淺談武漢軌道交通從單線運營至網絡化運營的變化特征

武漢地鐵運營有限公司｜曾鵬

淺談武漢軌道交通從單線運營至網絡化運營的變化特征

武漢地鐵運營有限公司｜曾鵬

武漢軌道交通線網示意圖（截至2016年12月28日）

武漢軌道交通是服務于湖北省武漢市的城市軌道交通系統(tǒng)，首條線路武漢軌道交通1號線一期工程于2004年7月28日開通運營。截至2016年12月28日，武漢軌道交通已投入運營1號線、2號線（含機場線）、3號線、4號線、6號線，總運營里程181.35公里。

客流分析

網絡化運營條件下某條線總客運量統(tǒng)計發(fā)生變化。在單線運營條件下，單線的總客運量即為該線進閘客流量，數據單一且精確。而在網絡化運營條件下，不僅要統(tǒng)計本線進閘客流量，還要統(tǒng)計其他線路換入本線的換乘客流。

其次，網絡化運營條件下?lián)Q乘站進閘客流不易區(qū)分所屬線路。由于換乘站閘機由兩條或以上線路共用，僅靠該站的AFC自動售檢票系統(tǒng)記錄的進閘客流量是無法區(qū)分所屬線路的，精確的進站量需要通過OD起終點信息來計算。

再次，網絡化運營條件下斷面客流量的統(tǒng)計存在不確定性。武漢軌道交通當前采用全線網互聯(lián)的AFC自動售檢票系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)對乘客進出閘記錄的統(tǒng)計來采集乘客的出行信息。由系統(tǒng)采集的乘客出行信息在單線運營條件下精確度很高，但是在網絡化運營條件下，系統(tǒng)統(tǒng)計的客流數據開始出現(xiàn)一定的不確定性。原因在于乘客的出行路徑已不再是單線運營條件下的唯一路徑，而是存在可選性。AFC自動售檢票系統(tǒng)僅能記錄乘客的OD起終點信息，而乘客在線網中的運行就像進入了一個黑箱，系統(tǒng)對其路徑無從得知。

以武漢軌道交通為例，乘客從4號線的終端站武漢火車站前往1號線的終端站東吳大道站，有兩種相對較好的乘車方案可選。對于該類客流統(tǒng)計就存在不確定性，需要由清分系統(tǒng)按一定的規(guī)則對該類客流進行清分，分別統(tǒng)計至相應線路相應斷面。目前主流的清分原則有4類：路徑最短、時間最短、換乘最少和車費最少。如果清分時比例分配不當，制定運輸計劃時參考了誤差過大的數據，可能會造成某條線路運能與其實際客流嚴重不匹配，影響乘客舒適度，降低服務質量。

最后，線網規(guī)模效應導致總體出行量和換乘客流量增加。2016年12月28日武漢地鐵2號線北延線（機場線）、6號線開通后。伴隨線路網絡化，線網的客流吸引量增加，線網總體出行量和客流量均會有較大比例的增長。個別線路由于線網的發(fā)展及出行路徑的優(yōu)化，本線進閘客流量可能增長不明顯，但由于線網的規(guī)模效應，換乘客流有較大比例增長。

客運組織

網絡化運營條件下的客運組織難度增大。線網的客流吸引量增加，隨之而來的是車站客運組織難度增加。網絡化運營后的一大特點就是各條線路相互交錯，形成多個換乘站，客流在換乘站大量集散使得換乘站成為網絡中的重要節(jié)點，換乘的多樣性又使得客流的組成更加復雜。為做好車站的客運組織，有以下幾點需要注意：（1）準確掌握客流的實時變化情況；（2）車站布局合理，減少客流交叉和對沖；（3）導向標識清楚明確，規(guī)劃好客流行進的方向；（4）在無法避免的客流交叉和混行的區(qū)域布置專人引導，確保乘客安全；（5）貫徹好“出站優(yōu)先”原則，避免客流在車站聚集；（6）完善突發(fā)情況下的換乘站應急預案。

網絡化運營條件下大客流發(fā)生的可能性增加。網絡化運營條件下，線網連接了城市的火車站、機場、汽車站等重要樞紐。每當節(jié)假日來臨，大量乘客會集中出行，這使得大客流發(fā)生概率增加。大客流組織目的是在確保乘客人身安全的前提下，采取一系列的措施，將車站內聚集的乘客人數盡可能控制在車站所能承擔的限度范圍內，確保最終恢復正常的運營管理，基本措施：（1）加開臨客列車，增加線路運能；（2）售賣預賦值車票，增加售、檢票的能力；（3）對車站重點部位采取臨時疏導措施；（4）關閉出入口，控制進站客流。

軌道交通路網指揮中心系統(tǒng)（TCC）

武漢軌道交通三級客流控制信息流程圖

運輸計劃制定和運行圖的編制

網絡化運營條件下列車運行方案的制定需要更加靈活。列車運行方案是日常運營組織的基礎，應遵循客流分布特征與運營經濟合理兼顧的原則，以實現(xiàn)既能維持較高的乘客服務水平，又能提高車輛運用效率的目的。網絡化運營條件下，不同線路在客流分布、車輛型號、編組、車站站型、信號系統(tǒng)、線路條件等方面可能存在差異，這些差異可能隨著線網規(guī)模的擴大變得越來越明顯，這就使得網絡化運營對于列車運行方案的制定要求更加靈活。例如某些客流分布不均勻的線路采用大小交路套跑的方式提高車輛運用效率，某些市郊線路采用隔站交錯停車的方式提高旅行速度等。武漢軌道交通就曾在1號線三期開通后采用東吳大道至漢口北大交路和東吳大道至堤角小交路套跑；在的方式運營。

網絡化運營條件下列車運行圖的編制需要更加靈活。隨著新線開通，路網條件越來越復雜，各線路間的關聯(lián)性也日益增強，給各線路運行圖編制帶來許多新的課題，例如各線路首末班車銜接難度大、各線路列車在換乘站銜接難度大等。實踐表明解決此類問題較為困難，尤其是在相對復雜的路網中，不可能使得所有線路列車完美銜接。針對這類問題目前國內有許多相關研究，例如進行網絡區(qū)域劃分、加入約束條件、換乘站分配權值、建模求解等，在理論上可能取得相對較優(yōu)的結果。然而在實際工作中套用這些理論研究去執(zhí)行比較困難，武漢軌道交通當前的做法是僅做最簡單處理，全線網采用統(tǒng)一的首末班車時間。原因在于考慮銜接的情況下，路網運行圖牽一發(fā)而動全身，如果某一條線因客流變化需調整運行圖，全線網都要配合調整，編制難度和工作量都很大，需要投入大量人力和時間，因此參考價值有限。目前如何尋找一個切實可行又能達到較好效果的運行圖優(yōu)化方式是一個亟待解決的問題。

應急指揮和信息共享

網絡化運營對于應急指揮要求較高。單線運營時，線路某一點出現(xiàn)突發(fā)事件可以集中力量突擊解決，但網絡化運營條件下某條線路發(fā)生突發(fā)事件則可能對于鄰線造成較大影響，甚至形成連鎖反應，擴散至整個線網。當某條線路發(fā)生突發(fā)狀況導致線路堵塞時，換乘站乘客無法進行換乘，會迅速聚集在站臺和站廳付費區(qū)，如果不及時采取限流等應對措施，可能導致車站大量乘客滯留，甚至發(fā)生乘客踩踏恐慌等事故。

突發(fā)事件發(fā)生時，信息共享及人員的合理調配對于快速處置事件非常重要。目前一些城市的軌道交通采取設置軌道交通路網指揮中心系統(tǒng)（TCC）來解決這一問題。TCC作為軌道交通路網的中央協(xié)調角色，負責協(xié)調各條線路的控制中心及各運營主體，具有綜合監(jiān)視、多軌道線路多交通系統(tǒng)運營協(xié)調、應急指揮、信息共享等職能。TCC只監(jiān)視各線路的控制中心及線路運營，但不控制線路設備，日常主要提供協(xié)調、協(xié)助功能；在非正常情況下，尤其是發(fā)生影響兩條及以上線路的緊急情況時，TCC將代表政府行使指揮權。TCC也將是武漢軌道交通網絡化運營未來發(fā)展的一個研究方向。

工作人員夜間在隧道內施工作業(yè)

施工、轉線調車管理

網絡化運營條件下新線換乘站施工管理要求提高。新線施工初期，對于與既有線換乘站內的施工，必須做好管理，制定相應的施工專案。由于新線與既有線可能存在共用設備房或共用部分站內設備的情況，為保證新線部分的施工不對既有線運營造成影響，必須要對施工進行規(guī)范，確認施工會對哪些設備造成何種影響，做好協(xié)調后再批準施工進行。

網絡化運營條件下聯(lián)絡線處的夜間施工必須做好管理。兩條線路間可能存在用于跨線運輸的聯(lián)絡線，對于這類直接與鄰線相連的線路處的施工作業(yè)必須做好規(guī)范。由于不同線路間接觸軌停送電是分別控制的，如果其中一條線路由于夜間電客列車調試未停電，而另一條線路在進行施工，可能會發(fā)生施工人員誤入鄰線帶電區(qū)域發(fā)生觸電，甚至被調試列車碰撞碾軋等事故。因此聯(lián)絡線處的施工必須制定相應的作業(yè)辦法，并且在施工開始前同時向兩條線路的行車調度員登記請點，雙方面確認施工可以進行后再批準施工進行。

網絡化運營條件下聯(lián)絡線轉線調車必須制定相應的作業(yè)辦法。新線開通前由于列車調試需要，可能會將列車由某條線通過聯(lián)絡線調至另外一條線，對于此類跨線調車應做好規(guī)范，例如尤其是對于采用相同信號系統(tǒng)的兩條線路間的轉線調車，如果駕駛模式不正確，未完全切斷與CBTC的通信，可能會發(fā)生列車將定位信息由一條線路帶入另外一條線路，導致信號系統(tǒng)對列車位置信息識別錯誤等問題。

從單線運營至網絡化運營的轉型期是全國各大城市軌道交通必然會經歷的一個階段，在這個階段中會面臨許多新的機遇與挑戰(zhàn)。準確掌握客流變化情況，合理制定運輸計劃，逐漸提高管理水平，可以緩和網絡化運營轉型期的陣痛。對于國內外其他城市軌道交通運營和發(fā)展的經驗，應認真分析借鑒，取長補短。