemic situation are taken to meet the preparation of train operation diagram under different passenger flow needs.

Keywords：passenger flow distribution;unbalanced transportation;train diagram

1 問(wèn)題的提出

隨著城市軌道交通線(xiàn)網(wǎng)的不斷建設(shè)發(fā)展，線(xiàn)路覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，客流時(shí)間及空間上的不均衡性越加明顯，換乘站數(shù)量增加及列車(chē)接續(xù)慢問(wèn)題凸顯。等間隔成對(duì)平行列車(chē)運(yùn)行圖很難滿(mǎn)足乘客出行的需求，乘客的候車(chē)時(shí)間增加、車(chē)廂的擁擠度不一、列車(chē)的利用率降低等問(wèn)題也逐步顯現(xiàn)。

充分分析工作日、周末、節(jié)假日、特殊時(shí)期各條線(xiàn)路的客流特點(diǎn)，結(jié)合線(xiàn)路設(shè)備能力及換乘站的列車(chē)接續(xù)性，分別編制符合客流特點(diǎn)的列車(chē)運(yùn)行圖，最大程度提高服務(wù)水平、降低運(yùn)營(yíng)成本。

2 運(yùn)行圖編制影響因素分析

城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行圖的優(yōu)化編制，應(yīng)該充分分析各條線(xiàn)路及換乘車(chē)站的客流特點(diǎn)，綜合考慮列車(chē)追蹤時(shí)間、運(yùn)用車(chē)數(shù)量、區(qū)間運(yùn)行時(shí)分、折返站列車(chē)折返時(shí)間、換乘車(chē)站列車(chē)接續(xù)時(shí)間等因素，編制適合客流特點(diǎn)的列車(chē)運(yùn)行圖。

2.1 客流特點(diǎn)分析

乘客的位移是城市軌道交通的產(chǎn)品，客流是乘客有目的移動(dòng)位移。客流是動(dòng)態(tài)變化的，隨著時(shí)間不同，線(xiàn)路區(qū)段的不同，乘車(chē)方向的不同，客流呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)化、不均衡化分布。

2.1.1 客流時(shí)間分布。

①工作日客流分布。客流的時(shí)間不均衡性，主要表現(xiàn)在潮汐通勤客流，工作日早晚高峰期客流量較大，平峰時(shí)間段客流減少[1]。如某線(xiàn)路工作日小時(shí)客流變化曲線(xiàn)如圖1所示，早高峰7：00—10：00、晚高峰16：00—19：00客流量激增，平峰期10：00—16：00客流量減小，呈現(xiàn)典型的“雙峰型”。

②周末節(jié)假日客流分布。周末節(jié)假日客流主要以休閑、購(gòu)物、旅游等客流為主，各大商圈、景點(diǎn)周邊車(chē)站的客流較大，其他車(chē)站的客流較小。某線(xiàn)路周末客流特點(diǎn)，自9：00—22：00出現(xiàn)客流峰值，周末小時(shí)進(jìn)站客流趨勢(shì)基本呈現(xiàn)“單峰型”客流特點(diǎn)。節(jié)假日前一日及后一日可能會(huì)出現(xiàn)出城及返城客流高峰，應(yīng)根據(jù)客流特點(diǎn)及時(shí)加開(kāi)列車(chē)，高鐵站及客運(yùn)樞紐站應(yīng)采取大客流的應(yīng)對(duì)措施。

③客流時(shí)間分布均衡性衡量指標(biāo)。客流時(shí)段分布均衡系數(shù)，取7：00—10：00、16：00—19：00為高峰時(shí)間段，其余時(shí)間段為平峰時(shí)間段，高峰時(shí)段的均值與平峰時(shí)段的均值的比值作為評(píng)價(jià)客流時(shí)段不均衡系數(shù)P。

P=G/M （1）

其中，P≥2.0表示很不均衡，1.5≤P<2.0表示一般不均衡，P≤1.5表示較均衡。根據(jù)客流時(shí)間不均衡性的分析，對(duì)列車(chē)行車(chē)間隔進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

2.1.2 客流空間分布。隨著城市的不斷發(fā)展，市民居住地逐漸由市區(qū)向郊區(qū)輻射，辦公、商業(yè)等集中在主城區(qū)，客流也存在著空間的不均衡性，早高峰時(shí)城市周邊區(qū)域客流向主城區(qū)移動(dòng)，晚高峰時(shí)則向相反方向移動(dòng)，造成客流在空間的不均衡性。客流的空間不均衡性的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有方向不均衡系數(shù)及斷面不均衡系數(shù)。

①方向不均衡系數(shù)為式（2）。

②斷面不均衡系數(shù)為式（3）。

式中：P表示單向最大斷面客流，P表示第i個(gè)斷面的斷面客流，n表示區(qū)間斷面數(shù)，λ斷面不均衡系數(shù)。λ、λ越大表示方向及斷面客流越不均衡，λ、λ均大于1.5時(shí)表示上下行客流及斷面客流不均衡性較大。λ、λ越趨近于1，表示上下行、斷面客流越均衡。

2.1.3 客流的常規(guī)性和突發(fā)性。

①客流的常規(guī)性。常規(guī)性客流在線(xiàn)路的固定區(qū)段具有規(guī)律性、周期性的乘車(chē)行為，乘車(chē)時(shí)間及區(qū)段相對(duì)固定，這類(lèi)乘客一般在工作日、早晚高峰期乘坐軌道交通，在一定范圍內(nèi)造成客流的空間及時(shí)間上的不均衡，會(huì)使某一方向的運(yùn)力不足，而相反方向的運(yùn)力充裕。

②客流的突發(fā)性。因大型活動(dòng)舉辦、節(jié)假日旅游出行、大型商場(chǎng)購(gòu)物等的出行影響，乘客通過(guò)軌道交通短時(shí)向某一地聚集，再通過(guò)軌道交通進(jìn)行疏散，在短時(shí)內(nèi)形成較大客流，客流特點(diǎn)具有突發(fā)性。

2.1.4 特殊時(shí)期的客流特點(diǎn)。特殊事件會(huì)對(duì)市民出行帶來(lái)嚴(yán)重的影響，由于出行風(fēng)險(xiǎn)的提高，客流呈現(xiàn)斷崖式下降，如某線(xiàn)客流由日均20萬(wàn)人次降至1萬(wàn)人次以下，下降了95%。隨著特殊事件事態(tài)緩和后，客流量逐步回升，某線(xiàn)在特殊時(shí)期前后的客流變化趨勢(shì)如圖2所示。

2.2 行車(chē)因素

列車(chē)運(yùn)行圖的編制受行車(chē)組織方法的影響，主要有行車(chē)閉塞法、折返站的折返方式、列車(chē)運(yùn)行交路等關(guān)鍵因素的影響。

2.2.1 行車(chē)閉塞法。城市軌道交通行車(chē)閉塞法由信號(hào)設(shè)備決定，閉塞方式?jīng)Q定列車(chē)的最小追蹤時(shí)間。正常情況下采用移動(dòng)閉塞法，信號(hào)系統(tǒng)可提供90～120 s追蹤間隔，追蹤時(shí)間決定了最小行車(chē)間隔，該時(shí)間越小，則線(xiàn)路的通過(guò)能力越大。

2.2.2 列車(chē)折返方式。折返站的折返方式與折返站的折返線(xiàn)設(shè)置布局相關(guān)，一般的折返站設(shè)置有站后雙折返線(xiàn)，部分折返站還設(shè)置有站前單渡線(xiàn)。采取不同的折返方式將影響折返間隔時(shí)間，折返的間隔時(shí)間應(yīng)與列車(chē)追蹤時(shí)間相匹配[2]，一般情況下列車(chē)折返間隔時(shí)間大于列車(chē)的區(qū)間追蹤時(shí)間，因此折返時(shí)間決定著線(xiàn)路的最終通過(guò)能力。

列車(chē)的折返時(shí)間包括列車(chē)在折返站的停站時(shí)間、列車(chē)進(jìn)折返線(xiàn)時(shí)間、司機(jī)換端時(shí)間、列車(chē)出折返線(xiàn)時(shí)間組成，停站時(shí)間受乘客下車(chē)時(shí)間及站務(wù)人員對(duì)終到列車(chē)清客時(shí)間的影響。

2.2.3 站停時(shí)間。列車(chē)的站停時(shí)間設(shè)置與車(chē)站的客運(yùn)組織息息相關(guān)，站停時(shí)間包括技術(shù)作業(yè)時(shí)間與乘客乘降時(shí)間，技術(shù)作業(yè)時(shí)間主要包括列車(chē)到站時(shí)的開(kāi)關(guān)車(chē)門(mén)、站臺(tái)門(mén)時(shí)間。

2.3 運(yùn)用車(chē)數(shù)量

狀態(tài)良好的運(yùn)用車(chē)數(shù)量的與列車(chē)周轉(zhuǎn)時(shí)間及行車(chē)間隔時(shí)間相關(guān)，如式（4）所示，運(yùn)用車(chē)數(shù)量還包括高峰時(shí)段加開(kāi)列車(chē)數(shù)量。

式中：T為列車(chē)周轉(zhuǎn)時(shí)間，min;t為行車(chē)間隔時(shí)間，分鐘min;t為區(qū)間運(yùn)行時(shí)間，min;t為站停時(shí)間min;t為折返時(shí)間min;t為列車(chē)啟停附件時(shí)間min。

2.4 線(xiàn)路因素

線(xiàn)路因素決定了列車(chē)的區(qū)間運(yùn)行時(shí)分及折返線(xiàn)運(yùn)行時(shí)分，線(xiàn)路各區(qū)間的道岔型號(hào)、坡度、站間距、曲線(xiàn)、限速等因素存在較大差異，使得區(qū)間的運(yùn)行時(shí)分各不相同，區(qū)間運(yùn)行時(shí)分包括區(qū)間運(yùn)行的通通時(shí)分和啟停附加時(shí)分，通通時(shí)分為列車(chē)區(qū)間運(yùn)行不停站的純運(yùn)行時(shí)分，啟停附件時(shí)分為列車(chē)到站停車(chē)的停車(chē)附加時(shí)分及列車(chē)啟動(dòng)時(shí)的啟車(chē)附加時(shí)分。

3 列車(chē)運(yùn)行圖優(yōu)化編制的措施

客流因素是城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行圖編制的重要依據(jù)，根據(jù)客流在時(shí)間及空間分布的不均衡性，編制與客流特點(diǎn)相適應(yīng)的不均衡運(yùn)輸方案，優(yōu)化列車(chē)運(yùn)行圖的調(diào)整，更好地服務(wù)廣大乘客。列車(chē)運(yùn)行圖優(yōu)化調(diào)整流程如圖3所示。

3.1 客流時(shí)間不均衡性的列車(chē)運(yùn)行圖編制

列車(chē)開(kāi)行方案應(yīng)與客流需求相匹配。工作日、周末、節(jié)假日的客流特點(diǎn)各不相同，因此城市軌道交通應(yīng)根據(jù)客流特點(diǎn)編制不同版本的列車(chē)運(yùn)行圖，以滿(mǎn)足客流需求。

3.1.1 工作日列車(chē)運(yùn)行圖。根據(jù)客流特點(diǎn)，在不同時(shí)間段采取不同的行車(chē)間隔，工作日客流特點(diǎn)一般呈“雙峰型”，形成明顯的潮汐高峰客流特點(diǎn)，在客流峰值時(shí)間段，縮小行車(chē)間隔，增加上線(xiàn)列車(chē)數(shù)量，來(lái)滿(mǎn)足高峰時(shí)間段的客流需求。而在平峰時(shí)間段，可加大行車(chē)間隔，減少上線(xiàn)列車(chē)數(shù)量。客流高峰與平峰時(shí)間段采用不同行車(chē)間隔的行車(chē)組織方式，既能滿(mǎn)足乘客乘車(chē)需求，又能降低運(yùn)營(yíng)成本。

3.1.2 周末節(jié)假日列車(chē)運(yùn)行圖。周末及節(jié)假日客流應(yīng)根據(jù)客流特點(diǎn)，6：00—9：00、21：00—23：00可適當(dāng)加大行車(chē)間隔，減少上線(xiàn)列車(chē)數(shù)量，其他時(shí)間段根據(jù)客流基本持平，可采用等間隔的行車(chē)方式。節(jié)假日也可能因大型活動(dòng)的舉辦，造成短時(shí)突發(fā)客流，調(diào)度可根據(jù)客流實(shí)際進(jìn)行行車(chē)調(diào)整，臨時(shí)加開(kāi)列車(chē)，來(lái)輸送短時(shí)的突發(fā)客流。

3.2 客流空間不均衡性的列車(chē)運(yùn)行圖編制

客流空間的不均衡性，主要表現(xiàn)在線(xiàn)路上下行客流的不均衡性及線(xiàn)路不同區(qū)段間客流的不均衡性，應(yīng)根據(jù)客流空間的不均衡性，編制適合客流特點(diǎn)的列車(chē)運(yùn)行圖。如某線(xiàn)早高峰時(shí)段上行乘客明顯多于下行乘客，此時(shí)需要縮小上行列車(chē)的行車(chē)間隔，適當(dāng)加大下行列車(chē)行車(chē)間隔。晚高峰客流特點(diǎn)與早高峰正好相反，則晚高峰時(shí)應(yīng)該縮小下行列車(chē)的行車(chē)間隔，適當(dāng)加大上行的行車(chē)間隔。

根據(jù)客流空間的不均衡性，研究制定不均衡運(yùn)輸組織方案，非等間隔非成隊(duì)的“雙非列車(chē)運(yùn)行圖”，如圖4所示。如某一行別客流較大時(shí)，該行別采取縮小行車(chē)間隔，增加該行別的上線(xiàn)列車(chē)，相反行別的增加行車(chē)間隔，減少上線(xiàn)列車(chē)數(shù)。

3.3 換乘站列車(chē)到發(fā)時(shí)間的接續(xù)性

換乘客流要充分考慮換乘站列車(chē)到發(fā)時(shí)間的接續(xù)性，尤其對(duì)同臺(tái)換乘的車(chē)站、大客流車(chē)站須重點(diǎn)考慮列車(chē)到發(fā)的接續(xù)性，結(jié)合換乘客流方向的不均衡性，制定兩條線(xiàn)路列車(chē)在換乘車(chē)站到發(fā)的先后順序。同站臺(tái)換乘車(chē)站的列車(chē)接續(xù)性尤為重要。如果列車(chē)到發(fā)間隔時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)造成站臺(tái)乘客的積壓，尤其在早晚高峰期，應(yīng)根據(jù)換乘客流方向的均衡性，決定列車(chē)達(dá)到的順序性及接續(xù)性。

3.4 特殊時(shí)期運(yùn)行圖的調(diào)整

根據(jù)特殊時(shí)期的需要，應(yīng)及時(shí)對(duì)軌道交通的運(yùn)輸計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，在滿(mǎn)足乘客出行需求的同時(shí)，還應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定對(duì)于列車(chē)滿(mǎn)載率及車(chē)站擁擠度的要求，如表1所示，據(jù)特殊時(shí)期客流特點(diǎn)，及時(shí)對(duì)列車(chē)運(yùn)行圖進(jìn)行調(diào)整，以滿(mǎn)足特殊時(shí)期的需要，及滿(mǎn)足乘客出行的需求。

3.4.1 特殊時(shí)期的運(yùn)行圖調(diào)整。特殊時(shí)期初期，部分地鐵停運(yùn)，部分低密度運(yùn)營(yíng)模式。人們出行減少，客流量呈斷崖式遞減，應(yīng)根據(jù)相關(guān)措施的升級(jí)及日客流、斷面客流、小時(shí)客流等對(duì)列車(chē)運(yùn)行間隔進(jìn)行調(diào)整，可采用等間隔低密度運(yùn)輸組織模式，列車(chē)通過(guò)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域所在車(chē)站時(shí)，采取不停站的行車(chē)調(diào)整方式，最大程度的滿(mǎn)足特殊乘客出行，并節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本。

3.4.2 特殊時(shí)期后期的運(yùn)行圖動(dòng)態(tài)調(diào)整。特殊時(shí)期后期，隨著人們出行的逐漸恢復(fù)，客流的變化也較大。北京地鐵編制了超常超強(qiáng)的“雙超列車(chē)運(yùn)行圖”;廣州地鐵采取加大行車(chē)密度、安排備車(chē)的措施;上海申通地鐵采取加開(kāi)備車(chē)、動(dòng)態(tài)調(diào)整運(yùn)行交路，來(lái)降低客流滿(mǎn)載率[3]。

特殊時(shí)期后期，客流的變化較大，由斷崖式下降到逐步緩慢回歸常態(tài)的變化趨勢(shì)。一是優(yōu)化列車(chē)運(yùn)行圖的調(diào)整，城市軌道交通應(yīng)根據(jù)小時(shí)客流、斷面客流、日客流等客流數(shù)據(jù)對(duì)列車(chē)運(yùn)行圖進(jìn)行調(diào)整，充分分析動(dòng)態(tài)客流數(shù)據(jù)，合理安排行車(chē)間隔，編制多版本的列車(chē)運(yùn)行圖，來(lái)適應(yīng)客流變化的需求。二是動(dòng)態(tài)調(diào)整運(yùn)行計(jì)劃，行車(chē)調(diào)度應(yīng)根據(jù)當(dāng)日實(shí)時(shí)客流及列車(chē)車(chē)廂擁擠程度，對(duì)列車(chē)運(yùn)行計(jì)劃進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，如加開(kāi)備車(chē)、調(diào)整列車(chē)停站、調(diào)整列車(chē)交路等方式來(lái)滿(mǎn)足乘客出行需求。

4 結(jié)語(yǔ)

城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行圖的編制與調(diào)整，應(yīng)該綜合分析不同時(shí)期的客流特點(diǎn)，根據(jù)客流在時(shí)間、空間的不均衡性，編制非等間隔、非成對(duì)的“雙非列車(chē)運(yùn)行圖”、大小交路運(yùn)行的綜合行車(chē)組織方式。還應(yīng)結(jié)合短時(shí)突發(fā)客流的特點(diǎn)，由行車(chē)調(diào)度進(jìn)行行車(chē)調(diào)整，如組織備車(chē)上線(xiàn)運(yùn)行，來(lái)緩解短時(shí)突發(fā)客流。因工作日、周末、節(jié)假日、特殊時(shí)期的客流差異較大，應(yīng)分別編制與客流相適應(yīng)的列車(chē)運(yùn)行圖。

參考文獻(xiàn)：

[1] 齊勝玉.基于城市軌道交通客流潮汐特征的列車(chē)交路方案研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2017.

[2] 陳玥.城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行交路方案研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2016.