城市軌道交通全天候運(yùn)營(yíng)模式研究

覃 晴，張 超

（1. 深圳市地鐵集團(tuán)有限公司，廣東深圳 518026；2. 中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川成都 610031）

1 引言

城市軌道交通全天候運(yùn)營(yíng)是指整個(gè)城市軌道交通線路在一天24 h范圍內(nèi)，均為乘客提供運(yùn)營(yíng)服務(wù)。目前，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)的城市軌道交通系統(tǒng)，多在夜間開(kāi)展列車及運(yùn)營(yíng)設(shè)備的檢修維護(hù)作業(yè)，無(wú)法提供全天候運(yùn)營(yíng)組織服務(wù)。國(guó)外僅有少部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市的部分線路，會(huì)提供城市軌道交通全天候運(yùn)營(yíng)服務(wù)。而隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，乘客夜間出行的需求不斷增加，中國(guó)旅游研究院發(fā)布的《夜間旅游市場(chǎng)數(shù)據(jù)報(bào)告2019》[1]中指出，約有92.4%的乘客對(duì)夜間出行有需求，其中25%的游客認(rèn)為限制夜間旅游的因素為夜間交通不方便。因此，研究城市軌道交通全天候運(yùn)營(yíng)，將對(duì)我國(guó)各大城市打造城市夜間經(jīng)濟(jì)走廊，促進(jìn)城市國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）增長(zhǎng)等方面具有重要的意義。

本文在深入分析國(guó)內(nèi)外城市軌道交通全天候運(yùn)營(yíng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，研究提供全天候運(yùn)營(yíng)服務(wù)所需具備的技術(shù)條件。同時(shí)，深圳作為粵港澳大灣區(qū)的核心城市，目前正按照國(guó)務(wù)院要求致力于建設(shè)社會(huì)主義先行示范區(qū)，世界級(jí)卓越的標(biāo)桿城市。因此，本文根據(jù)深圳市發(fā)展特點(diǎn)及需求，對(duì)深圳市軌道交通全天候運(yùn)營(yíng)模式提出相應(yīng)的建議，以期對(duì)指導(dǎo)深圳及國(guó)內(nèi)其他城市軌道交通開(kāi)展全天候運(yùn)營(yíng)服務(wù)提供技術(shù)參考。

2 全天候運(yùn)營(yíng)國(guó)內(nèi)外典型案例

2.1 國(guó)外典型案例

2.1.1 紐約地鐵全天候運(yùn)營(yíng)概況

紐約地鐵規(guī)劃有36條線路，目前開(kāi)通運(yùn)營(yíng)25條，線網(wǎng)總長(zhǎng)約394 km，共設(shè)472座車站。日均客流量約為480萬(wàn)人次[2]。紐約地鐵提供全年24 h服務(wù)，夜間取消部分同廊道線路的運(yùn)營(yíng)，共運(yùn)營(yíng)20條線路，服務(wù)范圍涵蓋布朗克斯區(qū)、皇后區(qū)、曼哈頓、布魯克林區(qū)以及斯塔滕島，發(fā)車間隔約為20 min（與白天基本一致）。紐約地鐵部分線路為3線運(yùn)營(yíng)，甚至4線運(yùn)營(yíng)，采用快車（Express Train）、慢車（Local Train）混跑的模式。兩側(cè)的軌道供慢車使用，中間軌道供快車使用，其中快車?？科鸾K點(diǎn)和主要換乘站。

2.1.2 倫敦地鐵全天候運(yùn)營(yíng)概況

倫敦地鐵線網(wǎng)總長(zhǎng)約402 km，共有11條運(yùn)營(yíng)路線，共設(shè)275座車站[4]。倫敦地鐵目前有維多利亞線、中央線及地上鐵部分路段共3條線路，在每周五、周六提供24 h不間斷運(yùn)營(yíng)服務(wù)，3條夜間服務(wù)線路走向示意圖如圖 1所示[5]。其中，維多利亞線于2015年開(kāi)通每周五、周六全天候運(yùn)營(yíng)服務(wù)，夜間服務(wù)頻率約為10 min； 中央線于2016年開(kāi)通每周五、周六全天候運(yùn)營(yíng)服務(wù)，夜間服務(wù)頻率約為10～20 min。

2.1.3 哥本哈根地鐵全天候運(yùn)營(yíng)概況

哥本哈根地鐵現(xiàn)有M1、M2、M3、M4共4條線路[6]，全日客運(yùn)量約18萬(wàn)人次/天，其中M1、M2、M3均提供24 h全天候運(yùn)營(yíng)服務(wù)。哥本哈根地鐵線路圖如圖2所示。

哥本哈根地鐵從2009年開(kāi)始實(shí)現(xiàn)雙軌道全年全天無(wú)人駕駛，夜間一條軌道停止運(yùn)營(yíng)進(jìn)行維修，另一條軌道組織單線雙向運(yùn)行。夜間發(fā)車間隔周日至周四分別為20 min （M1及M2）、6 min（M3僅一個(gè)方向），周五至周六分別為7～8 min （M1及M2并行段）、15 min（M1及M2非并行段）、12 min （M3）[7]。組織線路單線雙向運(yùn)行，意味著每條線路僅能實(shí)施隔日檢修。

2.2 國(guó)內(nèi)典型案例

國(guó)內(nèi)城市軌道交通全天候運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)較少，僅有北京地鐵在2008年8月8日奧運(yùn)會(huì)的開(kāi)幕式當(dāng)天，地鐵全路網(wǎng)從8月8日早上5 : 00，一直運(yùn)營(yíng)到8月10日凌晨2 : 00，這是國(guó)內(nèi)地鐵有史以來(lái)第一次達(dá)到45 h不間斷運(yùn)營(yíng)[8]。

總體而言，國(guó)內(nèi)外開(kāi)行地鐵全天候運(yùn)營(yíng)的城市主要分為2類，第1類是以紐約、哥本哈根為代表的，線路條件為2～4線，主要通過(guò)正線輪流檢修的方法，實(shí)現(xiàn)不間斷的24 h連續(xù)運(yùn)營(yíng)，發(fā)車間隔為20 min左右；第2類是以倫敦為代表的，線路條件為雙線，主要通過(guò)加強(qiáng)運(yùn)營(yíng)管理、提高維保效率來(lái)實(shí)現(xiàn)非連續(xù)性的全天候運(yùn)營(yíng)，發(fā)車間隔為7.5～20 min不等。其運(yùn)營(yíng)情況如表1所示。

表1 全天候運(yùn)營(yíng)情況總結(jié)表

3 深圳市軌道交通全天候運(yùn)營(yíng)適應(yīng)性分析

3.1 機(jī)場(chǎng)樞紐及城市中心區(qū)24 h運(yùn)營(yíng)服務(wù)需求分析

深圳作為粵港澳大灣區(qū)核心城市，目前正按照國(guó)務(wù)院要求致力于建設(shè)社會(huì)主義先行示范區(qū)，世界級(jí)卓越的標(biāo)桿城市[9]。隨著深圳區(qū)域樞紐機(jī)場(chǎng)建設(shè)完善，對(duì)標(biāo)紐約地鐵的全天候運(yùn)營(yíng)，為提升深圳的公共服務(wù)水平及城市品質(zhì)，有必要研究串聯(lián)前海南山、福田羅湖兩大最活躍區(qū)域及國(guó)際化窗口深圳機(jī)場(chǎng)三大節(jié)點(diǎn)的城市軌道交通線路全天候運(yùn)營(yíng)，如圖3所示[10]。

對(duì)深圳寶安機(jī)場(chǎng)工作日到港及離港航班數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，深圳寶安機(jī)場(chǎng)夜間0 : 00～6 : 00之間離港航班數(shù)合計(jì)約31趟，占離港航班總數(shù)的6%；0 : 00 ～6 : 00之間到港航班數(shù)合計(jì)約99趟，占全日到港航班數(shù)的17%。深圳寶安機(jī)場(chǎng)離港及到港航班數(shù)如圖4、圖5所示。由圖可知，深圳機(jī)場(chǎng)作為國(guó)際交通樞紐，其夜間出行旅客數(shù)量仍維持在較高水平。因此，針對(duì)與機(jī)場(chǎng)相關(guān)的城市軌道交通線路，有必要研究其開(kāi)行全天候運(yùn)營(yíng)服務(wù)的可行性。

3.2 全天候運(yùn)營(yíng)行車組織方案研究

實(shí)現(xiàn)全天候運(yùn)營(yíng)主要有2種情況：基于單線的全天候運(yùn)營(yíng)方案和基于網(wǎng)絡(luò)的全天候運(yùn)營(yíng)方案。

3.2.1 基于單線的全天候運(yùn)營(yíng)方案

線路為3～4線：此種情況線路條件富裕，能夠通過(guò)多條正線輪流檢修的方式，實(shí)現(xiàn)24 h不間斷運(yùn)營(yíng)，其行車組織模式與正常行車組織模式相同，根據(jù)客流需求合理配置開(kāi)行對(duì)數(shù)即可。

線路為雙線：雙線條件下，線路條件有限，要實(shí)現(xiàn)24 h不間斷運(yùn)營(yíng)則需通過(guò)調(diào)整行車組織方式、充分運(yùn)用線路配線進(jìn)行待避等方式組織雙線單向或單線雙向運(yùn)營(yíng)。雙線條件下，實(shí)現(xiàn)全天候運(yùn)營(yíng)的方式有以下3種。

（1）全線單線雙向運(yùn)營(yíng)。組織全線單線雙向運(yùn)營(yíng)主要是通過(guò)2條正線交替進(jìn)行運(yùn)營(yíng)與檢修的方式實(shí)現(xiàn)。單線運(yùn)營(yíng)情況下，線路起終點(diǎn)雙向同時(shí)發(fā)車，在沖突點(diǎn)充分利用線路配線，進(jìn)行列車待避，從而一定程度上縮短列車發(fā)車間隔。在此前提下，可根據(jù)維保效率，開(kāi)展每天檢修（每側(cè)正線檢修時(shí)間為2 h）或者隔天檢修（每側(cè)正線檢修時(shí)間為4 h）。單線雙向運(yùn)營(yíng)示意如圖6所示。

（2）局部檢修段采用單線運(yùn)營(yíng)。根據(jù)線路配線設(shè)置條件，將全線進(jìn)行分段，在局部檢修段采用單線運(yùn)營(yíng)方案，其他分段部分正常運(yùn)營(yíng)。局部檢修段采用單線運(yùn)營(yíng)示意如圖7所示。

（3）非連續(xù)性全天候運(yùn)營(yíng)。借鑒倫敦地鐵運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于雙線條件線路，可在周末或特殊時(shí)段進(jìn)行全天候運(yùn)營(yíng)。重要、耗時(shí)的維保工作，從周末移到周一至周四夜間時(shí)段來(lái)進(jìn)行。但周末、節(jié)假日無(wú)法正常進(jìn)行維護(hù)，相關(guān)設(shè)備系統(tǒng)存在一定故障風(fēng)險(xiǎn)。

3.2.2 基于網(wǎng)絡(luò)的全天候運(yùn)營(yíng)方案

同通道線路交替全天候運(yùn)營(yíng)：對(duì)處于同一通道內(nèi)的線路或者具有相同起終點(diǎn)的線路進(jìn)行組合，2條線路可采用交替式全天候運(yùn)營(yíng)的方式，每條線路每天交替運(yùn)營(yíng)檢修，可為每條線路提供必要的檢修作業(yè)時(shí)間，也可滿足乘客的出行需求。

3.3 深圳市軌道交通全天候運(yùn)營(yíng)方案研究

基于深圳市軌道交通線路條件，目前所有線路均為雙線線路，雙線線路開(kāi)行全天候運(yùn)營(yíng)，即全線單線雙向運(yùn)營(yíng)或局部單線雙向運(yùn)營(yíng)，對(duì)于夜間行車安全存在較大威脅，因此，本文著重研究基于線網(wǎng)的全天候運(yùn)營(yíng)方案。

經(jīng)分析，對(duì)于整個(gè)路網(wǎng)而言，其夜間出行需求較大的通道為機(jī)場(chǎng)至南山、福田沿線區(qū)域。同通道內(nèi)，串聯(lián)機(jī)場(chǎng)與羅湖中心城區(qū)之間，有1號(hào)、11號(hào)、20號(hào)線3條線路，其通道功能分析如表2所示[11]。

表2 1號(hào)、11號(hào)、20號(hào)線功能定位

3條線路同時(shí)串聯(lián)機(jī)場(chǎng)、南山、福田核心區(qū)，可以通過(guò)交替輪流實(shí)現(xiàn)夜間延時(shí)運(yùn)營(yíng)（第一天清晨4 : 30～第二天凌晨2 : 30），如圖8所示，交替運(yùn)營(yíng)時(shí)間如下：

（1）1號(hào)線：周三、周日；

（2）11號(hào)線：周二、周四、周六；

（3）20號(hào)線：周一、周五。

機(jī) 場(chǎng) 內(nèi)T1、T3、T4航 站 樓 之 間的交通接駁可由自動(dòng)旅客捷運(yùn)系統(tǒng)（Automated People Mover System，APM）完成[12]。同時(shí)，由于1號(hào)線為最高運(yùn)行速度80 km/h的普速線路[13]，為提高夜間運(yùn)營(yíng)效率，組織1號(hào)線僅在機(jī)場(chǎng)東、前海灣、高新園、車公廟、會(huì)展中心、羅湖停站，其余站點(diǎn)不停車通過(guò)。其停站方案如圖9所示。

4 總結(jié)及建議

截至2021年底，中國(guó)大陸地區(qū)（不含港澳臺(tái)）共有50個(gè)城市開(kāi)通城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路283條，運(yùn)營(yíng)線路總長(zhǎng)度9206.8 km[14]，但是沒(méi)有線路真正實(shí)現(xiàn)全天候運(yùn)營(yíng)。本文通過(guò)研究全天候運(yùn)營(yíng)的服務(wù)范圍和客流需求，提出建議如下。

（1）對(duì)于有全天候客流需求的新建線路而言，應(yīng)在其規(guī)劃設(shè)計(jì)階段積極推動(dòng)3～4線設(shè)計(jì)，為后續(xù)開(kāi)展全天候運(yùn)營(yíng)預(yù)留良好線路條件。

（2）對(duì)于既有線路而言，其改擴(kuò)建成本較大，對(duì)線路運(yùn)營(yíng)影響大，為保障夜間線路運(yùn)營(yíng)安全，根據(jù)城市客流及城市軌道交通線網(wǎng)特征，可組織多條線路輪流進(jìn)行延時(shí)運(yùn)營(yíng)服務(wù)。同時(shí)應(yīng)探索優(yōu)化夜間檢修作業(yè)流程，可以從擴(kuò)充線路條件、優(yōu)化檢修維護(hù)作業(yè)流程等方面，結(jié)合線路的實(shí)際工程條件，合理配置運(yùn)力資源，縮短天窗時(shí)間等創(chuàng)新運(yùn)營(yíng)組織方式，實(shí)現(xiàn)線路的全天候運(yùn)營(yíng)。

（3）對(duì)于整個(gè)路網(wǎng)而言，實(shí)現(xiàn)線路的全天候運(yùn)營(yíng)，應(yīng)從服務(wù)提高路網(wǎng)可達(dá)性與綜合服務(wù)效率的角度出發(fā)，做好城市軌道交通線路與線路之間、不同交通方式之間的夜間接駁服務(wù)。同時(shí)，由于夜間運(yùn)營(yíng)線路和行車間隔等信息與白天相差較大，因此，更應(yīng)做好乘客信息服務(wù)，盡量縮短乘客等待時(shí)間。

本文對(duì)城市軌道交通全天候運(yùn)營(yíng)模式進(jìn)行探索，以期對(duì)指導(dǎo)深圳及國(guó)內(nèi)其他城市開(kāi)展全天候運(yùn)營(yíng)服務(wù)提供技術(shù)參考。