成都地鐵首班車多點(diǎn)發(fā)車方案研究*

劉驕陽(yáng) 賈文崢 熊振興 劉 悅 崔學(xué)忠

(1.成都軌道交通集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)公司，610051，成都；2.交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院城市公共交通智能化交通運(yùn)輸行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，100029，北京；3.城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全管理技術(shù)及裝備交通運(yùn)輸行業(yè)研發(fā)中心，100029，北京∥第一作者，高級(jí)工程師)

北京、上海、廣州、深圳、南京及成都等地的城市軌道交通(以下簡(jiǎn)為“城軌”)均出現(xiàn)了客流分布不均衡及短期客流高度聚集等特征，這就對(duì)長(zhǎng)大線路運(yùn)營(yíng)組織提出了新的要求。

文獻(xiàn)[1-6]基于正在規(guī)劃的線路，提出了新建專用線路、大小交路運(yùn)行及快慢車開行等方案，以縮短線路服務(wù)時(shí)間、提高出行效率。本文以已投用的成都地鐵2號(hào)線(以下簡(jiǎn)為“2號(hào)線”)為例，提出首班車多點(diǎn)發(fā)車方案，充分利用現(xiàn)有設(shè)施設(shè)備條件來(lái)提高服務(wù)水平。

1 傳統(tǒng)早班車發(fā)車方案存在的問(wèn)題

2號(hào)線線路全長(zhǎng)42.40 km，共設(shè)32座車站，2號(hào)線西起犀浦站，東至龍泉驛站，途經(jīng)成都東客站站，其全線采用站站停模式運(yùn)行。列車單向全線運(yùn)行耗時(shí)約為71 min。2019年，2號(hào)線日均進(jìn)站量56.2萬(wàn)人次，日均客運(yùn)量81.19萬(wàn)乘次，早晚高峰時(shí)段客運(yùn)量占全天客運(yùn)量的38%。經(jīng)分析，2號(hào)線中間區(qū)段車站服務(wù)于密集居住區(qū)，早上需趕到成都東客站站換乘鐵路出行的乘客較多，對(duì)首班車提前有較大的需求。在線路運(yùn)行前期，2號(hào)線早班車發(fā)車采用傳統(tǒng)的首班車單點(diǎn)發(fā)車方案。從端頭站開始，以某個(gè)時(shí)間點(diǎn)作為首班車發(fā)車時(shí)間，1個(gè)運(yùn)行方向僅以1列列車作為首班車，則后續(xù)車站的首班車時(shí)間為該列車運(yùn)行至車站的時(shí)間。經(jīng)分析，在首班車單點(diǎn)發(fā)車方案下，2號(hào)線面臨以下2種選擇：

2)壓縮施工作業(yè)時(shí)間，提前始發(fā)站首班車發(fā)車時(shí)間。然而由于線路長(zhǎng)、站點(diǎn)多，施工作業(yè)數(shù)量多、作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，故壓縮的施工作業(yè)時(shí)間有限，中間段車站的首班車到站時(shí)間仍然較晚。此外，經(jīng)計(jì)算，若要中間區(qū)段車站的首班車時(shí)間為06:10左右，則犀浦站首班車發(fā)車時(shí)間需提前到05:45左右。此時(shí)，地鐵員工的工作時(shí)間也需要相應(yīng)提前，而此時(shí)犀浦站基本無(wú)人候車，造成資源的浪費(fèi)，可見，首班車單點(diǎn)發(fā)車方案無(wú)法滿足2號(hào)線的實(shí)際需求。

2 首班車多點(diǎn)發(fā)車的思路

若既要提高中間車站的首班車服務(wù)水平，又要保障施工作業(yè)時(shí)間，則在始發(fā)站發(fā)車時(shí)間不變的情況下，就需要在中間區(qū)段的多座車站同時(shí)開行首班車，即多點(diǎn)發(fā)車。就2號(hào)線具體情況而言，需在百草路站至龍平路站區(qū)段增發(fā)首班車，使端頭站與中間站首班車時(shí)間相差不大。這樣既可以提升服務(wù)水平，滿足大多數(shù)乘客的出行需要，也體現(xiàn)了地鐵開行的經(jīng)濟(jì)合理性。

2.1 首班車多點(diǎn)發(fā)車的實(shí)施措施

首班車多點(diǎn)發(fā)車方案需先在線路上提前布車，再組織多座車站同時(shí)開行。為了滿足郊區(qū)站點(diǎn)市民早間出行需求，選擇2號(hào)線早間客流量較大的犀浦站、百草路站、金科北路站、羊犀立交站及蜀漢路東站等作為首班車發(fā)車站，且首班車發(fā)車時(shí)間均設(shè)為06:10。2號(hào)線首班車多點(diǎn)發(fā)車開行方案如圖1所示。

圖1 2號(hào)線首班車多點(diǎn)發(fā)車開行方案截圖(部分)

為確保更好地實(shí)現(xiàn)2號(hào)線多點(diǎn)發(fā)車方案，需采取以下一系列措施。

2.1.1 將空駛列車投入載客服務(wù)

列車運(yùn)營(yíng)前需進(jìn)行軋道作業(yè)。為保證早高峰時(shí)段全線路有足夠的列車，在軋道車后一般會(huì)組織后續(xù)列車陸續(xù)出段。在設(shè)定的首班車前，其余通過(guò)車站的列車均為空駛列車，且線路越長(zhǎng)、運(yùn)行間隔越密，空駛列車就越多。因此，可充分利用空駛列車，將其作為多點(diǎn)發(fā)車方案的首班車開行，既可減少列車空駛率，又可提高服務(wù)水平。

圖1中的109次、111次、114次及117次均為空駛列車作為首班車開行，提前投入載客服務(wù)。在首班車發(fā)車站：一方面，車站站務(wù)人員及安檢人員等應(yīng)按新的首班車發(fā)車要求提前到崗；另一方面，在滿足相關(guān)作業(yè)時(shí)間要求的條件下，首班車出車時(shí)間應(yīng)能滿足其開行時(shí)間要求。

2.1.2 采用線上提前存車

補(bǔ)償范圍：鑒于當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢(shì)不適合普遍提高枯水期能量市場(chǎng)價(jià)格、能量市場(chǎng)價(jià)格不能反映短期資源的稀缺程度、為保障系統(tǒng)可靠性需要一定容量煤電機(jī)組提供長(zhǎng)期備用，需要對(duì)邊際運(yùn)行機(jī)組(煤電機(jī)組)進(jìn)行枯水期備用補(bǔ)償。

如果停車場(chǎng)或車輛段(以下簡(jiǎn)為“場(chǎng)段”)設(shè)于線路中部，且端頭站沒(méi)有銜接場(chǎng)段，則可在端頭站存車線或折返線夜間存放電客車。如場(chǎng)段設(shè)于線路兩端，則可在線路中部車站的存車線夜間存放電客車。夜間存放的電客車可在次日作為軋道車或首班車，以節(jié)省場(chǎng)段出車時(shí)間。

采用線上存車方式時(shí)，線路及車輛的修程修制應(yīng)能滿足正線停車的需要。此外，為滿足施工檢修需求，需定期調(diào)整停車線路，使其滿足所有線路符合檢修時(shí)間的要求。未對(duì)修程修制進(jìn)行綜合優(yōu)化的，基本無(wú)法實(shí)施線上存車。

2.1.3 優(yōu)化施工檢修程序

為了適當(dāng)壓縮施工作業(yè)時(shí)間，目前大多長(zhǎng)線路采取分段請(qǐng)銷點(diǎn)方式來(lái)優(yōu)化施工檢修流程。雖然乘客對(duì)首班車早發(fā)車的需求在不斷增加，但因施工作業(yè)時(shí)間有嚴(yán)格要求，壓縮施工時(shí)間會(huì)造成設(shè)備檢修無(wú)法保障，因此施工檢修流程的優(yōu)化空間有限。

2.2 首班車多點(diǎn)發(fā)車方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)

1)全線服務(wù)時(shí)間。即全線車站從首班車開始到末班車結(jié)束的運(yùn)營(yíng)服務(wù)時(shí)間。全線服務(wù)時(shí)間越長(zhǎng)，則服務(wù)水平越好。

2)局部區(qū)段服務(wù)時(shí)間。即部分區(qū)段車站從首班車開始到末班車結(jié)束的運(yùn)營(yíng)時(shí)間。局部區(qū)段服務(wù)時(shí)間越長(zhǎng)，則服務(wù)水平越好。

3)空駛列車數(shù)。即在列車運(yùn)行圖中不載客運(yùn)營(yíng)的列車開行數(shù)?？振偭熊嚁?shù)越少，則列車?yán)们闆r越好。

4)可用施工時(shí)間。在線路運(yùn)營(yíng)時(shí)間不變的情況下，可利用天窗組織施工作業(yè)。可用施工時(shí)間越長(zhǎng)，則組織效率越高；如可用施工時(shí)間不變，則應(yīng)增加全線或局部區(qū)段的運(yùn)營(yíng)服務(wù)時(shí)間，以提高服務(wù)水平。

3 方案效果評(píng)價(jià)

3.1 2號(hào)線的早班車發(fā)車方案評(píng)價(jià)

基于2號(hào)線的客流情況，本文提出3個(gè)首班車發(fā)車方案。上行方向的首班車時(shí)間如表1所示。

表1 2號(hào)線上行方向首班車發(fā)車時(shí)間對(duì)比

方案一為空駛列車作首班車方案。犀浦站的首班車時(shí)間為06:10；在犀浦路站首班車之前，2號(hào)線上共有5列空駛列車，到達(dá)百草路站及金科北路站等首班車發(fā)車站點(diǎn)后，與始發(fā)站首班車同時(shí)投入載客服務(wù)。第1列空駛列車出場(chǎng)段時(shí)間為05:20。

方案二為傳統(tǒng)的首班車發(fā)車方案。在軋道車后，從犀浦站05:45發(fā)空駛列車，其后的第1列列車作為犀浦站首班車，沿列車運(yùn)行方向依次投入載客。第1列空駛列車出場(chǎng)段時(shí)間為05:20。

方案三為夜間存車+提前出車方案。除了1～2列夜間存車的列車之外，其他空駛列車提前30 min從場(chǎng)段出車，逐次停放在犀浦站及百草路站等11座車站的正線，并于06:10后同時(shí)投入載客服務(wù)。由于提前出車到站，故要求車站工作人員提前上崗，并要求將施工檢修時(shí)間壓縮到230 min。該方案的第1列空駛列車出場(chǎng)段時(shí)間為04:50。

經(jīng)比較：方案二犀浦站的首班車時(shí)間最早，而成都東客站等中間車站的首班車時(shí)間卻略晚；方案三的上線列車數(shù)為11列，數(shù)量較多，需提前30 min出車；方案一既能滿足部分區(qū)段提前首班車的目的，也不需提前出車時(shí)間。3種方案的主要指標(biāo)如表2所示。

表2 各方案評(píng)價(jià)指標(biāo)的參數(shù)值

為綜合比較3個(gè)方案，將全線服務(wù)時(shí)間、局部區(qū)段服務(wù)時(shí)間、空駛列車數(shù)與施工時(shí)間等4個(gè)指標(biāo)的權(quán)重分設(shè)置為0.25、0.40、0.10及0.25，以方案中單個(gè)指標(biāo)最優(yōu)的為滿分，其他方案相應(yīng)指標(biāo)按照與最優(yōu)值比例計(jì)算得分，得到各方案評(píng)價(jià)結(jié)果如表3所示。

表3 各方案評(píng)價(jià)結(jié)果表

由表3可見，方案一評(píng)價(jià)得分最高?？紤]服務(wù)水平、列車?yán)寐始皢T工通勤車等因素，優(yōu)先采用方案一。方案三與方案一得分接近，因此如施工作業(yè)時(shí)間可壓縮到4 h內(nèi)，則也可考慮選用方案三。

3.2 全網(wǎng)首班車多點(diǎn)發(fā)車方案效果

成都地鐵現(xiàn)階段所有線路都采用了夜間正線存車，也有少量空駛列車，全線網(wǎng)均具備早班車開行多點(diǎn)發(fā)車方案的條件。采用方案一對(duì)7條線路首班車發(fā)車方案進(jìn)行優(yōu)化，得到局部區(qū)段服務(wù)時(shí)間延長(zhǎng)指標(biāo)見表4。

由表4可見：各線局部區(qū)段的運(yùn)營(yíng)服務(wù)時(shí)間分別延長(zhǎng)了30～50 min，平均為37 min；空駛列車數(shù)減少8列；線網(wǎng)整體采用該方式，不會(huì)影響線網(wǎng)換乘匹配關(guān)系，對(duì)線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量的提升起到了積極作用。

4 結(jié)語(yǔ)

較長(zhǎng)的軌道交通線路如采用傳統(tǒng)首班車單點(diǎn)發(fā)車方案，則線路中間區(qū)段站點(diǎn)的首班車服務(wù)時(shí)間會(huì)較晚。通過(guò)采用線上存車、將空駛列車調(diào)整為載客列車等多點(diǎn)發(fā)車措施，可以有效延長(zhǎng)局部區(qū)段的運(yùn)營(yíng)服務(wù)時(shí)間。為更好地實(shí)施首班車多點(diǎn)發(fā)車方案，可在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段對(duì)車站存車線及場(chǎng)段位置等進(jìn)行優(yōu)化，使車站配線、車輛段設(shè)計(jì)等前期基礎(chǔ)設(shè)施滿足運(yùn)營(yíng)需求，還要對(duì)車輛、線路等設(shè)施設(shè)備的修程修制進(jìn)行配套優(yōu)化，通過(guò)綜合措施來(lái)提升較長(zhǎng)線路首班車的運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平。