軌道交通市域線運營組織研究

王莉梅

（中鐵上海設計院集團有限公司,上海 200070）

0 引言

隨著我國城市發展空間普遍向外拓展延伸，中心城與新城、衛星城之間的密切聯系大大增強，軌道交通市域線快速發展，為滿足方便、快速、準時的客流出行需求，高效的運營組織方案尤為重要。

由于城市快速發展，軌道交通市域客流存在多層次、多樣化出行需求，若像軌道交通市區線一樣，采用簡單的單線、站站停運營組織方案，存在線網資源使用不均衡、換乘次數多、旅客在途時間長等問題，影響運營效率和服務質量，不能較好地適應軌道交通一體化、網絡化發展目標。軌道交通網絡化運營模式在國外廣泛應用，特別是日本東京、法國巴黎等，國內多個城市也正在試點，以合理組織跨線交路、開行快慢車等方式提供網絡化、多樣化的運營組織方案[1]。

結合國內外軌道交通市域線運營組織現狀，在設計階段，運營組織方案應以客流需求為導向，重點研究以下兩個關鍵問題：運輸組織模式和列車運行模式。

基于是否開行跨線列車，運輸組織模式主要有兩種：一種是僅開行本線列車運行模式，一種是本線列車與跨線列車共線運行模式。

基于是否開行大站快車，列車運行模式主要有兩種：一種是單一站站停運行模式，一種是大站快車與站站停列車的組合運行模式[2]。

1 研究背景

杭州至德清市域線起于新興路站（杭州軌道交通10號線的一期工程終點站），止于德清高鐵站，線路全長34.9 km。本線串聯了余杭仁和地區、德清南部片區、德清中心城區、智能生態城片區和德清高鐵站等重要區塊，是一條德清至杭州的城際快速出行通道，線路走向見圖1。

圖1 線路走向示意圖

杭德線作為德清至杭州的城際快速軌道交通，且與杭州軌道交通10號線銜接，聯系緊密。為適應線路的功能定位和客流需求、保證運營效果和運輸效率，設計科學、合理的運營組織方案極為重要。其中，運輸組織模式和列車運行模式作為運輸組織的核心內容，關系技術標準、車站配線，進而影響工程投資、運營成本等，是項目研究的重點內容。

杭德線主要技術標準選擇如下：

（1）速度目標值：120 km/h。

（2）車輛選型：市域A型車。

（3）列車編組：初、近、遠期分別為4、4、6輛編組。

（4）供電制式：直流1 500 V供電。

（5）信號系統：CBTC。

杭州軌道交通10號線主要技術標準如下：

（1）速度目標值：80 km/h。

（2）車輛選型：地鐵A型車。

（3）列車編組：初、近、遠期均為6輛編組。

（4）供電制式：直流1 500 V供電。

（5）信號系統：CBTC。

2 運輸組織模式分析

杭德線與杭州軌道交通10號線在新興路站銜接，聯系緊密，研究運輸組織模式，以是否與杭州軌道交通10號線組織跨線列車為切入點，從工程條件、跨線運營必要性、運輸組織影響等方面分析。

2.1 工程條件分析

杭德線與杭州軌道交通10號線在新興路站銜接，杭州軌道交通10號線規劃起點為曲院風荷站，終點為仁和站。其中，一期工程，起點為浙大站，終點為新興路站，線路總長度15.1 km，均為地下線，設站12座，換乘站6座，平均站間距1.4 km。推薦采用80 km/h、地鐵A型車，初、近、遠期均采用6輛編組（4M2T）、單一列車運行交路。

新興路站作為在建杭州軌道交通10號線一期工程的終點站，該站預留延伸條件。基于線站位方案研究結論，杭德線工程從杭州軌道交通10號線新興路站正線接軌，采用物理貫通方案，為杭德線與杭州軌道交通10號線跨線運營提供了工程條件，見圖2。

圖2 杭德線與杭州軌道交通10號線銜接關系

2.2 跨線運營必要性分析

（1）是德清與杭州融合發展、同城化通勤出行的迫切需求。根據《杭州都市區規劃綱要》，杭德線為杭州城區與德清縣之間的都市區快速軌道，是打造都市區1小時通勤圈的重要載體；《德清縣總體規劃》提出，積極建立大交通，推進融杭發展戰略。為實現德清與杭州城區之間的快速聯系，縮短兩者之間的時空距離，推動杭德同城化、一體化戰略目標的實現，杭德線與杭州軌道交通10號線跨線運營是客觀需求。

（2）是適應客流需求、提升運輸直達性的需要。從杭德線組團交流來看，初、近、遠期通過新興路站進入杭州主城的全日客流占比較大，分別為48.1%、51.1%、58.2%。且隨著德清與杭州之間的融合發展加快，比重逐步上升。為滿足城際客流需求，杭德線與杭州軌道交通10號線跨線運營。

（3）是提升運營客流、提高經濟效益的需要。根據杭州都市區規劃相關要求，為滿足德清城區（千秋廣場站）至杭州主城區（鳳起路站）間1小時出行需求，本線千秋廣場站至新興路站的旅行時間不宜超過30 min。若杭德線與杭州軌道交通10號線跨線運營，則乘客無須在新興路站換乘，可節約乘客在換乘站的走行時間及候車時間約4 min，有助于實現杭州與德清之間1小時通勤出行的時間目標，可有效縮短心理時間、提高客流吸引能力和服務水平，減少客流損失，社會效益和經濟效益相對好。

2.3 運輸組織影響分析

杭德線與杭州軌道交通10號線跨線運營后，原杭州軌道交通10號線本線列車交路折返點由新興路站延伸至仁和南站，見圖3。跨線列車進入杭州軌道交通10號線后，在線路起點曲院風荷站（浙大站）折返，具備折返條件，基本無土建工程影響。

圖3 跨線運營交路示意圖

結合系統制式、車輛選型及列車編組方案研究，杭德線研究采用120 km/h、直流供電、市域A型車；杭州軌道交通10號線研究采用80 km/h、直流供電、地鐵A型車。杭德線與杭州軌道交通10號線的跨線列車在杭州軌道交通10號線范圍內限速80 km/h運營，技術可行。

杭德線與杭州軌道交通10號線跨線運營后，杭州軌道交通10號線范圍內高峰小時開行對數合計12對/h、15對/h、27對/h，滿足客流需求，線路能力（30對/h）滿足運輸要求，且可減輕新興路站的換乘壓力。

2.4 研究結論

杭德線從杭州軌道交通10號線新興路站正線接軌，采用物理貫通方案，具備貫通運營條件；為加快推進德清融杭戰略、實現同城化通勤出行、滿足城際客流快速直達需求、提升客流吸引，與杭州軌道交通10號線跨線運營必要性強；杭德線與杭州軌道交通10號線跨線運營技術可行，可滿足杭州軌道交通10號線的客流需求。同時，考慮本線內部交流占有一定比例，對運輸便捷性要求較高，為保證運營組織靈活性，組織開行本線列車。綜上，杭德線采用本線列車與跨線列車共線運行的運輸組織模式。

3 列車運行模式分析

目前軌道交通主要有兩種運行模式：一種是單一站站停模式，一種是大站快車與站站停列車的組合運行模式。單一站站停模式運輸組織相對簡單，土建工程略省，線路通過能力大，在城市軌道交通被廣泛應用；大站快車與站站停列車的組合運行模式中，站站停列車保證服務的覆蓋范圍，大站快車通過減少停站提高列車旅行速度，壓縮旅行時間，在市域線、城際線及國鐵中廣泛應用。

針對杭德線的列車運行模式研究，以是否開行大站快車為切入點，主要從功能定位及客流需求、運營效果、線路能力影響等方面分析。

3.1 功能定位及客流需求

杭德線連接德清地區和杭州余杭區，主要服務于德清地區、仁和地區及杭州主城區，同時強化德清高鐵站與武康城區、杭州旅游景點之間的聯系。作為一條市域線，具備優化城市交通出行結構，滿足城際間快速、便捷出行的功能定位，有必要開行大站快車。

根據OD組團交流，組團內部交流占比23%，該部分客流旅行距離較短，對旅行速度的要求相對低，乘車便捷性要求較高；組團間交流占比40%，該部分客流旅行距離中等，對旅行速度、舒適性有一定要求，但并不突出；跨組團交流占比37%，該部分客流出行距離相對長，對舒適和時間敏感度高。為更好地服務長距離出行客流，減少停站時間，提高直達性和服務質量，杭德線有必要開行大站快車。

3.2 大站快車運營效果

確定大站快車開行方案，首先需明確大站快車的停靠站，一般選擇客流乘降量較大的車站、重要的交通樞紐，并盡量在換乘站停靠。

結合站點全日客流乘降量預測（見圖4），并考慮保證大站快車在各組團內至少有1個停站點，研究確定杭德線大站快車停靠站為新興路站、仁和站、莫干山高新區站、千秋廣場站、體育中心站、浙工大站、德清高鐵站，見圖5。

圖4 站點全日客流乘降量

圖5 大站快車停站方案

根據全線線路條件及相關車輛參數，通過牽引計算模擬及合理調整，在推薦速度目標值120 km/h下，考慮列車在站停車時間，站站停列車全線單程旅行時間為38 min，大站快車為33 min，大站快車相對于站站停列車全線旅行時間僅縮短5 min，節時比僅為13%，可見節時效果并不明顯。

3.3 開行大站快車影響分析

經鋪化列車運行圖，開行1對大站快車需占用約2.5對站站停列車的能力，會降低線路的線路通過能力。結合與杭州軌道交通10號線的運營關系分析，若兩者跨線運營，大站快車造成的能力損失將會對10號線產生影響[3]。另外，如果由于開行大站快車而產生越行，則還需增加因設置越行線產生的工程投資[4]。

3.4 研究結論

綜上分析，從功能定位及客流需求角度考慮，雖然杭德線有必要考慮開行大站快車。但從運營效果來看，大站快車相對站站停列車的節時效果并不明顯，且大站快車旅行時間的節省將以被越行的站站停列車增加的乘客候車時間為代價；從開行大站快車產生的影響分析，在與杭州軌道交通10號線跨線運營條件下，大站快車不僅會影響杭德線的線路通過能力，還可能會導致杭州軌道交通10號線輸送能力部分損失；可見，開行大站快車的優勢并不明顯。因此，綜合考慮工程經濟、運輸組織及運營效果等因素，推薦杭德線不開行大站快車，采用單一站站停列車運行模式。

4 結語

在軌道交通市域線的網絡化建設發展進程中，客流呈現多層次、多樣化出行需求，對運營組織提出新的要求。在研究軌道交通市域線的運營組織方案時，應以客流需求為導向，重點研究運輸組織模式和列車運行模式。確定運輸組織模式時，應基于其在路網中的功能定位、與相鄰線路的銜接關系，綜合考慮客流需求、對相鄰線的運輸組織影響等因素，分析是否與相鄰線開行跨線列車；確定列車運行模式時，應基于線路的功能定位和客流特征，綜合考慮運營效果及工程代價等因素，分析是否開行大站快車。