城市軌道交通列車運行圖編制相關問題探討

張文斌

摘 要：城市軌道交通的客流在時間和空間上存在不均衡性，筆者對工作日、周末、節(jié)假日、重大突發(fā)情況期間的客流特點進行了分析，并對行車組織方式、運用車數量、區(qū)間運行時分進行了探討，提出了高峰期、平峰期采用不同行車間隔、上下行不成對行車組織、換乘站列車接續(xù)方法、特殊情況期間行車計劃動態(tài)調整等措施，來滿足不同客流需求下的列車運行圖的編制。

關鍵詞：客流分布;不均衡運輸;列車運行圖

中圖分類號：U213.9 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2022）3-0091-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.03.022

Discussion on the Problems Related to the Compilation of Train Diagram of Urban Rail Transit

ZHANG Wenbin

（Lanzhou Rail Transit Co. ， Ltd. ， Operating Branch，? Lanzhou 730000，China）

Abstract：The passenger flow of urban rail transit is unbalanced in time and space. The author analyzes the characteristics of passenger flow on weekdays， weekends， holidays and major epidemic periods， discusses the traffic organization mode， the number of vehicles used and the interval operation time， and puts forward that different traffic intervals， up-down and down-line unpaired traffic organization are adopted in peak and peak periods Measures such as train connection method at transfer station and dynamic adjustment of train operation plan during epidemic situation are taken to meet the preparation of train operation diagram under different passenger flow needs.

Keywords：passenger flow distribution;unbalanced transportation;train diagram

1 問題的提出

隨著城市軌道交通線網的不斷建設發(fā)展，線路覆蓋范圍不斷擴大，客流時間及空間上的不均衡性越加明顯，換乘站數量增加及列車接續(xù)慢問題凸顯。等間隔成對平行列車運行圖很難滿足乘客出行的需求，乘客的候車時間增加、車廂的擁擠度不一、列車的利用率降低等問題也逐步顯現。

充分分析工作日、周末、節(jié)假日、特殊時期各條線路的客流特點，結合線路設備能力及換乘站的列車接續(xù)性，分別編制符合客流特點的列車運行圖，最大程度提高服務水平、降低運營成本。

2 運行圖編制影響因素分析

城市軌道交通列車運行圖的優(yōu)化編制，應該充分分析各條線路及換乘車站的客流特點，綜合考慮列車追蹤時間、運用車數量、區(qū)間運行時分、折返站列車折返時間、換乘車站列車接續(xù)時間等因素，編制適合客流特點的列車運行圖。

2.1 客流特點分析

乘客的位移是城市軌道交通的產品，客流是乘客有目的移動位移?？土魇莿討B(tài)變化的，隨著時間不同，線路區(qū)段的不同，乘車方向的不同，客流呈現動態(tài)化、不均衡化分布。

2.1.1 客流時間分布。

①工作日客流分布。客流的時間不均衡性，主要表現在潮汐通勤客流，工作日早晚高峰期客流量較大，平峰時間段客流減少[1]。如某線路工作日小時客流變化曲線如圖1所示，早高峰7：00—10：00、晚高峰16：00—19：00客流量激增，平峰期10：00—16：00客流量減小，呈現典型的“雙峰型”。

②周末節(jié)假日客流分布。周末節(jié)假日客流主要以休閑、購物、旅游等客流為主，各大商圈、景點周邊車站的客流較大，其他車站的客流較小。某線路周末客流特點，自9：00—22：00出現客流峰值，周末小時進站客流趨勢基本呈現“單峰型”客流特點。節(jié)假日前一日及后一日可能會出現出城及返城客流高峰，應根據客流特點及時加開列車，高鐵站及客運樞紐站應采取大客流的應對措施。

③客流時間分布均衡性衡量指標?？土鲿r段分布均衡系數，取7：00—10：00、16：00—19：00為高峰時間段，其余時間段為平峰時間段，高峰時段的均值與平峰時段的均值的比值作為評價客流時段不均衡系數P。

P=G/M （1）

其中，P≥2.0表示很不均衡，1.5≤P<2.0表示一般不均衡，P≤1.5表示較均衡。根據客流時間不均衡性的分析，對列車行車間隔進行優(yōu)化調整。

2.1.2 客流空間分布。隨著城市的不斷發(fā)展，市民居住地逐漸由市區(qū)向郊區(qū)輻射，辦公、商業(yè)等集中在主城區(qū)，客流也存在著空間的不均衡性，早高峰時城市周邊區(qū)域客流向主城區(qū)移動，晚高峰時則向相反方向移動，造成客流在空間的不均衡性。客流的空間不均衡性的評價指標主要有方向不均衡系數及斷面不均衡系數。

①方向不均衡系數為式（2）。

②斷面不均衡系數為式（3）。

式中：P表示單向最大斷面客流，P表示第i個斷面的斷面客流，n表示區(qū)間斷面數，λ斷面不均衡系數。λ、λ越大表示方向及斷面客流越不均衡，λ、λ均大于1.5時表示上下行客流及斷面客流不均衡性較大。λ、λ越趨近于1，表示上下行、斷面客流越均衡。

2.1.3 客流的常規(guī)性和突發(fā)性。

①客流的常規(guī)性。常規(guī)性客流在線路的固定區(qū)段具有規(guī)律性、周期性的乘車行為，乘車時間及區(qū)段相對固定，這類乘客一般在工作日、早晚高峰期乘坐軌道交通，在一定范圍內造成客流的空間及時間上的不均衡，會使某一方向的運力不足，而相反方向的運力充裕。

②客流的突發(fā)性。因大型活動舉辦、節(jié)假日旅游出行、大型商場購物等的出行影響，乘客通過軌道交通短時向某一地聚集，再通過軌道交通進行疏散，在短時內形成較大客流，客流特點具有突發(fā)性。

2.1.4 特殊時期的客流特點。特殊事件會對市民出行帶來嚴重的影響，由于出行風險的提高，客流呈現斷崖式下降，如某線客流由日均20萬人次降至1萬人次以下，下降了95%。隨著特殊事件事態(tài)緩和后，客流量逐步回升，某線在特殊時期前后的客流變化趨勢如圖2所示。

2.2 行車因素

列車運行圖的編制受行車組織方法的影響，主要有行車閉塞法、折返站的折返方式、列車運行交路等關鍵因素的影響。

2.2.1 行車閉塞法。城市軌道交通行車閉塞法由信號設備決定，閉塞方式決定列車的最小追蹤時間。正常情況下采用移動閉塞法，信號系統(tǒng)可提供90～120 s追蹤間隔，追蹤時間決定了最小行車間隔，該時間越小，則線路的通過能力越大。

2.2.2 列車折返方式。折返站的折返方式與折返站的折返線設置布局相關，一般的折返站設置有站后雙折返線，部分折返站還設置有站前單渡線。采取不同的折返方式將影響折返間隔時間，折返的間隔時間應與列車追蹤時間相匹配[2]，一般情況下列車折返間隔時間大于列車的區(qū)間追蹤時間，因此折返時間決定著線路的最終通過能力。

列車的折返時間包括列車在折返站的停站時間、列車進折返線時間、司機換端時間、列車出折返線時間組成，停站時間受乘客下車時間及站務人員對終到列車清客時間的影響。

2.2.3 站停時間。列車的站停時間設置與車站的客運組織息息相關，站停時間包括技術作業(yè)時間與乘客乘降時間，技術作業(yè)時間主要包括列車到站時的開關車門、站臺門時間。

2.3 運用車數量

狀態(tài)良好的運用車數量的與列車周轉時間及行車間隔時間相關，如式（4）所示，運用車數量還包括高峰時段加開列車數量。

式中：T為列車周轉時間，min;t為行車間隔時間，分鐘min;t為區(qū)間運行時間，min;t為站停時間min;t為折返時間min;t為列車啟停附件時間min。

2.4 線路因素

線路因素決定了列車的區(qū)間運行時分及折返線運行時分，線路各區(qū)間的道岔型號、坡度、站間距、曲線、限速等因素存在較大差異，使得區(qū)間的運行時分各不相同，區(qū)間運行時分包括區(qū)間運行的通通時分和啟停附加時分，通通時分為列車區(qū)間運行不停站的純運行時分，啟停附件時分為列車到站停車的停車附加時分及列車啟動時的啟車附加時分。

3 列車運行圖優(yōu)化編制的措施

客流因素是城市軌道交通列車運行圖編制的重要依據，根據客流在時間及空間分布的不均衡性，編制與客流特點相適應的不均衡運輸方案，優(yōu)化列車運行圖的調整，更好地服務廣大乘客。列車運行圖優(yōu)化調整流程如圖3所示。

3.1 客流時間不均衡性的列車運行圖編制

列車開行方案應與客流需求相匹配。工作日、周末、節(jié)假日的客流特點各不相同，因此城市軌道交通應根據客流特點編制不同版本的列車運行圖，以滿足客流需求。

3.1.1 工作日列車運行圖。根據客流特點，在不同時間段采取不同的行車間隔，工作日客流特點一般呈“雙峰型”，形成明顯的潮汐高峰客流特點，在客流峰值時間段，縮小行車間隔，增加上線列車數量，來滿足高峰時間段的客流需求。而在平峰時間段，可加大行車間隔，減少上線列車數量?？土鞲叻迮c平峰時間段采用不同行車間隔的行車組織方式，既能滿足乘客乘車需求，又能降低運營成本。

3.1.2 周末節(jié)假日列車運行圖。周末及節(jié)假日客流應根據客流特點，6：00—9：00、21：00—23：00可適當加大行車間隔，減少上線列車數量，其他時間段根據客流基本持平，可采用等間隔的行車方式。節(jié)假日也可能因大型活動的舉辦，造成短時突發(fā)客流，調度可根據客流實際進行行車調整，臨時加開列車，來輸送短時的突發(fā)客流。

3.2 客流空間不均衡性的列車運行圖編制

客流空間的不均衡性，主要表現在線路上下行客流的不均衡性及線路不同區(qū)段間客流的不均衡性，應根據客流空間的不均衡性，編制適合客流特點的列車運行圖。如某線早高峰時段上行乘客明顯多于下行乘客，此時需要縮小上行列車的行車間隔，適當加大下行列車行車間隔。晚高峰客流特點與早高峰正好相反，則晚高峰時應該縮小下行列車的行車間隔，適當加大上行的行車間隔。

根據客流空間的不均衡性，研究制定不均衡運輸組織方案，非等間隔非成隊的“雙非列車運行圖”，如圖4所示。如某一行別客流較大時，該行別采取縮小行車間隔，增加該行別的上線列車，相反行別的增加行車間隔，減少上線列車數。

3.3 換乘站列車到發(fā)時間的接續(xù)性

換乘客流要充分考慮換乘站列車到發(fā)時間的接續(xù)性，尤其對同臺換乘的車站、大客流車站須重點考慮列車到發(fā)的接續(xù)性，結合換乘客流方向的不均衡性，制定兩條線路列車在換乘車站到發(fā)的先后順序。同站臺換乘車站的列車接續(xù)性尤為重要。如果列車到發(fā)間隔時間較長，會造成站臺乘客的積壓，尤其在早晚高峰期，應根據換乘客流方向的均衡性，決定列車達到的順序性及接續(xù)性。

3.4 特殊時期運行圖的調整

根據特殊時期的需要，應及時對軌道交通的運輸計劃進行調整，在滿足乘客出行需求的同時，還應符合相關規(guī)定對于列車滿載率及車站擁擠度的要求，如表1所示，據特殊時期客流特點，及時對列車運行圖進行調整，以滿足特殊時期的需要，及滿足乘客出行的需求。

3.4.1 特殊時期的運行圖調整。特殊時期初期，部分地鐵停運，部分低密度運營模式。人們出行減少，客流量呈斷崖式遞減，應根據相關措施的升級及日客流、斷面客流、小時客流等對列車運行間隔進行調整，可采用等間隔低密度運輸組織模式，列車通過高風險區(qū)域所在車站時，采取不停站的行車調整方式，最大程度的滿足特殊乘客出行，并節(jié)約運營成本。

3.4.2 特殊時期后期的運行圖動態(tài)調整。特殊時期后期，隨著人們出行的逐漸恢復，客流的變化也較大。北京地鐵編制了超常超強的“雙超列車運行圖”;廣州地鐵采取加大行車密度、安排備車的措施;上海申通地鐵采取加開備車、動態(tài)調整運行交路，來降低客流滿載率[3]。

特殊時期后期，客流的變化較大，由斷崖式下降到逐步緩慢回歸常態(tài)的變化趨勢。一是優(yōu)化列車運行圖的調整，城市軌道交通應根據小時客流、斷面客流、日客流等客流數據對列車運行圖進行調整，充分分析動態(tài)客流數據，合理安排行車間隔，編制多版本的列車運行圖，來適應客流變化的需求。二是動態(tài)調整運行計劃，行車調度應根據當日實時客流及列車車廂擁擠程度，對列車運行計劃進行動態(tài)調整，如加開備車、調整列車停站、調整列車交路等方式來滿足乘客出行需求。

4 結語

城市軌道交通列車運行圖的編制與調整，應該綜合分析不同時期的客流特點，根據客流在時間、空間的不均衡性，編制非等間隔、非成對的“雙非列車運行圖”、大小交路運行的綜合行車組織方式。還應結合短時突發(fā)客流的特點，由行車調度進行行車調整，如組織備車上線運行，來緩解短時突發(fā)客流。因工作日、周末、節(jié)假日、特殊時期的客流差異較大，應分別編制與客流相適應的列車運行圖。

參考文獻：

[1] 齊勝玉.基于城市軌道交通客流潮汐特征的列車交路方案研究[D].北京：北京交通大學，2017.

[2] 陳玥.城市軌道交通列車運行交路方案研究[D].北京：北京交通大學，2016.