西安地鐵3號線高峰期運輸組織優(yōu)化方案研究

摘 要：針對西安地鐵三號線工作日高峰客流突出及供車能力不足問題，從時刻表參數(shù)優(yōu)化和運輸組織方式優(yōu)化兩方面出發(fā)，分析時刻表參數(shù)執(zhí)行、客流需求、折返條件和信號等運輸組織相關(guān)情況，研究對比三號線實施中間站圖定定點加開列車、大小交路配比1：3、多交路運行3種運輸組織方式與目前運輸組織方式的優(yōu)劣勢，提出在優(yōu)化時刻表參數(shù)基礎(chǔ)上，實施目前大小交路配比1：2及單向加車不均衡運輸組織方式的推薦方案，達(dá)到了在總供車數(shù)不變下，實現(xiàn)了運力提升，集中緩解超高峰尖峰客流疏運壓力的預(yù)期研究目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：地鐵;運輸組織;優(yōu)化方案;研究

一.西安地鐵3號線情況

1.1基本情況

西安地鐵3號線（魚化寨-保稅區(qū)）是連接市城區(qū)和市郊的西南至東北走向長大線路，全長38.031km，設(shè)26座車站，港務(wù)區(qū)車輛段和魚化寨停車場各1座，全線設(shè)有2座換乘站;2016年12月日均客運量33.75萬乘次，2017年12月日均客運量47.86萬乘次，年度客運量增長率為41.81%，處于較高的增長水平。

三號線工作日早晚高峰上下行客流潮汐特征明顯，早高峰下行方向客流大，晚高峰上行方向客流大。工作日最大斷面客流出現(xiàn)在早高峰8：00-8：15小寨-吉祥村下行，其值為0.71萬人次/15min，運行圖運能為0.73萬人次/15min（AW2），車廂擁擠度達(dá)97%（現(xiàn)場最大車廂擁擠度約為107%左右）;每周一早高峰7：56左右由行調(diào)組織在北池頭存車線加開1列疏運小寨站下行大客流，但緩解效果有限。

1.2運輸需求分析

目前三號線工作日高峰期實施1：2大小交路和單向加車的不均衡運輸組織方式。早晚高峰上線32列，重合段行車間隔3分53秒，非重合段行車間隔11分39秒，在早高峰7：00-7：52時段下行方向加開5列，上線37列，重合段行車間隔2分52秒，在晚高峰17：55-18：42時段上行方向加開4列，上線36列，重合段行車間隔2分55秒，場、段各備車1列;同時，周一早高峰在北池頭站存車線人工加開和小寨站客流控制常態(tài)化。

根據(jù)三號線客流規(guī)律，國慶節(jié)前及四號線開通后客流大幅攀升，而三號線目前配屬車41列供車39列已達(dá)極限。所以，目前的運輸組織方案運力無法提升，屆時供需矛盾會更加尖銳。

二.時刻表參數(shù)優(yōu)化方案

2.1線網(wǎng)時刻表參數(shù)對比

三號線平均站間距三線中最大，平均技術(shù)速度和平均旅行速度為三線最高，技術(shù)速度差距尤為明顯;但平均停站時間和最小全折返時間在三線中耗時最多，尤其遠(yuǎn)多于客流強(qiáng)度最高的二號線。因此，三號線時刻表參數(shù)存在優(yōu)化空間。

2.2優(yōu)化原則

（1）AM-C模式下的區(qū)間運行時間基本不設(shè)冗余量，加快高峰列車運轉(zhuǎn)效率，節(jié)省平低峰車底數(shù)量。（2）在確保無效停站時間合理范圍內(nèi)，結(jié)合車站類型（換乘站、折返站、始發(fā)/終到站）、客流等級、站臺作業(yè)程序、行車調(diào)整需求等因素，不同程度優(yōu)化有效停站時間。（3）列車DTRO折返不涉及人工操作，純折返時間即為進(jìn)、出折返線運行時間、出折返線進(jìn)路排列及信號響應(yīng)時間之和。（4）各項時間參數(shù)同時優(yōu)化，須保證優(yōu)化程度不同，以確保整體運轉(zhuǎn)順暢。

三.運輸組織方式優(yōu)化方案

3.1 優(yōu)化原則

（1）保證目前最大總供車數(shù)不變，重點解決高峰期斷面客流最密集時段和區(qū)段的需求。（2）在解決高峰最大斷面客流需求的同時，不能降低線路其余時段和區(qū)段的服務(wù)水平。（3）盡可能減少人工介入，便于現(xiàn)場實際操作，降低安全風(fēng)險。（4）與不同運輸組織方式相關(guān)的信號系統(tǒng)功能問題目前在整改研究中，本研究假定設(shè)置存車線的中間站具備與終點站同等的信號功能。

3.2 方式研究

以下運輸方式研究，運行周期基準(zhǔn)值均是基于以上時刻表參數(shù)優(yōu)化結(jié)果。

（1）中間站圖定定點加開方式。結(jié)合三號線折返條件和客流分布，選擇北池頭站作為定點加開車站。保證目前高峰和早超高峰間隔不變，基于運行周期優(yōu)化結(jié)果，高峰上線29列，早超高峰上線35列且持續(xù)時間63分鐘，在北池頭站再增開1列實施定點加開，北池頭～魚化寨站下行間隔2分30秒，持續(xù)時間20分鐘。但此種方式因加開列車前后行車間隔調(diào)整，后續(xù)列車分別在青龍寺、延興門、咸寧路、長樂公園、通化門站下行有不同程度扣點，導(dǎo)致北池頭～胡家廟下行6個區(qū)間行車間隔增大，這幾個區(qū)間的服務(wù)水平有所降低。

（2）大小交路1：3配比方式?；谀壳按笮〗宦烽_行區(qū)段，實施大小交路1：3，高峰上線37列，共線段行車間隔3分鐘，非共線段行車間隔12分鐘，備用車2列。對比開行1：2，高峰上線車數(shù)由32列增加到37列，共線段行車間隔由3分53秒縮短到3分鐘，運力提升13%，非共線段行車間隔由11分39秒增大到12分鐘，運力減少3%;目前持續(xù)58分鐘的早超高峰行車間隔由2分52秒增大到3分鐘，運力減少4%。

（3）推薦方案。綜合上述三種方案優(yōu)劣，推薦實施時刻表參數(shù)優(yōu)化，且在優(yōu)化后時刻表參數(shù)基礎(chǔ)上高峰仍采用目前大小交路1：2配比和單向加車的不均衡運輸組織方式。

四.應(yīng)用效果預(yù)估

根據(jù)以上推薦方案，在保持目前重合段高峰間隔3分53秒不變的情況下，高峰上線29列，節(jié)省3列，早超高峰下行可加開8列，上線37列，持續(xù)時長58分鐘不變，行車間隔由目前2分52秒縮短至2分32秒，單向小時運力由目前3.07萬人次提升至3.48萬人次，提升13%左右，早超高峰時段最大15分鐘的車廂擁擠度較目前下降11%左右，達(dá)到了在總供車數(shù)不變的情況下，集中緩解超高峰時段尖峰客流疏運壓力的預(yù)期研究目標(biāo)。

五.結(jié)束語

通過上述研究分析，進(jìn)一步驗證了三號線客流分布規(guī)律與運輸組織方式的匹配度和適應(yīng)性，為下一步運力提升提供重要的參考價值。同時，隨著西安地鐵運營網(wǎng)絡(luò)化和規(guī)?；璩掷m(xù)密切跟蹤客流變化，研究出行結(jié)構(gòu)、出行特征等變化趨勢，多方向、多維度地挖潛增效，提高運營服務(wù)水平，不斷滿足人民群眾日益增長的多樣化、個性化出行需求，確保西安地鐵城市軌道交通優(yōu)質(zhì)服務(wù)和高質(zhì)量發(fā)展。

作者簡介：

金燕，女，工程師，從事城市軌道交通運輸管理工作。

（作者單位：西安市地下鐵道有限責(zé)任公司運營分公司）