深大市域鐵路運(yùn)輸組織模式分析

劉 明

(中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 北京 102600)

1 線路概況

深圳至大亞灣市域鐵路是深圳都市圈軌道交通網(wǎng)的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)深圳與大亞灣組團(tuán)快速聯(lián)系的重要基礎(chǔ)設(shè)施，兼顧深圳東部機(jī)場(chǎng)快線和深圳北部區(qū)域組團(tuán)快線功能。

線路自深圳機(jī)場(chǎng)T4樞紐起，經(jīng)機(jī)場(chǎng)東、石巖南、龍勝、五和、白坭坑、大運(yùn)、坪山、坑梓、龍山，止于惠陽區(qū)大亞灣站，線路全長(zhǎng)84.4 km，地上段16.39 km、地下段68.01 km，新設(shè)車站11座，其中高架站3座(坪山站、坑梓站、大亞灣站)、地下站8座(T4、機(jī)場(chǎng)東、石巖南、龍勝、五和、白坭坑、大運(yùn)、龍山)，在大亞灣站東北側(cè)設(shè)動(dòng)車所1處，維修工區(qū)與動(dòng)車所合設(shè)。具體線路走向見圖1。

線路設(shè)計(jì)速度160 km/h，采用CRH6系列動(dòng)車組，8輛編組。

2 市域鐵路運(yùn)輸組織模式

根據(jù)國家對(duì)高速鐵路、城際鐵路、市域鐵路、城市軌道交通的四網(wǎng)融合發(fā)展指導(dǎo)意見，市域鐵路應(yīng)該是城市群城際鐵路和市區(qū)城市軌道交通的融合產(chǎn)物，在最高運(yùn)行速度、車輛選型、供電制式、指揮調(diào)度等方面采用國鐵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[1]；在系統(tǒng)能力、運(yùn)輸組織及服務(wù)、票務(wù)系統(tǒng)、智能化等方面采用城市軌道交通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)便捷化、公交化、同城化的交通服務(wù)品質(zhì)。

當(dāng)前城市軌道交通線路大都采用單一的站站停運(yùn)輸組織模式，形式單一，旅客方便，線內(nèi)無需換乘，非常適用于客流密集的中心城區(qū)[2]。但市域鐵路具有線路較長(zhǎng)、速度較高、向心長(zhǎng)距離客流比例較大的特點(diǎn)，因此完全參考城市軌道運(yùn)輸組織模式顯然已不符合現(xiàn)實(shí)需要[3]。為確保市域鐵路所承擔(dān)運(yùn)輸?shù)拈L(zhǎng)途客流快速進(jìn)入中心城區(qū)，有必要研究快慢車結(jié)合的運(yùn)輸組織模式，即列車停站方案和列車越行方案[4]。

2.1 快慢車運(yùn)輸組織優(yōu)缺點(diǎn)分析

2.1.1 快慢車開行的優(yōu)點(diǎn)

(1)乘客方面:開行快慢車有利于縮短中長(zhǎng)途旅客旅行時(shí)間，減少停站次數(shù)，提高旅行速度[5]。

(2)成本方面:主要體現(xiàn)在車底運(yùn)用和牽引能耗。與站站停的慢車相比，開行大站?？燔嚹芗涌燔嚨字苻D(zhuǎn)，進(jìn)而提高車輛運(yùn)用效率[6]，減少車底運(yùn)用數(shù)，節(jié)約車輛購置成本[7]。列車能耗方面，在同一線路上，與慢車相比，快車減少了停站次數(shù)及其進(jìn)出站啟動(dòng)、制動(dòng)的操縱工況，從而極大降低了運(yùn)行能耗，降低運(yùn)營(yíng)成本。

(3)經(jīng)濟(jì)性:采用快慢車結(jié)合的運(yùn)輸組織模式，適應(yīng)了長(zhǎng)距離市域線路客流特征分布，方便直達(dá)旅客快速到達(dá)，利于直達(dá)乘客與非直達(dá)乘客的分流。同時(shí)也提高了列車上座率和車輛運(yùn)用效率，降低運(yùn)營(yíng)成本。

另外，隨著列車性能的提高，開行快車更能充分發(fā)揮市域鐵路的速度優(yōu)勢(shì)，吸引客流，培育市場(chǎng)，增加經(jīng)濟(jì)效益。

2.1.2 快慢車開行的缺點(diǎn)

(1)乘客方面:由于部分車站快車不能到達(dá)，增加了換乘旅客人數(shù)；快車的開行頻率越高，非直達(dá)乘客的換乘等待時(shí)間就越長(zhǎng)。

(2)成本方面:換乘人數(shù)的增加，導(dǎo)致?lián)Q乘站需要較大的站場(chǎng)規(guī)模，增加初期建設(shè)成本。

(3)服務(wù)水平方面:在運(yùn)力飽和的情況下，無越行線則快慢車發(fā)車頻率難以保證均衡；在有越行線的情況下，可以減緩不均衡程度。運(yùn)力富余時(shí)可以保證均衡發(fā)車。

(4)運(yùn)輸組織方面:快慢車開行組織較站站停更為復(fù)雜，增加了運(yùn)輸組織難度，對(duì)列車調(diào)度員、列車駕駛?cè)藛T提出了更高的要求。

2.2 開行大站停快車的可行性分析

2.2.1 客流特點(diǎn)

(1)不同客流出行需求

深大市域鐵路承擔(dān)深圳寶安機(jī)場(chǎng)與惠州市惠陽-大亞灣組團(tuán)間的市域客流，同時(shí)承擔(dān)城市組團(tuán)間的市域客流，滿足沿線城市組團(tuán)間的商務(wù)、公務(wù)和通勤等出行需要。

以深圳寶安機(jī)場(chǎng)T4、大運(yùn)(龍崗)、坪山、大亞灣等為起終點(diǎn)的公務(wù)、商務(wù)客流約占全日客流斷面的22.1%，其出行距離較長(zhǎng)，對(duì)速度、舒適度要求較高，宜組織大站?？燔嚒?duì)于城市組團(tuán)間的通勤、通學(xué)及購物客流，其出行距離較短，在便捷和經(jīng)濟(jì)性等方面要求較為突出，對(duì)速度和舒適度的要求相對(duì)較低，可開行站站停慢車。故從客流特征分析，本線宜組織開行大站?？燔嚭驼菊就Ｂ噧煞N類型的列車[8-9]。

(2)車站乘降量

研究年度本線初、近、遠(yuǎn)期車站乘降量特征一致，沿線車站遠(yuǎn)期全日、早高峰小時(shí)的乘降量(五和、坪山未含過軌運(yùn)量)見圖2、圖3。

由圖2、圖3可以看出，石巖南、五和、大運(yùn)、坪山、龍山、大亞灣等站全日及高峰小時(shí)的乘降量均較大，為快速疏散乘客及提升服務(wù)水平，應(yīng)提高列車的?？勘壤?，宜全部列車按停靠考慮；機(jī)場(chǎng)東、龍勝、白坭坑、坑梓等車站旅客乘降量相對(duì)較小，從客流量角度分析，以上車站符合越行條件。

2.2.2 旅行時(shí)間

經(jīng)牽引模擬計(jì)算，大站停快車的旅速約為112.9 km/h、旅行時(shí)間為44.3 min；站站停慢車旅速約94.4 km/h、旅行時(shí)間為52.9 min?？梢姡笳就？燔嚾€旅行時(shí)間較站站停慢車節(jié)省8.6 min，節(jié)時(shí)比16.3%，具有一定時(shí)間優(yōu)勢(shì)。

2.2.3 線路通過能力分析

按遠(yuǎn)期客流分析，本線早高峰小時(shí)最大客流量斷面為20 146人，按CRH6型市域動(dòng)車組8編組定員1 520人計(jì)算，高峰小時(shí)需開行15對(duì)站站停慢車即可滿足運(yùn)量要求，而本線高峰小時(shí)平圖能力為20對(duì)，能力有一定富余。因此，本線高峰小時(shí)具備開行大站?？燔嚨哪芰l件。

綜合以上分析，深大市域鐵路可以按開行大站停和站站停兩種列車組織。

2.3 大站?？燔嚨拈_行方案

2.3.1 開行交路

從服務(wù)范圍來看，大站停快車交路應(yīng)結(jié)合預(yù)測(cè)運(yùn)量和線路能力，考慮大站?？燔囍饕?wù)于出行距離較長(zhǎng)的客流，特別是大亞灣、坪山等主要組團(tuán)與深圳機(jī)場(chǎng)間的長(zhǎng)距離客流。因此，大站?？燔噾?yīng)首先照顧深圳寶安機(jī)場(chǎng)T4-大亞灣之間的長(zhǎng)途市域客流，提升深圳機(jī)場(chǎng)的服務(wù)范圍。

從線網(wǎng)及需求來看，本線于五和、坪山分別與深惠城際、大鵬支線跨線運(yùn)營(yíng)。由表1、表2可知，深圳大鵬新區(qū)、惠州中心城區(qū)與深圳機(jī)場(chǎng)間商務(wù)、公務(wù)等高端客流需求大，且此部分客流對(duì)列車的舒適性、快捷性要求高。因此，為提升服務(wù)質(zhì)量，體現(xiàn)差異化服務(wù)理念，縮短跨線列車在途時(shí)間，考慮本線至深惠鐵路、大鵬鐵路的跨線列車開行部分大站?？燔?。

表1 遠(yuǎn)期全日大區(qū)OD交流統(tǒng)計(jì) 人次/d

表2 遠(yuǎn)期早高峰大區(qū)OD交流統(tǒng)計(jì) 人次/h

2.3.2 開行對(duì)數(shù)

根據(jù)機(jī)場(chǎng)組團(tuán)與大亞灣、大鵬新區(qū)、惠州組團(tuán)的客流交流預(yù)測(cè)量，同時(shí)考慮非大站的部分乘客也會(huì)乘坐大站停快車等因素，實(shí)際需要對(duì)數(shù)應(yīng)大于計(jì)算值。另外，本線暫考慮部分乘降量相對(duì)較小的車站設(shè)置到發(fā)線，大站?？燔囬_行對(duì)數(shù)對(duì)線路通過能力的影響非常大[10]，為保證本線通過能力，大站停快車數(shù)量不應(yīng)太多。綜合客運(yùn)量、通過能力、旅行速度、旅客出行習(xí)慣等因素，確定高峰小時(shí)大站?？燔嚦?、近、遠(yuǎn)期開行對(duì)數(shù)均為3對(duì)。

2.3.3 高峰小時(shí)通過能力影響分析

本線深圳寶安機(jī)場(chǎng)T4至惠東段運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度為85.3 km，若不考慮越行，大站?？燔嚺c站站停慢車的單程旅行時(shí)間差約9 min，按照3 min追蹤間隔，每開行一對(duì)大站?？燔?，影響4對(duì)站站停慢車的開行，占用時(shí)間約為12 min。按照遠(yuǎn)期高峰小時(shí)開行3對(duì)大站?？燔囉?jì)算，高峰小時(shí)共計(jì)占用時(shí)間36 min，站站停慢車剩余24 min，僅能最大開行8對(duì)站站停慢車。故宜在間隔20～30 km的工程條件較好的車站設(shè)置到發(fā)線(越行線)，用于大站?？燔囋叫姓菊就Ｂ嚕⒃黾舆\(yùn)輸組織調(diào)整靈活性。越行站的設(shè)置應(yīng)考慮到大站?？燔噷?duì)通過能力和站站停慢車旅速的影響，在滿足運(yùn)力和運(yùn)輸組織調(diào)整靈活性的同時(shí)盡量減少工程投資。

2.4 越行站的選取

綜合以上分析，為滿足大站快車越行站站停慢車的要求，并考慮盡量減少對(duì)全線區(qū)間通過能力影響，需在沿線部分車站設(shè)置到發(fā)線[11]；越行站優(yōu)先選取乘降量相對(duì)較小且工程實(shí)施容易的車站，主要在機(jī)場(chǎng)東站、龍勝、白坭坑、坑梓站選取[12]。

機(jī)場(chǎng)東站為地下站，離起點(diǎn)深圳寶安機(jī)場(chǎng)T4站僅2.9 km，根據(jù)運(yùn)輸組織及運(yùn)行時(shí)間，按越行站設(shè)置不合理。

對(duì)其他乘降量較小的車站結(jié)合工程投資及運(yùn)行圖鋪畫結(jié)果分析，分別在龍勝、白坭坑、坑梓等3座車站設(shè)置到發(fā)線，平均越行距離約20.8 km，可以滿足大站?？燔嚨脑叫行枨?。但為減少對(duì)站站停慢車旅速的影響，運(yùn)行圖鋪畫過程中每列站站停慢車被越行次數(shù)按不超過2次考慮。

3 結(jié)束語

市域鐵路作為都市圈快速發(fā)展的重要交通設(shè)施，是“十四五”期間京津冀、粵港澳大灣區(qū)、長(zhǎng)三角、成渝等都市圈完善多層次軌道交通網(wǎng)的發(fā)展重點(diǎn)，應(yīng)擯棄以往國鐵或城市軌道交通簡(jiǎn)單的運(yùn)輸組織模式，貫徹高質(zhì)量服務(wù)、融合發(fā)展理念，結(jié)合其功能定位及客流特征，適應(yīng)市場(chǎng)環(huán)境變化，完善其“快捷化、便捷化、公交化”等方面的運(yùn)輸組織模式，為居民出行提供高品質(zhì)的交通服務(wù)[13]。