城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營管理實(shí)踐

盧錦生

(廣州地鐵集團(tuán)有限公司， 510600，廣州//工程師)

網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營已成為我國城市軌道交通發(fā)展的必然趨勢，相對于單線運(yùn)營，網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營面臨著許多挑戰(zhàn)和機(jī)遇。如何解決網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營帶來的新矛盾是現(xiàn)階段我國城市軌道交通運(yùn)營管理者亟待解決的問題。文獻(xiàn)[1-3]先后結(jié)合廣州地鐵和上海地鐵的運(yùn)營管理實(shí)踐，對城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營管理體系等進(jìn)行了研究；文獻(xiàn)[4-6]從網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)輸組織難點(diǎn)(如不均衡運(yùn)輸組織、新線接入影響等)進(jìn)行了研究和實(shí)踐應(yīng)用。上述研究未對網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)輸管理體系進(jìn)行實(shí)踐論證。

考慮到網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)輸組織是城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營的重要組成部分，對最大限度地滿足客流需求具有至關(guān)重要的作用，本文以廣州地鐵網(wǎng)絡(luò)化實(shí)踐為例，提出了以運(yùn)輸規(guī)劃與計(jì)劃為指導(dǎo)、以列車運(yùn)行圖為執(zhí)行指令、以評估分析為決策支持的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)輸管理體系。

1 網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營管理特點(diǎn)

廣州地鐵目前已開通了10條運(yùn)營線路，運(yùn)營里程達(dá)309 km，預(yù)計(jì)到2020年將形成15條運(yùn)營線路和530 km運(yùn)營里程的城市軌道交通線網(wǎng)。相對于單線或兩線運(yùn)營管理，網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營管理面臨著更大的挑戰(zhàn)。

1.1 客流規(guī)模大且構(gòu)成復(fù)雜

隨著線網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營的持續(xù)深入，廣州地鐵線網(wǎng)客流量持續(xù)攀升。線網(wǎng)客運(yùn)量從1999年1號線開通日均17萬人次，上升到2017年的日均768萬人次，年平均增長達(dá)24%，2017年12月31日更是創(chuàng)造了單日1 000萬人次的歷史新記錄(見圖1)。廣州地鐵隨著線網(wǎng)通達(dá)性增強(qiáng)，乘客組成更加多元化，出行時間跨度更長，換乘方式更多，因此也導(dǎo)致線網(wǎng)客流出行規(guī)律和出行特征更為復(fù)雜。

1.2 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸組織出現(xiàn)瓶頸

受網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營集聚效應(yīng)的影響，廣州地鐵客流規(guī)模節(jié)節(jié)攀升，但在設(shè)備資源有限的前提下，線網(wǎng)運(yùn)能與運(yùn)量的矛盾日益突出。以廣州地鐵5號線為例，高峰時段斷面客流量從3萬人次/h開始，年年上升，最高達(dá)到5.6萬人次/h，已超出遠(yuǎn)期斷面客流量的設(shè)計(jì)值，滿載率達(dá)到130%以上(見表1)。

1.3 線路間運(yùn)輸協(xié)調(diào)難度大

隨著廣州地鐵線網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和換乘節(jié)點(diǎn)增多，線路間的制約性也越來越大，因此，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營協(xié)調(diào)性也越發(fā)重要，包括運(yùn)輸組織能力協(xié)調(diào)、運(yùn)營服務(wù)時間協(xié)調(diào)以及行車與客運(yùn)組織等協(xié)調(diào)匹配等方面。

圖1 廣州地鐵線網(wǎng)客流變化趨勢圖表1 廣州地鐵5號線滿載率與高峰時段斷面客流量

年份滿載率/%高峰時段斷面客流量/(萬人次/h)20111583.020121373.820131324.520141465.120151525.320161475.620171405.4

1.4 公眾服務(wù)需求持續(xù)上升

隨著城市軌道交通逐漸成為廣州市的主要交通出行工具，乘客對于出行體驗(yàn)和要求越來越高，同時公眾媒體對于城市軌道交通的關(guān)注度也持續(xù)高漲。

2 網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營管理實(shí)踐

為應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營管理面臨的挑戰(zhàn)，廣州地鐵經(jīng)過10多年的探索發(fā)展，目前已建立了一套以運(yùn)輸規(guī)劃與計(jì)劃為指導(dǎo)，以運(yùn)行圖為執(zhí)行指令，以運(yùn)輸分析作為反饋與決策的閉環(huán)管理體系。

2.1 運(yùn)輸規(guī)劃與計(jì)劃

網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營的核心就是滿足大規(guī)模乘客位移的運(yùn)輸服務(wù)。為保持城市軌道交通線網(wǎng)運(yùn)營的可持續(xù)發(fā)展，同時配合建設(shè)規(guī)劃，綜合考慮線網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、服務(wù)水平等要求，需定期制定中長期運(yùn)輸規(guī)劃(一般為3～5年)與計(jì)劃(一般為1年)，從網(wǎng)絡(luò)化協(xié)調(diào)角度優(yōu)化配置線網(wǎng)所有線路的運(yùn)能，采取挖潛擴(kuò)能提效措施，提出各項(xiàng)配套及需求策略，如新車增購、設(shè)備改造等(見表2)。

表2 運(yùn)輸規(guī)劃與計(jì)劃的主要要素

2.1.1 客流預(yù)測

運(yùn)輸規(guī)劃與計(jì)劃制定的前提是客流預(yù)測。為有效評估新線接入對既有線網(wǎng)客流的影響，廣州地鐵通過自動售檢票(AFC)系統(tǒng)刷卡數(shù)據(jù)，分析線網(wǎng)短期客流生成機(jī)理和演化規(guī)律，采用可達(dá)性指標(biāo)將乘客進(jìn)站→目的地選擇→路徑選擇等全出行過程進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)，建立集計(jì)數(shù)據(jù)和非集計(jì)數(shù)據(jù)融合的預(yù)測算法，構(gòu)建了面向城市軌道交通多場景應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)短期客流預(yù)測一體化模型(見圖2、圖3)，實(shí)現(xiàn)新線接入和未接入2種條件下工作日、周六日、節(jié)假日和大型活動4種場景下多粒度、高精度的網(wǎng)絡(luò)客流短期預(yù)測，為運(yùn)輸規(guī)劃與計(jì)劃制定提供精準(zhǔn)客流預(yù)測支持。

2.1.2 運(yùn)能投放

以客流精細(xì)化預(yù)測為基礎(chǔ)，統(tǒng)籌線網(wǎng)各線交互、關(guān)聯(lián)與平衡，創(chuàng)新運(yùn)輸組織模式，實(shí)現(xiàn)運(yùn)能精準(zhǔn)投放。首先，從線網(wǎng)協(xié)調(diào)的角度，建立以乘客需求為導(dǎo)向的網(wǎng)絡(luò)首末班車銜接優(yōu)化模型和遞階銜接優(yōu)化的線網(wǎng)運(yùn)能換乘匹配模型，確保在兼顧運(yùn)營成本及運(yùn)輸服務(wù)水平的基礎(chǔ)上，最大程度地滿足乘客出行需求；其次，單線以配合客流規(guī)律為前提，采取靈活的運(yùn)輸組織方式，靈活采用與客流走向、峰谷一致的組織方式。以廣州地鐵2號線為例進(jìn)行說明。

(1)日常運(yùn)輸組織：早高峰采取江泰路站—三元里站(均為中間站)小交路，以緩解早高峰換乘站客流沖擊；晚高峰則采取單一交路的不均衡運(yùn)輸，將密集運(yùn)力更多安排在下行方向，滿足客流需求；其他時段均安排單一交路組織行車，行車間隔在198～270 s之間(見表3)。

(2)節(jié)假日特殊安排：由于2號線廣州南站站連接高鐵火車站，故在部分客流較大日子(如春運(yùn)期間等)，在正常末班車后，分別在23:45和次日0:00安排2列“大站快車”，僅?？垦鼐€客流較聚集的5個車站(原則上1個行政區(qū)選擇1個)。“大站快車”既能滿足高鐵夜間抵達(dá)廣州的乘客需求，又可減少對夜間施工時間的影響(較站站停列車節(jié)約20 min)。

圖2 廣州地鐵網(wǎng)絡(luò)短期客流預(yù)測模型

圖3 廣州地鐵網(wǎng)絡(luò)短期客流預(yù)測流程圖表3 廣州地鐵2號線工作日全天運(yùn)輸組織

峰期時間段交路方式最小行車間隔/s早中峰6:00—7:30單一交路198早高峰7:30—10:00大小交路132平峰10:00—16:30單一交路270晚高峰16:30—19:30單一交路(不均衡運(yùn)輸)146平峰19:30—21:30單一交路270低峰21:30—23:30單一交路360～450高鐵客流疏運(yùn)23:45—24:00單向大站快車900

2.1.3 配套策略

為落實(shí)運(yùn)輸規(guī)劃與計(jì)劃要求，需明確各項(xiàng)配套措施，規(guī)劃實(shí)施路徑，制定解決方案，明確后續(xù)重要設(shè)備大修、更新?lián)Q代時間，優(yōu)化調(diào)整規(guī)章修訂時間表，明確人員操作技能提高目標(biāo)。

2.2 運(yùn)行圖執(zhí)行管理

列車運(yùn)行相關(guān)的運(yùn)行最高速度、通過道岔速度等要素在規(guī)劃設(shè)計(jì)、新線建設(shè)階段確定，變更較困難，影響程度基本穩(wěn)定[4]。因此，列車運(yùn)行圖參數(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)主要集中在停站時間的控制與優(yōu)化，其中設(shè)備響應(yīng)、關(guān)門行程時間又基本確定，所以影響停站時間的主要控制要素在于車門完全打開狀態(tài)持續(xù)時間(乘客上下車時間)和司機(jī)在關(guān)門之后確認(rèn)車門、屏蔽門空隙的時間(見表4)。目前廣州地鐵重點(diǎn)針對上述關(guān)鍵時間節(jié)點(diǎn)定出目標(biāo)值，并對司機(jī)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)檢查與監(jiān)控，確保在大客流運(yùn)輸過程中，運(yùn)行圖能按計(jì)劃執(zhí)行，實(shí)際運(yùn)輸能力能達(dá)到預(yù)期。

表4 司機(jī)關(guān)門后至列車起動的時間分解目標(biāo)值

2.3 運(yùn)輸質(zhì)量評估與分析

2.3.1 運(yùn)輸質(zhì)量評估

為定期評估線網(wǎng)運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量，廣州地鐵2013年建立并實(shí)施了基于平衡計(jì)分卡、層次分析法和模糊綜合評估法的服務(wù)質(zhì)量評估體系(見圖4)。每月定期評估各線路的綜合運(yùn)營服務(wù)質(zhì)量，通過引入線路貢獻(xiàn)度指標(biāo)表征線路對線網(wǎng)和區(qū)域的運(yùn)營服務(wù)質(zhì)量影響程度，評估線網(wǎng)和各區(qū)域的綜合運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量。通過評估得分尋找各線路、各區(qū)域的運(yùn)營管理差距，促進(jìn)運(yùn)輸效率和效益的提升，提高乘客滿意度。

指標(biāo)維度運(yùn)營關(guān)鍵成功因素衡量指標(biāo)庫一級指標(biāo)二級指標(biāo)三級指標(biāo)指標(biāo)維度運(yùn)營關(guān)鍵成功因素衡量指標(biāo)庫一級指標(biāo)二級指標(biāo)三級指標(biāo)財(cái)度維度客戶維度學(xué)習(xí)發(fā)展維度提升成本把控能力單位運(yùn)營成本提升資產(chǎn)運(yùn)用效率資產(chǎn)運(yùn)用效率建立優(yōu)秀服務(wù)品牌乘客滿意度提升運(yùn)營服務(wù)質(zhì)量設(shè)備設(shè)施可靠度提高行車效率運(yùn)行速度加強(qiáng)員工培訓(xùn)人員誤操作導(dǎo)致晚點(diǎn)頻度提升技術(shù)創(chuàng)新能力技術(shù)研發(fā)及創(chuàng)新數(shù)目單位乘客牽引能耗單位車公里維修成本單位員工服務(wù)人公里數(shù)列車上線率媒體負(fù)面曝光次數(shù)乘客滿意度乘客有責(zé)投訴率列車服務(wù)可靠度服務(wù)關(guān)鍵設(shè)備可靠度電扶梯可靠度AFC設(shè)備可靠度屏蔽門設(shè)備可靠度內(nèi)部流程維度提高運(yùn)輸管理水平運(yùn)輸管理能力確保生產(chǎn)動作質(zhì)量生產(chǎn)管理能力強(qiáng)化應(yīng)急處置能力應(yīng)急處理能力提升乘客組織能力乘客組織能力確保票務(wù)收益安全票務(wù)收益安全管理能力高峰小時最大擁擠度清客頻度運(yùn)行圖兌現(xiàn)率生產(chǎn)計(jì)劃完成率施工組織能力應(yīng)急信息發(fā)布及時率搶險(xiǎn)人員到位時效性乘客原因列車晚點(diǎn)頻度大客流控制實(shí)施成效AFC設(shè)備導(dǎo)致的票務(wù)差異票務(wù)規(guī)章執(zhí)行率年度運(yùn)營生產(chǎn)計(jì)劃完成率重點(diǎn)項(xiàng)目里程碑達(dá)成率施工計(jì)劃安排差錯件數(shù)施工安全控制作業(yè)延時影響運(yùn)營事件羊城通異常扣值數(shù)據(jù)發(fā)生率閘機(jī)缺失羊城通扣值發(fā)生率

圖4 廣州地鐵線網(wǎng)運(yùn)營服務(wù)質(zhì)量評估體系架構(gòu)圖

2.3.2 運(yùn)輸匹配分析

運(yùn)營組織方案、運(yùn)行圖等的制定是否科學(xué)合理，實(shí)施結(jié)果如何，需要對其進(jìn)行分析總結(jié)，這也是運(yùn)輸管理體系不斷完善的重要保證。通過客運(yùn)量、斷面客運(yùn)量等指標(biāo)，對運(yùn)能與運(yùn)量進(jìn)行分析，判斷各時段運(yùn)輸能力是否匹配客流需求，交路及峰期設(shè)置是否合理。圖5為廣州地鐵2號線全日運(yùn)能與運(yùn)量匹配分析圖(以15 min為單位)。此類分析以每月為單位定期進(jìn)行分析與跟蹤，一旦出現(xiàn)運(yùn)能與運(yùn)量不匹配情況，如增加列車上線、調(diào)整峰期設(shè)置及運(yùn)輸方式等，需及時進(jìn)行運(yùn)力調(diào)整。

圖5 廣州地鐵2號線全日運(yùn)能與運(yùn)量分析圖

3 結(jié)語

廣州地鐵已進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營時期，客運(yùn)強(qiáng)度一直穩(wěn)居全國城市軌道交通前列。為應(yīng)對強(qiáng)大的客流壓力，本文結(jié)合運(yùn)輸管理特點(diǎn)，從計(jì)劃、實(shí)施、分析等方面提出管理建議。實(shí)踐結(jié)果表明，這些建議具有較好的效果和推廣意義，可為其他城市軌道交通運(yùn)營部門提供借鑒與參考。