寧波至慈溪城際鐵路運(yùn)輸組織模式探討

謝其剛

XIE Qigang

（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 江蘇分院，江蘇 南京 210037)

(Jiangsu Branch， China Railway Siyuan Survey and Design Group CO.， LTD， Nanjing 210037， Jiangsu， China)

根據(jù)《長江三角洲城市群發(fā)展規(guī)劃》，長三角地區(qū)規(guī)劃構(gòu)建“一核五圈四帶”的網(wǎng)絡(luò)化空間格局。寧波都市圈是“五圈”其中之一，高起點(diǎn)建設(shè)寧波港口經(jīng)濟(jì)圈，形成長江經(jīng)濟(jì)帶龍頭龍眼和“一帶一路”倡議支點(diǎn)。都市圈是城市群內(nèi)部以超大特大城市或輻射帶動功能強(qiáng)的大城市為中心、以1小時(shí)通勤圈為基本范圍的城鎮(zhèn)化空間形態(tài)。推動寧波都市圈城際鐵路的建設(shè)，促進(jìn)寧波都市圈同城化、一體化協(xié)同發(fā)展極具意義。目前，我國關(guān)于高速鐵路[1]、軌道交通[2]和市域鐵路[3]運(yùn)輸組織等方面的研究，主要從網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營[4]、中轉(zhuǎn)換乘[5]、運(yùn)營管理[6]等多個(gè)方面探討了各種運(yùn)輸組織模式。由于城際鐵路的客流特征[7]相較于城市軌道交通和市域鐵路有明顯的不同，因而通過研究寧波都市圈寧波至慈溪城際鐵路的運(yùn)輸組織模式，更高效地利用運(yùn)輸設(shè)備能力發(fā)揮最大效率效益。

1 概述

1.1 寧波都市圈城際鐵路網(wǎng)概況

寧波都市圈既是長三角城市群“一核五圈四帶”的網(wǎng)絡(luò)化空間格局中的重要一圈，又是浙江省建設(shè)寧波及浙東地區(qū)立足長三角，打造“長三角南翼經(jīng)濟(jì)中心”的戰(zhàn)略高地。寧波市城市總體規(guī)劃指出寧波市域形成“一核兩翼、兩帶三灣”多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)化市域空間格局，其中一核為寧波市區(qū)；由慈溪、余姚和杭州灣新區(qū)組成的北翼，由奉化、象山和寧海組成的南翼。

結(jié)合寧波市在上位規(guī)劃中的功能定位和市域空間布局結(jié)構(gòu)以及城鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)分布特征，統(tǒng)籌寧波市域范圍區(qū)域軌道網(wǎng)、城市軌道網(wǎng)功能及走向，以及地方規(guī)劃意見，推薦在寧波市域范圍布置“貫穿式”的都市圈(市域)城際軌道網(wǎng)，形成以“十字貫通”為主骨架、放射線為補(bǔ)充的都市圈(市域)城際軌道網(wǎng)方案。寧波都市圈城際鐵路網(wǎng)規(guī)劃示意圖如圖1所示。寧波都市圈城際網(wǎng)由6條線路組成， 6條線路聯(lián)系余姚、慈溪、象山、寧海、櫟社機(jī)場、規(guī)劃的寧波西站等，線網(wǎng)形態(tài)為“十字+放射”狀，線網(wǎng)總規(guī)模368.9 km，其中新建285.7 km，利用既有線83.2 km。寧波都市圈城際鐵路網(wǎng)規(guī)劃方案如表1所示。

圖1 寧波都市圈城際鐵路網(wǎng)規(guī)劃示意圖Fig.1 Intercity railway network planning schematic map of Ningbo metropolitan area

表1 寧波都市圈城際線網(wǎng)規(guī)劃方案表Tab.1 Table of recommended planning schemes for intercity line network in Ningbo metropolitan area

1.2 寧波至慈溪城際鐵路

寧波至慈溪城際鐵路自下應(yīng)南站順繞城高速走行至橫少線，跨繞城高速后進(jìn)入地下，與地鐵1號線于福慶北路站便捷換乘，與地鐵5號線、6號線高新區(qū)站便捷換乘；穿越甬江后，與地鐵2號線、5號線雙橋站便捷換乘，繼續(xù)北上至鎮(zhèn)海新區(qū)，實(shí)現(xiàn)與地鐵7號線的便捷換乘；出城后至澥浦設(shè)站與地鐵3號線實(shí)現(xiàn)換乘，進(jìn)入慈溪轄區(qū)范圍后，線路沿中橫線走行，途徑龍山鎮(zhèn)、掌起鎮(zhèn)、觀海衛(wèi)，進(jìn)入慈溪中心城區(qū)后設(shè)置客運(yùn)中心站，線路止于至慈溪高鐵站，線路全長68.47 km。

寧波至慈溪城際鐵路全線共12座車站，主要為高架站，福慶北路、高新區(qū)、雙橋3個(gè)車站為地下站，平均站間距6.7 km。漁金村至莊市10.014 km為地下線。

2 寧波至慈溪城際鐵路運(yùn)輸組織模式分析

運(yùn)輸組織模式包括車輛定員及列車編組、運(yùn)行交路及快慢車模式、開行對數(shù)及全日行車計(jì)劃等內(nèi)容，其受到客流屬性、線路屬性、工程投資、發(fā)展預(yù)留等多方面因素的影響。此外，還應(yīng)當(dāng)對行車調(diào)度指揮和列車乘務(wù)制度等線路運(yùn)營管理進(jìn)行研究。

2.1 客流分析

對客流類型、客流量、客流斷面和客流平均乘距等因素的分析是確定城際鐵路運(yùn)輸組織模式的基礎(chǔ)。

（1）客流類型分析。寧波至慈溪城際鐵路主要承擔(dān)寧波中心城區(qū)和慈溪地區(qū)之間的通勤和商務(wù)交流，約占客流總量的60%；同時(shí)兼顧沿線地區(qū)的城際旅客交流，約占客流總量的40%。

（2）客流量分析。根據(jù)客流預(yù)測結(jié)果，寧波至慈溪城際鐵路近期(2030年)全日最大斷面客運(yùn)量為4.9萬人次/d，高峰小時(shí)最大斷面客運(yùn)量為7 173人次/h；遠(yuǎn)期(2040年)全日最大斷面客運(yùn)量為10.0萬人次/d，高峰小時(shí)最大斷面客運(yùn)量達(dá)到14 544人次/h。

（3）客流斷面分析。研究年度高峰小時(shí)客流斷面圖如圖2所示。針對近期客流，雙向客流量較為均衡；寧波城區(qū)段斷面客流較大，高峰小時(shí)斷面客流為6 000人次左右。針對遠(yuǎn)期客流，雙向客流量較為均衡；寧波端斷面客流較大，慈溪端、下應(yīng)南端斷面客流較小，寧波城區(qū)外斷面客流變化較為平緩。

（4）客流平均乘距分析?；诳土黝愋?、客流量、客流斷面等，計(jì)算平均乘距為30 km。

2.2 運(yùn)輸組織模式分析

2.2.1 車輛定員及列車編組

車輛定員及列車編組是城際列車運(yùn)輸組織模式研究中的重要一環(huán)，是計(jì)算城際鐵路高峰小時(shí)列車開行對數(shù)、確定全日行車計(jì)劃的重要基礎(chǔ)。

圖2 研究年度高峰小時(shí)客流斷面圖Fig.2 Peak hour passenger flow profile

（1）車輛定員。車輛定員除與車輛的內(nèi)部尺寸規(guī)格直接相關(guān)外，與旅客的旅行距離和旅行時(shí)間有較大關(guān)系，如果旅行時(shí)間較長，則考慮較多的座席、較少的站位，以滿足舒適度的要求，若旅行時(shí)間較短則相應(yīng)提高站座比例。相關(guān)規(guī)范要求為：《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（建標(biāo)104—2008）規(guī)定“車輛的座位數(shù)應(yīng)占總定員的15% ~ 20%”。當(dāng)全程線路大于35 km，平均運(yùn)距大于12 km時(shí)，宜適當(dāng)降低車輛定員?？紤]到開行列車為城際列車，線路運(yùn)營長度較長(54.4 km)，旅客平均運(yùn)距也較長(30 km)，并且商務(wù)客流也較多，車輛定員應(yīng)減少站席定員人數(shù)，以提高舒適度。目前城市軌道交通設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，一般城市考慮車輛定員站席標(biāo)準(zhǔn)按6人/m2，也有采用站席人數(shù)較低的(如上海城市軌道交通采用5人/m2)；珠三角城際鐵路設(shè)計(jì)中，站站停列車車輛定員站席標(biāo)準(zhǔn)按4人/m2；昆明市市郊線嵩明線、安寧線設(shè)計(jì)中，車輛定員也擬采用4人/m2。結(jié)合國內(nèi)的類似項(xiàng)目的研究經(jīng)驗(yàn)，考慮寧波至慈溪城際客流特點(diǎn)，車輛定員推薦采用4人/m2的站席標(biāo)準(zhǔn)。

（2）列車編組。列車編組受到客流量、車輛定員、服務(wù)頻率、車輛投資、發(fā)展預(yù)留等多方面因素的影響。按照遠(yuǎn)期高峰小時(shí)斷面最大客流量14 544人次，分別計(jì)算4輛、6輛、8輛列車編組情況下的列車定員、高峰小時(shí)需開行列車對數(shù)、最小行車間隔、系統(tǒng)輸送能力、設(shè)計(jì)運(yùn)能儲備等，遠(yuǎn)期列車編組方案如表2所示。在高峰小時(shí)需開行列車對數(shù)方面，采用8輛編組需要的列車對數(shù)最少，車輛投資較小；4輛編組需要的列車對數(shù)最多，車輛投資較大。在最小行車間隔方面，采用4輛編組的間隔最短，服務(wù)頻率最高；8輛編組則相反。在設(shè)計(jì)運(yùn)能儲備方面，采用4輛編組的運(yùn)能儲備僅為28%，較為緊張；8輛編組的運(yùn)輸儲備為66.7%，較為富余。綜合考慮車輛投資、服務(wù)頻率、發(fā)展預(yù)留等多方面的因素，采用6輛編組。

表2 遠(yuǎn)期列車編組方案比較表Tab.2 Comparison table of train formation schemes

2.2.2 運(yùn)行交路及快慢車模式

列車運(yùn)行交路和快慢車模式的確定是運(yùn)輸組織的核心。

（1）列車運(yùn)行交路。列車運(yùn)行交路主要受到客流斷面的影響。在客流分析部分，近期除慈溪高鐵站外各區(qū)間的客流斷面基本一致，遠(yuǎn)期呈現(xiàn)出以高新區(qū)站為中心的緩和單峰型。整體來看，客流斷面較為穩(wěn)定。綜上，寧波至慈溪城際鐵路推薦采用單一運(yùn)行交路。高峰小時(shí)列車運(yùn)行交路如圖3所示。

圖3 高峰小時(shí)列車運(yùn)行交路圖Fig.3 Train route map for peak hour

（2）快慢車模式?？炻嚹Ｊ街饕艿娇土黝愋汀⒖土鞒司嗟纫蛩氐挠绊?。在客流分析部分，已經(jīng)分析得到本線主要承擔(dān)通勤及商務(wù)客流，出行時(shí)間集中在早晚高峰，并且平均乘距為30 km，對通勤時(shí)間的敏感性較強(qiáng)。因此，有必要研究大站快車模式。

通過分析各遠(yuǎn)期高峰小時(shí)站間客流OD，結(jié)合各車站乘降客流量，確定本線大站為下應(yīng)南站、高新區(qū)站、雙橋站、鎮(zhèn)海新城站、客運(yùn)中心站、慈溪高鐵站。結(jié)合客流需求及本線時(shí)間目標(biāo)值要求，本次研究開行的大站快車主要解決慈溪城區(qū)與寧波城區(qū)間中長距離直達(dá)客流。根據(jù)預(yù)測客流量，并考慮合理服務(wù)水平，高峰小時(shí)設(shè)計(jì)開行大站快車近期2對、遠(yuǎn)期3對。列車除首末車站外，?？扛咝聟^(qū)站、雙橋站、鎮(zhèn)海新城站、客運(yùn)中心站。開行大站快車盡管需要在車站增設(shè)配線，會相應(yīng)增加項(xiàng)目投資，但能更好地滿足客流對時(shí)間目標(biāo)的需求，實(shí)現(xiàn)慈溪和寧波之間半小時(shí)通達(dá)，慈溪主城區(qū)至寧波主城區(qū)一小時(shí)通道的時(shí)間目標(biāo)，同時(shí)增設(shè)配線也更有利于線路運(yùn)行的靈活組織。而站站停列車能夠更好地服務(wù)于沿線地區(qū)城際客流需求，其運(yùn)行時(shí)間相較于常規(guī)公交和私家車更具備優(yōu)勢，同時(shí)其運(yùn)行時(shí)間較與道路交通而言也更為穩(wěn)定，不會受到道路交通擁堵的影響。

綜上，寧波至慈溪城際鐵路快慢車模式推薦站站停和大站快車2種。

2.2.3 高峰小時(shí)開行對數(shù)及全日行車計(jì)劃

高峰小時(shí)開行對數(shù)和全日行車計(jì)劃是城際列車運(yùn)輸組織模式研究后所得到的結(jié)果，體現(xiàn)了列車在運(yùn)行過程中高峰小時(shí)開行的列車對數(shù)和全日列車開行的計(jì)劃，是指導(dǎo)城際列車實(shí)際運(yùn)營的重要參考。

（1）高峰小時(shí)開行對數(shù)。在研究車輛定員及列車編組、運(yùn)行交路及快慢車模式的基礎(chǔ)上，確定近遠(yuǎn)期高峰小時(shí)的開行對數(shù)分別為8對、15對。研究年度城際列車高峰小時(shí)開行對數(shù)和運(yùn)用車數(shù)如表3所示。

（2）全日行車計(jì)劃。根據(jù)寧波至慈溪城際鐵路的開行對數(shù)、營業(yè)時(shí)間(16 h)、牽引計(jì)算模擬結(jié)果(慈溪高鐵站至雙橋站大站快車旅行時(shí)間為30.5 min，站站停列車旅行時(shí)間為50.6 min)，確定全日行車計(jì)劃如表4所示。

表4 全日行車計(jì)劃表 對Tab.4 Full-time driving schedule

2.3 運(yùn)營管理

高效的運(yùn)營管理手段是實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)輸組織模式的重要保障，主要包括行車調(diào)度指揮系統(tǒng)和列車乘務(wù)制度。

（1）行車調(diào)度指揮系統(tǒng)。本線采用列車自動控制系統(tǒng)(ATC)，它由列車自動防護(hù)系統(tǒng)(ATP)、列車自動監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)和列車自動運(yùn)行系統(tǒng)(ATO)3個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。ATP完成列車防護(hù)，保證行車安全；ATS完成自動排列進(jìn)路，調(diào)度列車，在控制中心實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控；ATO完成列車啟動，調(diào)整行車速度及車站自動定位停車。

（2）列車乘務(wù)制度。從加速車輛周轉(zhuǎn)、降低成本、充分發(fā)揮車輛的運(yùn)用效率的角度考慮采用輪乘制。列車配備一名首車司機(jī)，擔(dān)任一個(gè)方向的駕駛，在折返站配備少量折返司機(jī)，擔(dān)任相反方向(回程)的列車駕駛。原司機(jī)在折返站下車，稍作休息后準(zhǔn)備擔(dān)任后續(xù)折返(回程)的駕駛，這樣可以減少司機(jī)的配備。

3 結(jié)束語

培育發(fā)展高質(zhì)量、現(xiàn)代化都市圈是我國未來新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的發(fā)展方向，而城際鐵路的建設(shè)是支撐都市圈的城鎮(zhèn)形態(tài)、構(gòu)筑都市圈交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)骨架的重要手段。在新建城際鐵路的情況下，對其運(yùn)輸組織模式進(jìn)行探討，既可以充分發(fā)揮城際鐵路支撐都市圈發(fā)展的重要作用，又能提高城際列車的運(yùn)輸效率，節(jié)約運(yùn)營成本。但是，由于城際鐵路間的客流特征各有不同，還應(yīng)進(jìn)一步研究不同客流特征下城際鐵路運(yùn)輸組織模式方面的差異性。