貴陽地鐵2 號線大小交路開行方案研究

馬敬權

（貴陽市城市軌道交通運營有限公司，貴陽 550000）

截至2022 年，中國內(nèi)陸（不含港澳臺）累計有53 個城市開通城市軌道交通線路290 條，運營里程9 584 km。城市軌道交通線網(wǎng)布局往往與城市空間結構形態(tài)、城市人口規(guī)模、城市發(fā)展軸向等息息相關，部分城市軌道交通線路連接市郊區(qū)，若采用單一大交路運行，伴隨著全線客流分布不均衡、大客流區(qū)段列車車廂擁擠、小客流區(qū)段列車運能利用率不高等顯著特點，采用何種列車交路開行方案成為運營單位面臨的一個難題。為此，本文以貴陽地鐵2 號線實際客流數(shù)據(jù)為研究對象，綜合考慮線路特點、客流空間分布特征、列車開行交路等內(nèi)容，對2 號線采用大小交路套跑運營模式進行必要性、可行性分析，為優(yōu)化2 號線行車組織方案提供參考[1-3]。

1 線路概況

貴陽地鐵2 號線起于白云區(qū)白云北路站，經(jīng)觀山湖區(qū)和云巖區(qū)，止于南明區(qū)中興路站，線路長度40.67 km，共設32 座車站，平均站間距1.28 km。正線使用基于TDLTE 無線通信的CBTC 移動閉塞信號系統(tǒng)，采用4 動2拖6 輛編組的B 型車，線路最高運行速度為80 km/h，定員載荷（AW2 載荷工況）為1 460 人。

貴陽地鐵2 號線由一期工程、二期工程組成，其中2 號線一期線路長27.67 km，占全線長68.035%，涵蓋白云北路站至油榨街站等24 座車站；二期線路長13 km，占全線長31.965%，涵蓋貴鋼站至中興路站等8座車站，車站數(shù)占全線的25%。目前采用白云北路站至中興路站單一大交路運營模式，全日運營時長17.9 h。

2 客流特征分析

2.1 進出站客流特征

客流特征分析是確定列車開行計劃、編制地鐵行車組織方案的重要依據(jù)[3]。本節(jié)選取2023 年4 月客流數(shù)據(jù)開展分析，4 月份2 號線客運總量為592.96 萬人次（因車站進出站閘機布局，1 號線林城西路站進出站客流納入統(tǒng)計），日均客運量19.77 萬人次，如圖1 所示。2 號線二期線路由主城區(qū)過渡至雙龍航空港經(jīng)濟區(qū)（常駐人口相對較少），所轄8 座車站進、出站總客流分為51.45、51.11 萬人次，占比全線10.75%、10.78%，遠低于車站數(shù)占比。說明2 號線客流主要集中分布在白云北路站至油榨街站區(qū)段的主要居住城區(qū)，貴鋼站至中興路站區(qū)段客流占比較小，客流空間分布不均衡[4-5]。

圖1 車站進出站客流分布

2.2 斷面客流特征

斷面客流是指統(tǒng)計期內(nèi)通過軌道交通線路各區(qū)間的客流，是確定各線路行車安排的基本依據(jù)。本節(jié)選取2023 年4 月14 日（工作日）和4 月15 日（雙休日）的全日斷面客流進行分析，如圖2 所示。工作日、雙休日的全日斷面客流分布形態(tài)基本相同，工作日全日進出站客流總和僅比雙休日多6 466 人次。2 號線二期貴鋼站—中興路站區(qū)段工作日全日上下行斷面客流分別為51 120、48 252 人次，占比全線7.27%、6.82%；雙休日全日上下行斷面客流分別為47 182、46 756 人次，占比全線6.68%、6.70%；工作日與雙休日全日斷面客流在不同區(qū)間的上下行分布基本均衡。

圖2 工作日和雙休日全日斷面客流分布

選取工作日07：30—08：30 時段、雙休日17：30—18：30 時段開展高峰小時斷面客流分布特征分析，如圖3所示。工作日與雙休日高峰小時斷面客流分布、高峰小時斷面客流與全日斷面客流分布均存在顯著差異，高峰小時斷面客流分布呈現(xiàn)出明顯的方向不均衡性。通過方向不均衡系數(shù)α 對高峰小時上下行客流不均衡程度進行量化分析：當α 趨近于1，表明上下行方向客流較均衡；當α值越大，表明上下行方向客流越不均衡[5-7]。經(jīng)統(tǒng)計，工作日方向不均衡系數(shù)α=1.22；雙休日方向不均衡系數(shù)α=1.1，工作日上下行斷面客流不均衡程度比雙休日的略高。工作日07：30—08：30 時段全線最大列車運能利用率為38.33%，雙休日17：30—18：30 時段全線高峰時段最大列車運能利用率為23.45%。2 號線二期貴鋼站—中興路站區(qū)段，工作日07：30—08：30 時段最大列車運能利用率為8.63%，雙休日17：30—18：30 時段最大列車運能利用率為7.55%，貴鋼站往中興路站方向的運能利用率逐漸下降。

圖3 高峰小時斷面客流分布及運能利用率

3 大小交路行車組織方案

從上述客流特征可以看出，2 號線二期所轄8 座車站進出站客流占比少且運能利用率較低。可考慮采取列車大小交路套跑的特殊交路行車組織方案來改善這種客流分布不均衡情況，以減少列車運能的浪費[6-7]。

3.1 大小交路區(qū)段選擇分析

大小交路折返點的選擇應充分考慮線路客流空間分布特征、線路情況、列車折返效率和行車組織等指標[8-10]。2 號線二期貴鋼站—中興路站進出站客流全線占比低于11%，工作日與雙休日全日上下行斷面客流全線占比均低于7.5%。為了保證白云北路站—油榨街站區(qū)段客運服務水平，提高貴鋼站—中興路站區(qū)段列車運能利用率，只能在油榨街站—中興路站之間選擇具備折返能力的車站作為小交路折返站點。油榨街站、富源北站、見龍洞站均具備折返能力，由于油榨街站處于2 號線一、二期工程過渡區(qū)域且位于主城區(qū)邊界，故選擇油榨街站作為小交路折返站點，采用白云北站—油榨街站小交路運行和白云北站—中興路站大交路運行的運營模式，如圖4 所示。

3.2 大小交路行車參數(shù)設定

分時客流特征是大小交路行車間隔、峰期設定的重要依據(jù)，開展工作日與雙休日1h 斷面客流特征分析，以便科學合理地安排行車計劃，如圖5 所示。工作日客流呈明顯通勤客流特征，07：00—09：00、17：00—19：00 時段內(nèi)客流呈明顯峰值，可設定為高峰時段，其余時段設為低峰時段。雙休日全日斷面客流無高低峰特征，總體較為平穩(wěn)，全日行車間隔相同。

圖5 工作日與雙休日1h 斷面客流分布

結合貴陽地鐵2 號線當前客流水平，綜合考慮行車周期、上線列車數(shù)、線路通過能力、列車折返能力等指標，在保障主要區(qū)段安全、快捷、舒適的運輸服務前提下，采取1∶1 比例開行大小交路，2 號線工作日與雙休日列車開行計劃見表1。

表1 大小交路開行計劃

3.3 開行效果分析

采用單一大交路時（簡稱優(yōu)化前），2 號線二期貴鋼站-中興路站區(qū)段工作日與雙休日高峰時段最大列車運能利用率分別為8.63%、7.55%，處于較低水平。采用大小交路套跑后（簡稱優(yōu)化后），工作日與雙休日高峰時段最大列車運能利用率分別提升至23%、19%，在保證白云北路站—油榨街站區(qū)段的客運服務水平基礎上，大小交路套跑對2 號線二期所屬區(qū)段列車運能利用率有較為明顯的提升效果。

此外，大小交路套跑與單一交路運行對比，在開行列次、運營里程、牽引能耗等運營指標上有較大差異，詳見表2。假設客流相同情況下，優(yōu)化后，在開行列次方面工作日增加4 列次、雙休日增加14 列次；在運營里程和牽引能耗方面（按比例計算），工作日下降了13.5%、雙休日下降了11.2%。采用大小交路套跑運行模式，具有良好的經(jīng)濟效益。

表2 優(yōu)化前后相關指標變化情況

4 結束語

本文以貴陽地鐵2 號線的運營現(xiàn)狀為背景，分別從進出站客流、斷面客流、運能利用率等方面分析了線路客流空間分布特征。數(shù)據(jù)表明，2 號線貴鋼站—中興路站區(qū)段運能利用率較低且斷面客流分布不均衡。為提升2 號線主要區(qū)段的運輸效率和2 號線二期區(qū)段的列車運能利用率，本文分別從大小交路開行區(qū)段選擇、行車參數(shù)設定和優(yōu)化前后效果對比3 個方面，分析了大小交路套跑運行方式的可行性和經(jīng)濟性，不僅保證了主城區(qū)運營服務水平，還可減少運能浪費，具有較好的經(jīng)濟效益。