城際鐵路公交化運(yùn)營客服系統(tǒng)研究

方恒堃,張利劍

(北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司,北京 100082)

我國現(xiàn)今規(guī)劃了十個城市群，其中京津冀城市群地處我國三個“增長極”所在區(qū)域之一，在全國的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要地位，隨著雄安新區(qū)的建立，又為區(qū)域的快速發(fā)展注入了新的動力。以城市群為發(fā)展維度，首先就要加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)的溝通與聯(lián)系，優(yōu)化資源配置，形成區(qū)域的協(xié)調(diào)發(fā)展[1]。軌道交通以其大運(yùn)量、快速準(zhǔn)時安全、低碳環(huán)保等特點(diǎn)，成為重要的公共交通出行方式，其中，城際鐵路主要滿足區(qū)域、城鎮(zhèn)及城市間的中、長距離客流需求，是服務(wù)城市群以及市域范圍的一種主要軌道交通形式[2]。

按照京津冀協(xié)同發(fā)展軌道交通先行的戰(zhàn)略目標(biāo)要求，區(qū)域內(nèi)將新建超過3 000 km的城際鐵路，以“京津塘、京保石、京唐秦”三大主軸為核心，構(gòu)建“四縱四橫一環(huán)”為骨架的城際鐵路網(wǎng)絡(luò)，在區(qū)域內(nèi)形成0.5，1，2 h經(jīng)濟(jì)圈，覆蓋區(qū)域中心城市、重要城鎮(zhèn)和主要產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。

京津冀地區(qū)已啟動京唐城際、京濱城際、城際鐵路聯(lián)絡(luò)線等多條線路的前期和建設(shè)工作，結(jié)合京津冀區(qū)域城市發(fā)展規(guī)劃、一體化協(xié)同發(fā)展需求以及城際鐵路在區(qū)域交通中的功能定位及線網(wǎng)客流特征，對城際鐵路公交化運(yùn)營提出了新的迫切需求。

1 城際鐵路客流需求特征

城際鐵路主要滿足區(qū)域、城鎮(zhèn)及城市間的中、長距離出行需求[3]，這部分客流性質(zhì)一般分為通勤客流和非通勤客流兩類。

通常意義上的通勤客流以常住人口為主，屬于上班、上學(xué)等穩(wěn)定客流，出行頻率較高，存在明顯的早高峰和晚高峰，且出行范圍一般在市域范圍內(nèi)，出行距離較短。這部分客流對出行時間以及乘車的便捷性要求較高。

隨著區(qū)域一體化的發(fā)展，通勤客流也不再局限于上述概念范圍，可以指出行頻率固定(例如以周或月為單位出行)、跨城鎮(zhèn)出行、出行距離較長的客流，這部分客流也存在較明顯的高峰(例如周五或周日)。這部分客流對出行時間的要求相對較低一些，但對乘車的便捷性依舊很看重。

非通勤客流主要包括商務(wù)、旅游等，屬于非穩(wěn)定性客流，高峰較不明顯。這部分客流除對出行時間和乘車便捷性要求比較高以外，也會注重乘車的舒適性。

傳統(tǒng)的通勤客流主要由城市軌道交通分擔(dān)，城際鐵路分擔(dān)比例較低，而廣義的通勤客流和非通勤客流則主要由城際鐵路來服務(wù)，這些乘客的出行頻率高，也都希望出行時間盡量短，乘車過程盡量便捷[4]。

傳統(tǒng)鐵路由于車站接發(fā)列車種類多、發(fā)車頻率小，相鄰兩列車的發(fā)車間隔可供車站進(jìn)行客流組織，一般采用候車室候車模式。而旅客在車站流線主要是等候式，旅客安檢進(jìn)站后，通過車站大廳前往候車室候車，列車到達(dá)前后在候車室檢票進(jìn)入站臺上車。傳統(tǒng)鐵路所采用的這種提前購票、驗(yàn)票、固定班次坐席的售檢票系統(tǒng)，以及始發(fā)站“先候后檢”的候車室候車模式，造成乘客在車站內(nèi)經(jīng)過的作業(yè)環(huán)節(jié)較多，站內(nèi)停留時間較長，乘車便捷性差，與公交化通勤客流需求矛盾日益明顯。

因此，針對城際鐵路的客流需求特征，運(yùn)營模式應(yīng)該偏向于城市軌道交通，簡化購票及乘車流程，讓乘客進(jìn)出站更加便捷。

2 城際鐵路公交化運(yùn)營案例分析

2.1 東京JR線

在高效的地鐵、市郊鐵路和城際鐵路引導(dǎo)和支撐下，東京成為“軌道上的城市”，成為世界上鐵路運(yùn)用效率最高、收益較好的世界都市。東京地少人多，圍繞鐵路車站建設(shè)城鎮(zhèn)或城市次中心，居民區(qū)和工業(yè)區(qū)沿著輻射狀鐵路形成區(qū)域發(fā)展，歷經(jīng)100多年，東京城市形態(tài)從最初的單中心發(fā)展成為充滿活力的“一核七心”城區(qū)，形成了“東京中心區(qū)—副中心—周邊新城—鄰縣中心”的多中心、多圈層都市圈格局。

東京都市圈所有JR線路皆由JR東日本管轄，主要承擔(dān)都市圈中長途客運(yùn)運(yùn)輸和通勤交通。都市圈內(nèi)JR物理線路共33條，線網(wǎng)總規(guī)模約1 718.3 km，其中JR新干線主要承擔(dān)東京和南北主要城市間的中長距離高速城際運(yùn)輸；JR東日本普通線路主要聯(lián)系東京都市圈內(nèi)部和周邊城市，提供中短途距離的城際客流和通勤通學(xué)客流運(yùn)輸[5]。

(1)運(yùn)營特征

JR線站間距5～6 km，運(yùn)營時速50～60 km，最小行車間隔為6～12 min，編組數(shù)量為6～12輛。線路組織多種交路方案以及開行快慢車，滿足多樣的客流需求[6]。

(2)票務(wù)特征

JR線路售票系統(tǒng)與國內(nèi)地鐵模式基本一致，通常分為普通乘車票和乘車卡(儲值票)兩種。

在檢票口附近都會有自動售賣普通乘車票的機(jī)器，基本上不使用人工售票。通勤客流基本使用乘車卡，例如，在東京圈內(nèi)被廣泛使用的PASMO卡、Suica卡，可以乘坐東京地區(qū)大部分的列車和巴士，包括JR列車、地鐵和私鐵。

(3)客流組織特征

乘客無需像在國內(nèi)一樣提前在候車室候車，絕大多數(shù)車站都沒有候車室，而是與國內(nèi)城市軌道交通候車模式一樣，均采用站臺候車模式。旅客進(jìn)入車站通過閘機(jī)后，根據(jù)導(dǎo)向標(biāo)識牌確認(rèn)乘車的站臺，到達(dá)站臺后根據(jù)站臺標(biāo)識牌確定車站及候車位置。日本JR線站臺候車情況見圖1。

圖1 日本JR線站臺候車情況

2.2 我國城際鐵路

京津城際、滬杭城際[7]等線路都提到了公交化運(yùn)營，這些線路設(shè)計(jì)速度較高，均在200 km/h以上，可以快速實(shí)現(xiàn)區(qū)域的聯(lián)通，同時都采用較高的發(fā)車密度，通常采用8輛編組列車。例如京津城際從北京南站至天津站，運(yùn)行最高速度350 km/h，發(fā)車間隔最小可達(dá)到3 min，線路自2008年正式開通運(yùn)營后，大大縮短了京津兩地間的時空距離，明顯加強(qiáng)了北京和天津兩個中心城市的“同城效應(yīng)”，極大地方便了旅客。但這些線路通常還是采用傳統(tǒng)鐵路的購票及候車模式，對號入座，無法保證“隨到隨走”。

同時，一些車站在設(shè)備設(shè)施上也對采用公交化運(yùn)營的客流組織模式有所考慮，例如珠三角地區(qū)莞惠城際、佛肇城際等站臺上都設(shè)置了站臺門，為站臺候車預(yù)留條件，并且在售檢票設(shè)備終端中預(yù)留當(dāng)?shù)亍皫X南通”卡芯片，為以后與其他交通方式實(shí)現(xiàn)便利換乘提供條件。

我國城際鐵路對公交化運(yùn)營模式已經(jīng)有了很多嘗試，也取得了一些效果，但是還未成體系[8]。需要在既有研究和實(shí)踐基礎(chǔ)上，把握公交化運(yùn)營的關(guān)鍵因素，將各個環(huán)節(jié)整合，形成較為成熟的公交化運(yùn)營模式[9]。

3 城際鐵路公交化運(yùn)營客服系統(tǒng)研究

根據(jù)國內(nèi)外案例分析，城際鐵路公交化運(yùn)營應(yīng)該指在運(yùn)輸能力超大的通道內(nèi)以較大的行車密度，較小的單位運(yùn)輸能力，較少的候車時間，實(shí)現(xiàn)旅客便捷、快速出行的運(yùn)輸組織模式。目的是讓旅客能“隨時購票、隨地上車、隨意出行、忘記班次”的概念，摒棄既有鐵路的大間隔發(fā)車、買票進(jìn)站、安檢候車的傳統(tǒng)運(yùn)輸和客流組織模式，而是采用較為靈活的購售票方式減少等待時間，降低發(fā)車間隔，縮短乘客在站停留時間。

從以人為本、安全、方便、快捷出行特征需求出發(fā)，同時也為實(shí)現(xiàn)城際鐵路能夠最大限度吸引客流、吸引轉(zhuǎn)移運(yùn)量、誘發(fā)運(yùn)量，保證運(yùn)營企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的社會效益，城際鐵路公交化運(yùn)營應(yīng)在運(yùn)輸組織上具備高發(fā)車密度、小列車編組，在客流組織上采用公交化客服系統(tǒng)。

3.1 高密度和小編組的運(yùn)輸組織模式

鐵路旅客列車行車密度指單位時間內(nèi)所能開行的旅客列車對數(shù)。城際鐵路公交化運(yùn)營的一大特點(diǎn)便是通過提高列車的行車密度而提高服務(wù)頻率[10]。行車密度主要受開行方案影響，由開行間隔、旅客到達(dá)強(qiáng)度、開行頻率等因素決定。提高列車開行密度直接影響了列車的發(fā)車間隔時間，使旅客不怕誤車，淡化了列車時刻表的功能[11]；通過提高發(fā)車頻率，提高運(yùn)輸能力，保證旅客隨到隨買，從而也實(shí)現(xiàn)購售票更加靈活。

公交化運(yùn)營旨在降低列車時刻的概念，雖然過渡期仍對外公布列車時刻表，便于旅客購票，但因其高密度的特性，兩列車間隔時間短，因此旅客對時刻表的關(guān)注降低，對發(fā)車間隔時間的關(guān)注逐漸提升[12]。

公交化運(yùn)營通常采用8輛編組動車組(目前部分廠商已經(jīng)開展4輛編組的動車組車輛研發(fā))，“小編組”與“高密度”組合設(shè)置，在滿足城際特征客流的出行需求的同時，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。車輛采用小編組能夠提高系統(tǒng)折返能力，提升系統(tǒng)運(yùn)能，提高車輛運(yùn)用效率，同時縮小土建規(guī)模。

3.2 便捷的售檢票系統(tǒng)

傳統(tǒng)鐵路售檢票系統(tǒng)采用“提前購票、核對車次、檢票上車、對號入座”的方式，購票和檢票都需要進(jìn)行實(shí)名驗(yàn)證。這種售檢票系統(tǒng)復(fù)雜了乘客出行過程，不利于高頻率出行的乘客需求[13]。

因此，公交化運(yùn)營的票務(wù)系統(tǒng)也應(yīng)以“隨到隨走”、“快速登降”為核心，在保障運(yùn)營安全的前提下盡量做到高效、便捷、自主。但城際鐵路不同于城市軌道交通，它既要保證乘客方便、自主的乘車體驗(yàn)，也需要在傳統(tǒng)鐵路運(yùn)營安全方面進(jìn)行考量，因此城際鐵路公交化運(yùn)營的主要特征有如下幾點(diǎn)。

(1)實(shí)名制儲值票制[14]。售、檢票設(shè)備應(yīng)與大鐵售檢票系統(tǒng)兼容，單程票滿足鐵路局統(tǒng)一運(yùn)營的要求，儲值票滿足與區(qū)域多種公共交通方式統(tǒng)一使用的需求。隨著京津冀一體化的發(fā)展，城際鐵路公交化票制從需求上分析，既要滿足京津冀三地通勤乘客需求，也應(yīng)兼顧短期出行乘客的需求。票制上以儲值票為主，單程票為輔的票務(wù)系統(tǒng)。儲值票推薦采用實(shí)名制一卡通。

(2)車票不指定車次及座位。乘客可以到車站后隨時購票，搭乘最近一趟列車，由于平均乘距較短，在保證有車可乘的情況下，乘客可以接受自由席位包括站席，以保證行程時點(diǎn)。

(3)滿足車輛超載限流功能要求。城際鐵路由于車輛選型的緣故，若車票不指定車次及座位，上車乘客數(shù)量不受控制(極端情況下可達(dá)到9人/m2)，早晚高峰或節(jié)假日等客流高峰期可能會出現(xiàn)列車超載的情況，影響正常運(yùn)營[15]，因此建議利用大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)，實(shí)行全程控制、分站管理的超員管理方式。同時通過在車輛上設(shè)置超員報警系統(tǒng)，以避免局部車廂客流過于集中造成安全隱患。見圖2。

圖2 全程控制、分站管理示意

這樣乘客就可隨到隨買票或者隨到隨刷卡，通過系統(tǒng)設(shè)備升級和路地相關(guān)部門合作，最大程度上滿足發(fā)車間隔較短的情況下乘客“快進(jìn)快出”的需求。

3.3 靈活的站臺候車組織模式

在非公交化運(yùn)營模式下，車站采用“車次式、候車室候車”模式。旅客在車站流線主要是等候式，旅客安檢進(jìn)站后，通過車站大廳前往候車室候車，列車到達(dá)前后在候車室檢票進(jìn)入站臺上車。車站通常需要設(shè)置候車廳[16]，使車站規(guī)模較大。見圖3。

圖3 非公交化運(yùn)營車站客運(yùn)組織流程

采用公交化運(yùn)營模式時，一般采用“間隔式、站臺候車”模式，乘客在車站流線主要是通過式，乘客通過閘機(jī)進(jìn)站后，由站廳層前往站臺層直接候車并上車[17]。見圖4。

圖4 公交化運(yùn)營車站客運(yùn)組織流程

對于運(yùn)輸組織復(fù)雜的城際鐵路，如果同時運(yùn)營區(qū)域內(nèi)公交化運(yùn)營線路和路網(wǎng)級的非公交化運(yùn)營線路，在采用站臺候車模式的情況下，站臺布局要求也不一樣[17]。

(1)當(dāng)車站站場規(guī)模較大，可以采用獨(dú)立站臺布局，即公交化與非公交化線路不共站臺，乘坐不同列車的出行者在客流引導(dǎo)區(qū)已區(qū)分開，站臺上為單一客流。見圖5。

圖5 獨(dú)立站臺布局平面示意

以某城際鐵路4臺8線規(guī)模地下車站為例，車站最外側(cè)兩個站臺可以用作城際公交化列車停靠，中間兩個站臺用作路網(wǎng)級跨線非公交化列車?？縖18-19]。兩種模式的客流安檢后進(jìn)入同一個候車區(qū)，并共用閘機(jī)檢票，通過面部識別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)名制核驗(yàn)，其中城際客流可隨即刷卡進(jìn)站臺候車，路網(wǎng)級跨線車客流在開車前一定時間通過部分指定閘機(jī)可檢票進(jìn)站。見圖6。

圖6 某城際鐵路4臺8線車站站廳客流組織示意

(2)當(dāng)車站站場規(guī)模僅有2臺，可以采用合用站臺布局，即公交化和非公交化線路共站臺，鐵路列車旅客和本線乘客在同一站臺乘降，站臺上為混合客流，需在站臺上區(qū)分乘坐不同列車的出行者。見圖7。

圖7 混用站臺布局平面示意

以某城際鐵路2臺4線規(guī)模地下車站為例，車站兩個站臺的外側(cè)可以用作城際公交化列車?？浚瑑?nèi)側(cè)用作路網(wǎng)級跨線非公交化列車?？?。兩種模式的客流共用候車區(qū)，客流安檢后進(jìn)入同一個候車區(qū)，并共用閘機(jī)檢票，通過面部識別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)名制核驗(yàn)。城際客流可隨即刷卡進(jìn)站臺候車，路網(wǎng)級跨線車客流在開車前一定時間通過部分指定閘機(jī)可檢票進(jìn)站。見圖8。

圖8 某城際鐵路2臺4線車站站廳客流組織示意

3.4 人性化的動車組系統(tǒng)

公交化運(yùn)營需要適應(yīng)城際鐵路通勤通學(xué)等客流量短時間內(nèi)大量集中的特點(diǎn)。相對傳統(tǒng)鐵路客運(yùn)列車，公交化運(yùn)營的列車運(yùn)力需要相應(yīng)提高。因此，結(jié)合公交化出行客流的出行時間、距離的特點(diǎn)，滿足不同層次旅客的乘車需求，列車席位需有站席與座席兩種方式。

現(xiàn)在使用的主型國鐵動車組座椅一等車座椅采用“2+2”、二等車座椅采用“3+2”模式，不設(shè)置側(cè)式座椅。鑒于公交化運(yùn)營對車輛有更高的定員需求，動車組可采用部分側(cè)式座椅方式以增加站席空間，從而增加動車組的定員。見圖9。

圖9 公交化運(yùn)營座椅示意

采用側(cè)式座椅雖能增加站席空間，增加動車組定員，但由于動車組運(yùn)行速度高，站席人員的安全無法得到有效保證，不建議大規(guī)模采用側(cè)式座椅。另外按照規(guī)定，動車組最大軸重≤17 t，動車組軸重標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上也限制了動車組載客量。因此，在滿足動車組安全運(yùn)營的前提下，可少量采用側(cè)式座椅，適當(dāng)增加定員。

同時，鑒于公交化運(yùn)營客流量大，對人員上下車速度有一定要求，可采用增加動車組車門的方式加快人員流動。

3.5 安全、舒適的站臺門系統(tǒng)

站臺門系統(tǒng)兩大功用：第一，保證旅客的候車安全；第二，封閉式站臺門可隔絕站臺候車區(qū)與軌行區(qū)氣流交換，提高候車舒適性，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的[20]。近年來，隨著高速鐵路、城際鐵路的快速發(fā)展，采用站臺候車模式的情況越來越多，并且有正線鄰靠站臺的情況，從保障候車旅客安全角度，對站臺門需求與日俱增。但高速鐵路、城際鐵路與地鐵在運(yùn)輸組織模式、列車類型、車站型式、運(yùn)行速度等方面有著顯著的不同，地鐵站臺門設(shè)置方案及模式不能完全適用于高速鐵路及城際鐵路，需要結(jié)合高速鐵路及城際鐵路特點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)研究。

通過對國內(nèi)已開通運(yùn)營城際鐵路站臺門設(shè)置情況研究后建議如下：(1)對于車型單一線路，到發(fā)線的站臺門通常采用貼臺設(shè)置，正線臨臺時的站臺門通常采用退臺設(shè)置，退臺1～1.2 m；(2)對于車型多樣線路，到發(fā)線與正線均退臺設(shè)置，到發(fā)線退臺1 m安裝，正線鄰臺時，退臺1.2～1.5 m安裝。

4 結(jié)語

根據(jù)京津冀協(xié)調(diào)發(fā)展綱要的要求，通過對區(qū)域客流出行特征進(jìn)行分析，研究傳統(tǒng)鐵路運(yùn)營模式的適用性，提出區(qū)域內(nèi)城際鐵路采用公交化運(yùn)營模式的需求，這也是實(shí)現(xiàn)京津冀交通一體化、提供旅客安全便利出行的必然選擇。結(jié)合國內(nèi)外城際鐵路的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，分析城際鐵路公交化運(yùn)營的關(guān)鍵因素，包括小編組高密度的運(yùn)輸組織方案，快進(jìn)快出、站臺候車的客運(yùn)組織方式，以及適用于大客流、快速乘降的動車組設(shè)施，可以使城際鐵路達(dá)到公交化運(yùn)營的要求，滿足區(qū)域乘客高頻率的出行需求。