成都地鐵首班車多點發(fā)車方案研究*

劉驕陽 賈文崢 熊振興 劉 悅 崔學忠

(1.成都軌道交通集團有限公司運營公司，610051，成都；2.交通運輸部科學研究院城市公共交通智能化交通運輸行業(yè)重點實驗室，100029，北京；3.城市軌道交通運營安全管理技術及裝備交通運輸行業(yè)研發(fā)中心，100029，北京∥第一作者，高級工程師)

北京、上海、廣州、深圳、南京及成都等地的城市軌道交通(以下簡為“城軌”)均出現(xiàn)了客流分布不均衡及短期客流高度聚集等特征，這就對長大線路運營組織提出了新的要求。

文獻[1-6]基于正在規(guī)劃的線路，提出了新建專用線路、大小交路運行及快慢車開行等方案，以縮短線路服務時間、提高出行效率。本文以已投用的成都地鐵2號線(以下簡為“2號線”)為例，提出首班車多點發(fā)車方案，充分利用現(xiàn)有設施設備條件來提高服務水平。

1 傳統(tǒng)早班車發(fā)車方案存在的問題

2號線線路全長42.40 km，共設32座車站，2號線西起犀浦站，東至龍泉驛站，途經(jīng)成都東客站站，其全線采用站站停模式運行。列車單向全線運行耗時約為71 min。2019年，2號線日均進站量56.2萬人次，日均客運量81.19萬乘次，早晚高峰時段客運量占全天客運量的38%。經(jīng)分析，2號線中間區(qū)段車站服務于密集居住區(qū)，早上需趕到成都東客站站換乘鐵路出行的乘客較多，對首班車提前有較大的需求。在線路運行前期，2號線早班車發(fā)車采用傳統(tǒng)的首班車單點發(fā)車方案。從端頭站開始，以某個時間點作為首班車發(fā)車時間，1個運行方向僅以1列列車作為首班車，則后續(xù)車站的首班車時間為該列車運行至車站的時間。經(jīng)分析，在首班車單點發(fā)車方案下，2號線面臨以下2種選擇：

2)壓縮施工作業(yè)時間，提前始發(fā)站首班車發(fā)車時間。然而由于線路長、站點多，施工作業(yè)數(shù)量多、作業(yè)時間較長，故壓縮的施工作業(yè)時間有限，中間段車站的首班車到站時間仍然較晚。此外，經(jīng)計算，若要中間區(qū)段車站的首班車時間為06:10左右，則犀浦站首班車發(fā)車時間需提前到05:45左右。此時，地鐵員工的工作時間也需要相應提前，而此時犀浦站基本無人候車，造成資源的浪費，可見，首班車單點發(fā)車方案無法滿足2號線的實際需求。

2 首班車多點發(fā)車的思路

若既要提高中間車站的首班車服務水平，又要保障施工作業(yè)時間，則在始發(fā)站發(fā)車時間不變的情況下，就需要在中間區(qū)段的多座車站同時開行首班車，即多點發(fā)車。就2號線具體情況而言，需在百草路站至龍平路站區(qū)段增發(fā)首班車，使端頭站與中間站首班車時間相差不大。這樣既可以提升服務水平，滿足大多數(shù)乘客的出行需要，也體現(xiàn)了地鐵開行的經(jīng)濟合理性。

2.1 首班車多點發(fā)車的實施措施

首班車多點發(fā)車方案需先在線路上提前布車，再組織多座車站同時開行。為了滿足郊區(qū)站點市民早間出行需求，選擇2號線早間客流量較大的犀浦站、百草路站、金科北路站、羊犀立交站及蜀漢路東站等作為首班車發(fā)車站，且首班車發(fā)車時間均設為06:10。2號線首班車多點發(fā)車開行方案如圖1所示。

圖1 2號線首班車多點發(fā)車開行方案截圖(部分)

為確保更好地實現(xiàn)2號線多點發(fā)車方案，需采取以下一系列措施。

2.1.1 將空駛列車投入載客服務

列車運營前需進行軋道作業(yè)。為保證早高峰時段全線路有足夠的列車，在軋道車后一般會組織后續(xù)列車陸續(xù)出段。在設定的首班車前，其余通過車站的列車均為空駛列車，且線路越長、運行間隔越密，空駛列車就越多。因此，可充分利用空駛列車，將其作為多點發(fā)車方案的首班車開行，既可減少列車空駛率，又可提高服務水平。

圖1中的109次、111次、114次及117次均為空駛列車作為首班車開行，提前投入載客服務。在首班車發(fā)車站：一方面，車站站務人員及安檢人員等應按新的首班車發(fā)車要求提前到崗；另一方面，在滿足相關作業(yè)時間要求的條件下，首班車出車時間應能滿足其開行時間要求。

2.1.2 采用線上提前存車

補償范圍：鑒于當前經(jīng)濟形勢不適合普遍提高枯水期能量市場價格、能量市場價格不能反映短期資源的稀缺程度、為保障系統(tǒng)可靠性需要一定容量煤電機組提供長期備用，需要對邊際運行機組(煤電機組)進行枯水期備用補償。

如果停車場或車輛段(以下簡為“場段”)設于線路中部，且端頭站沒有銜接場段，則可在端頭站存車線或折返線夜間存放電客車。如場段設于線路兩端，則可在線路中部車站的存車線夜間存放電客車。夜間存放的電客車可在次日作為軋道車或首班車，以節(jié)省場段出車時間。

采用線上存車方式時，線路及車輛的修程修制應能滿足正線停車的需要。此外，為滿足施工檢修需求，需定期調整停車線路，使其滿足所有線路符合檢修時間的要求。未對修程修制進行綜合優(yōu)化的，基本無法實施線上存車。

2.1.3 優(yōu)化施工檢修程序

為了適當壓縮施工作業(yè)時間，目前大多長線路采取分段請銷點方式來優(yōu)化施工檢修流程。雖然乘客對首班車早發(fā)車的需求在不斷增加，但因施工作業(yè)時間有嚴格要求，壓縮施工時間會造成設備檢修無法保障，因此施工檢修流程的優(yōu)化空間有限。

2.2 首班車多點發(fā)車方案的評價指標

1)全線服務時間。即全線車站從首班車開始到末班車結束的運營服務時間。全線服務時間越長，則服務水平越好。

2)局部區(qū)段服務時間。即部分區(qū)段車站從首班車開始到末班車結束的運營時間。局部區(qū)段服務時間越長，則服務水平越好。

3)空駛列車數(shù)。即在列車運行圖中不載客運營的列車開行數(shù)?？振偭熊嚁?shù)越少，則列車利用情況越好。

4)可用施工時間。在線路運營時間不變的情況下，可利用天窗組織施工作業(yè)。可用施工時間越長，則組織效率越高；如可用施工時間不變，則應增加全線或局部區(qū)段的運營服務時間，以提高服務水平。

3 方案效果評價

3.1 2號線的早班車發(fā)車方案評價

基于2號線的客流情況，本文提出3個首班車發(fā)車方案。上行方向的首班車時間如表1所示。

表1 2號線上行方向首班車發(fā)車時間對比

方案一為空駛列車作首班車方案。犀浦站的首班車時間為06:10；在犀浦路站首班車之前，2號線上共有5列空駛列車，到達百草路站及金科北路站等首班車發(fā)車站點后，與始發(fā)站首班車同時投入載客服務。第1列空駛列車出場段時間為05:20。

方案二為傳統(tǒng)的首班車發(fā)車方案。在軋道車后，從犀浦站05:45發(fā)空駛列車，其后的第1列列車作為犀浦站首班車，沿列車運行方向依次投入載客。第1列空駛列車出場段時間為05:20。

方案三為夜間存車+提前出車方案。除了1～2列夜間存車的列車之外，其他空駛列車提前30 min從場段出車，逐次停放在犀浦站及百草路站等11座車站的正線，并于06:10后同時投入載客服務。由于提前出車到站，故要求車站工作人員提前上崗，并要求將施工檢修時間壓縮到230 min。該方案的第1列空駛列車出場段時間為04:50。

經(jīng)比較：方案二犀浦站的首班車時間最早，而成都東客站等中間車站的首班車時間卻略晚；方案三的上線列車數(shù)為11列，數(shù)量較多，需提前30 min出車；方案一既能滿足部分區(qū)段提前首班車的目的，也不需提前出車時間。3種方案的主要指標如表2所示。

表2 各方案評價指標的參數(shù)值

為綜合比較3個方案，將全線服務時間、局部區(qū)段服務時間、空駛列車數(shù)與施工時間等4個指標的權重分設置為0.25、0.40、0.10及0.25，以方案中單個指標最優(yōu)的為滿分，其他方案相應指標按照與最優(yōu)值比例計算得分，得到各方案評價結果如表3所示。

表3 各方案評價結果表

由表3可見，方案一評價得分最高。考慮服務水平、列車利用率及員工通勤車等因素，優(yōu)先采用方案一。方案三與方案一得分接近，因此如施工作業(yè)時間可壓縮到4 h內，則也可考慮選用方案三。

3.2 全網(wǎng)首班車多點發(fā)車方案效果

成都地鐵現(xiàn)階段所有線路都采用了夜間正線存車，也有少量空駛列車，全線網(wǎng)均具備早班車開行多點發(fā)車方案的條件。采用方案一對7條線路首班車發(fā)車方案進行優(yōu)化，得到局部區(qū)段服務時間延長指標見表4。

由表4可見：各線局部區(qū)段的運營服務時間分別延長了30～50 min，平均為37 min；空駛列車數(shù)減少8列；線網(wǎng)整體采用該方式，不會影響線網(wǎng)換乘匹配關系，對線網(wǎng)運營服務質量的提升起到了積極作用。

4 結語

較長的軌道交通線路如采用傳統(tǒng)首班車單點發(fā)車方案，則線路中間區(qū)段站點的首班車服務時間會較晚。通過采用線上存車、將空駛列車調整為載客列車等多點發(fā)車措施，可以有效延長局部區(qū)段的運營服務時間。為更好地實施首班車多點發(fā)車方案，可在規(guī)劃設計階段對車站存車線及場段位置等進行優(yōu)化，使車站配線、車輛段設計等前期基礎設施滿足運營需求，還要對車輛、線路等設施設備的修程修制進行配套優(yōu)化，通過綜合措施來提升較長線路首班車的運營服務水平。