城市軌道交通跨線運(yùn)營模式研究

呂賓

（濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

0 引言

在全面推動交通建設(shè)的背景下，多數(shù)地區(qū)將城市軌道跨線運(yùn)營的工作模式融入了交通管理工作，在設(shè)置相同制式軌道線路資源的基礎(chǔ)上，打造完善的軌道接線系統(tǒng)及方案，此舉能使城市軌道交通路線的設(shè)定更加靈活。為了持續(xù)推動軌道交通跨線運(yùn)營模式的建設(shè)，各地區(qū)制訂了共線運(yùn)營、貫通運(yùn)營等交通跨線方法，結(jié)合信息化技術(shù)、人工智能技術(shù)等技術(shù)資源，為軌道交通跨線系統(tǒng)的建設(shè)提供了充足的動力，使城市軌道交通得到創(chuàng)新發(fā)展。

1 城市軌道交通跨線模式的功能優(yōu)勢

城市軌道交通跨線模式在越來越多的地區(qū)得到普及，通過打造系統(tǒng)化的城市軌道跨線結(jié)構(gòu)，軌道交通在城市中的覆蓋范圍會逐漸增加，也會為城市交通建設(shè)與發(fā)展帶來諸多便利。城市軌道交通跨線運(yùn)營具有如下優(yōu)勢[1]：

1.1 交通跨線提高交通效率

城市交通質(zhì)量、交通效率不僅是社會群眾關(guān)注的城市交通發(fā)展要點(diǎn)，也是展現(xiàn)城市發(fā)展?jié)摿?、體現(xiàn)城市交通水平的關(guān)鍵因素。在全面落實(shí)城市軌道交通跨線運(yùn)營模式的背景下，目標(biāo)城市的軌道交通效率必然會大大提高，且顯著優(yōu)于一般的城市軌道交通效率。以重慶市大渡口區(qū)至江北區(qū)的城市軌道交通為例，從該區(qū)間2020 年的城市軌道交通數(shù)據(jù)來看，基于兩個(gè)目標(biāo)地之間的城市軌道交通需要經(jīng)過多個(gè)站點(diǎn)，且需要在兩次換乘后方能到達(dá)目的地，其間耗費(fèi)的平均運(yùn)行時(shí)間約為75min。而根據(jù)2022 年城市軌道交通研究數(shù)據(jù)，該路段“四號線—環(huán)線—五號線”采取了交通跨線運(yùn)營模式，部分軌道干線無須通過換乘便能直達(dá)目的地，其間的列車運(yùn)行時(shí)間得到大幅度縮減。如2020 年四號線至環(huán)線的列車運(yùn)行時(shí)間約為50min，而2022 年僅需35min。由此可見，交通跨線模式的全面落實(shí)，有利于提高城市軌道交通的整體效率，提高軌道交通的運(yùn)營效果。

1.2 軌道合營提高交通效益

交通經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展是現(xiàn)階段軌道交通跨線運(yùn)營取得的新工作成果，在全面落實(shí)軌道交通跨線運(yùn)營模式的背景下，各地區(qū)軌道交通的日均客運(yùn)量顯著提高，為軌道交通建設(shè)帶來了極大的經(jīng)濟(jì)效益。軌道交通跨線在推動交通經(jīng)濟(jì)發(fā)展上的作用體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

第一，從打造市民交通服務(wù)的角度來看，部分地區(qū)通過落實(shí)軌道交通跨線運(yùn)營模式，使軌道交通能夠代替一般公路交通、水路交通等方式，成為市民出行以及各行業(yè)交通運(yùn)營的首要選擇。在軌道合營的背景下，一般公路交通等交通運(yùn)營中耗費(fèi)的資源大幅度降低，為節(jié)約城市交通運(yùn)營成本奠定了基礎(chǔ)。

第二，從部分落實(shí)軌道交通跨線地區(qū)的交通現(xiàn)狀來看，軌道運(yùn)營的日均客運(yùn)量及運(yùn)營里程顯著增加，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如從重慶軌道2022 年12 月底的交通運(yùn)營情況看，軌道交通運(yùn)營里程已超出500km，平均軌道干線運(yùn)營能力約達(dá)600 萬人次／日，且軌道交通在總體公共交通出行中的占比上升至42%，當(dāng)?shù)氐能壍澜煌ń?jīng)濟(jì)也因此得到了高效發(fā)展，在城市總交通經(jīng)濟(jì)中的占比大幅度提升。由此可見，全面落實(shí)軌道交通跨線運(yùn)營，能夠?yàn)槌鞘薪煌ń?jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1.3 跨線交通推進(jìn)交通綠色化

“綠色出行”是可持續(xù)發(fā)展理念提出以來的重要話題，各地區(qū)通過打造完善的交通管理制度、交通運(yùn)營模式，使城市交通真正實(shí)現(xiàn)了綠色化、持久化。從城市軌道交通跨線運(yùn)營的優(yōu)勢來看，各地區(qū)通過打造軌道跨線運(yùn)營方案，充分發(fā)揮了制式軌道線路資源的優(yōu)勢，大大降低城市交通污染排量，實(shí)現(xiàn)了綠色交通發(fā)展新格局。以重慶市軌道集團(tuán)打造的軌道交通跨線方案為例，該企業(yè)在全面落實(shí)《綠色城軌發(fā)展實(shí)施方案》的基礎(chǔ)上，對跨線軌道三號線等進(jìn)行交通改造，且計(jì)劃將軌道干線中約67km 的軌道線路轉(zhuǎn)變?yōu)榘溯v編組式，從而縮短軌道干線的發(fā)車間隔。該企業(yè)預(yù)計(jì)，至2025 年，該地區(qū)的軌道跨線交通將會普及到成渝地區(qū)，成為約45%城市居民的交通首選方式，進(jìn)而在貫徹綠色出行理念的背景下，降低城市交通干線對環(huán)境造成的污染，推動城市交通建設(shè)綠色化。由此可見，發(fā)展軌道跨線交通是推動城市交通建設(shè)綠色化的關(guān)鍵路徑，是推進(jìn)城市交通建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

2 發(fā)展城市軌道交通跨線運(yùn)營的工作挑戰(zhàn)

軌道跨線運(yùn)營對基礎(chǔ)設(shè)施有較高的要求，如果目標(biāo)城市缺少完善的跨線運(yùn)營基礎(chǔ)設(shè)施，則軌道跨線交通無法完整地落實(shí)到各個(gè)區(qū)塊的城市交通中。因缺少基礎(chǔ)設(shè)施條件使跨線運(yùn)營難以落實(shí)的表現(xiàn)有以下幾個(gè)方面：第一，部分城市的軌道線路處于相互獨(dú)立的狀態(tài)，線路之間缺少聯(lián)絡(luò)線，即缺少跨線運(yùn)營的條件，導(dǎo)致相關(guān)軌道線路因調(diào)車?yán)щy而無法實(shí)現(xiàn)跨線運(yùn)營。例如，2019 年上海地鐵設(shè)置的三號線、四號線跨線列車，無法解決線路關(guān)聯(lián)的問題，且跨線運(yùn)營中通常會出現(xiàn)列車運(yùn)行圖規(guī)劃不合理的現(xiàn)象，導(dǎo)致其他線路的列車會影響跨線軌道的列車通行，不利于軌道跨線交通運(yùn)營的落實(shí)。第二，在軌道跨線運(yùn)營過程中，相關(guān)管理部門需要解決制式軌道型號、車輛型號、信號接入與接收、限界等因素統(tǒng)一的問題，如果相關(guān)軌道線路無法在統(tǒng)一的信號系統(tǒng)的控制下實(shí)現(xiàn)跨線運(yùn)營，該軌道干線必然會缺少直通能力。第三，在軌道干線結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況下，相關(guān)軌道干線的調(diào)度與信號指引工作會更加復(fù)雜，如果缺少完善的獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行控制，則會導(dǎo)致多條干線的貫通運(yùn)營無法得到有效調(diào)控。該問題的主要表現(xiàn)：缺少完善的獨(dú)立系統(tǒng)對列車跨線運(yùn)營進(jìn)行管理，導(dǎo)致在管理工作中無法對列車車輛運(yùn)行、行車調(diào)度等做出有效調(diào)控，以及無法協(xié)調(diào)各線路行車的間隔與周期，這會提高不同線路列車運(yùn)營的故障發(fā)生率。由此可知，在城市軌道交通跨線運(yùn)營方面，基礎(chǔ)設(shè)施水平是影響跨線運(yùn)營效果的關(guān)鍵因素[2]。

3 發(fā)展軌道交通跨線運(yùn)營的工作措施

3.1 優(yōu)化軌道交通跨線運(yùn)營布局

為了實(shí)現(xiàn)軌道交通跨線運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)效益，相關(guān)部門必須對跨線運(yùn)營中的軌道干線布局做出有效調(diào)整，確保軌道線路能夠途經(jīng)客流量大的地區(qū)，發(fā)揮出軌道交通跨線運(yùn)營的優(yōu)勢。在布局軌道交通跨線運(yùn)營的過程中，相關(guān)部門需要從以下兩點(diǎn)出發(fā)，對軌道干線的布局方法做出有效調(diào)整[3]。第一，在軌道跨線站臺的布局設(shè)計(jì)中，需要考慮站臺與干線的結(jié)構(gòu)邏輯，再以此為依據(jù)選擇與之相符的站臺布局方。例如，站臺并列式的布局方式符合并排軌道線路的布局要求，將雙島站臺的平面布局應(yīng)用到站臺設(shè)計(jì)中，通過通道實(shí)現(xiàn)兩座平行站臺的交接，最終使多個(gè)換乘站臺的公共區(qū)域能夠合并使用，從而節(jié)約跨線站臺的布局空間。第二，在軌道干線的布局設(shè)計(jì)方面，考慮到跨線軌道交通需要依靠相同制式、信號及設(shè)備型號等才能正常運(yùn)行，必須優(yōu)先確定聯(lián)絡(luò)線的布局，再根據(jù)聯(lián)絡(luò)線布局設(shè)置軌道正線位置。該布局方法的原理如圖1 所示，圖中顯示的并線站能將兩條軌道站線完美連接，通過聯(lián)絡(luò)線的變更實(shí)現(xiàn)兩條軌道干線的跨線運(yùn)營，能夠保證跨線運(yùn)營的可行性。因此，相關(guān)部門需要在完善軌道干線設(shè)施的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出符合當(dāng)?shù)剀壍澜泳€情況的跨線布局，確?？缇€軌道正常運(yùn)營。

3.2 完善跨線運(yùn)營條件及制備方案

為了打造出符合城市交通運(yùn)行需求的跨線運(yùn)營模式，相關(guān)部門需要做好基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作，為跨線運(yùn)營提供條件，同時(shí)應(yīng)保證跨線運(yùn)營技術(shù)的可行性。此外，跨線運(yùn)營條件的制備還需要從以下方面出發(fā)[4]。第一，軌道條件是保證軌道干線正常通行的首要因素，在制備軌道條件的過程中，相關(guān)部門需要優(yōu)先統(tǒng)一軌道制式，同時(shí)從細(xì)節(jié)出發(fā)，在多項(xiàng)軌道設(shè)計(jì)中對基礎(chǔ)設(shè)施做出調(diào)整。例如：采用統(tǒng)一型號的鋼軌，確保車輛在跨線運(yùn)營時(shí)換線流暢；嚴(yán)格控制軌道軌距數(shù)值，避免跨線過程中出現(xiàn)脫軌、軌道磨損等問題。第二，在跨線運(yùn)營車輛條件的制備上，需要選擇限界尺寸、供電形式及軌道形式統(tǒng)一的車輛類型，且換乘站臺的長度要能夠包容車輛的編組，這樣才能確保行車換乘與運(yùn)行的適配性。第三，在跨線運(yùn)營供電條件的制備上，相關(guān)部門需要著重對行車的受電方式及電壓等級做出調(diào)整，如統(tǒng)一列車在運(yùn)行線路中的受電方式及電壓，以保證不同次列車能夠?qū)崿F(xiàn)單線的貫通運(yùn)營，同時(shí)利用接觸靴等裝置設(shè)備，使列車適應(yīng)多種供電制式，為列車的正常運(yùn)行提供保障。

3.3 優(yōu)化跨線列車過軌方式

列車的跨線運(yùn)營需要通過不同的過軌方式才能實(shí)現(xiàn)，在設(shè)計(jì)列車跨線方案的過程中，相關(guān)部門必須對列車過軌的方式做出有效調(diào)整，保證列車過軌與換線的協(xié)調(diào)性。第一，過軌方案的選擇?？缇€列車的過軌方式主要分為站前過軌與站后過軌，兩種方式有不同的運(yùn)行特點(diǎn)。站后過軌的方式有利于保證跨線列車與其他線列車的平行通行，有利于提高各軌道干線列車的通行效率，避免出現(xiàn)交通混亂；站前過軌則有利于引導(dǎo)客流，無須開設(shè)多個(gè)候車站點(diǎn)。相關(guān)部門需要結(jié)合跨線運(yùn)營基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)情況、軌道干線的分布情況合理選擇。第二，相關(guān)部門需要在《城市軌道交通工程安全控制技術(shù)規(guī)范》（GB/T 50839—2013）的指導(dǎo)下，在合理選擇列車過軌方式的基礎(chǔ)上，對過軌調(diào)控設(shè)施等進(jìn)行管理，如完善過軌管、信號系統(tǒng)等設(shè)備設(shè)施的調(diào)試管理，避免列車過軌階段出現(xiàn)信號故障問題，保證列車直通效率?？傊谡{(diào)控列車過軌方式的整項(xiàng)管理工作中，相關(guān)部門需要合理選擇列車過軌方式、調(diào)控過軌細(xì)節(jié)，如此才能保證列車過軌的安全性與跨線運(yùn)營效果。

3.4 軌道跨線運(yùn)營融入新技術(shù)

在信息化時(shí)代下，為了提高軌道跨線運(yùn)營中的列車調(diào)度效率、工作質(zhì)量，相關(guān)部門需要充分利用信息化技術(shù)、智能化技術(shù)，將之融入列車軌道跨線運(yùn)營管理工作，提高跨線運(yùn)營管理效率。第一，針對軌道跨線中出現(xiàn)的大客流、列車故障等問題，需要應(yīng)用功能化的信號系統(tǒng)協(xié)助管理，如重慶部分跨線軌道交通引入“CBTC 信號系統(tǒng)技術(shù)”對列車跨線通行進(jìn)行管理，在信息系統(tǒng)技術(shù)的作用下，跨線軌道運(yùn)行的調(diào)運(yùn)工作能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通，使單向乘車的時(shí)間消耗降低約30%，且綜合監(jiān)控、PIS 等系統(tǒng)功能的使用，實(shí)現(xiàn)了對軌道跨線交通裝備的智能化管理，改善了列車跨線運(yùn)營的調(diào)控效果。第二，充分利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的資源配置，有利于實(shí)現(xiàn)對跨線軌道交通網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化管理，優(yōu)化跨線交通的服務(wù)功能。采用信息化技術(shù)對跨線交通數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，相關(guān)部門能根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果打造跨線運(yùn)營的多網(wǎng)融合方案，如根據(jù)行程時(shí)間、平均站距等數(shù)據(jù)資源（見表1），對軌道交通快線的規(guī)劃效益進(jìn)行對比，進(jìn)而選擇出能夠最大化提高跨線運(yùn)營質(zhì)量、效率與經(jīng)濟(jì)效益的方案，并將之應(yīng)用到軌道跨線運(yùn)營管理工作中。因此，當(dāng)前城市軌道交通運(yùn)輸部門及企業(yè)應(yīng)發(fā)揮出新技術(shù)在軌道跨線運(yùn)營模式中的應(yīng)用優(yōu)勢，打造出完善的軌道快線調(diào)控方法，提高跨線運(yùn)營下的軌道交通客流效益。

表1 廣州某軌道跨線運(yùn)營信息數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

4 結(jié)語

總的來說，跨線運(yùn)營是城市軌道交通的發(fā)展趨勢，基于跨線交通的城市交通運(yùn)營模式能提高軌道交通的便利性，也能減少軌道干線站臺的換乘客流量，從而提高交通的舒暢性與安全性。因此，在推動現(xiàn)代化交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的過程中，各地區(qū)應(yīng)加強(qiáng)對軌道交通跨線運(yùn)營的重視程度，并逐步完善跨線運(yùn)營所需的基礎(chǔ)設(shè)施資源，結(jié)合前沿的交通管理技術(shù)，增強(qiáng)軌道跨線運(yùn)營與城市交通之間的適配性。