互聯(lián)互通跨線運營特點及調(diào)整方法分析

王貝貝 趙子玉

（1.重慶市軌道交通（集團）有限公司，重慶 401120；2.山東高速信息集團有限公司，山東 濟南 250100）

互聯(lián)互通跨線運營模式下，減少了乘客的換乘時間和候車時間，可以有效節(jié)約時間成本，提高乘客的服務質(zhì)量水平?；ヂ?lián)互通跨線運營模式下，有效減少了換乘客流量，不僅有效緩解高峰時段的站臺客流壓力，同時也提高了資源利用效率和城市軌道交通的運營效率。因此，探討城市軌道交通互聯(lián)互通運營模式下列車運行的調(diào)整方法，可以實現(xiàn)傳統(tǒng)運營模式與互聯(lián)互通運營模式的有效銜接，對于城市開展互聯(lián)互通運營模式具有重要意義。

1 現(xiàn)有研究成果分析

江志彬等[1]從物理層面和服務層面深入分析了城市軌道交通互聯(lián)互通跨線運營模式的基本特征及國內(nèi)外的研究理論基礎(chǔ)和研發(fā)經(jīng)驗，并提出了設施設備、運營服務等方面的要求。樂梅等[2]分析了CBTC跨線運營信號系統(tǒng)互通的技術(shù)要求，總結(jié)研究了跨線運營管理方法，探討了重慶互聯(lián)互通跨線運營的經(jīng)驗，對于城市互聯(lián)互通跨線運營具有重要的借鑒意義。Li等[3]在分析換乘客流分布的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了地鐵列車跨線運行方案的設計，包括確定跨線運行的路線類型和運行的列車數(shù)量等。Shuai等[4]研究了地鐵網(wǎng)絡跨線運營模式下的列車時刻表優(yōu)化問題，其中考慮了隨時間變化的乘客需求，并制定了混合整數(shù)線性優(yōu)化（MILP）模型，旨在最大限度地減少乘客旅行時間和列車運營成本。由此可以看出，城市軌道交通互聯(lián)互通跨線運營方面已取得一定的研究成果，但針對列車運行調(diào)整方案的相關(guān)研究較為缺乏。為了彌補當前研究的不足，本文針對互聯(lián)互通運營模式下列車運行調(diào)整方法進行分析，旨在提高互聯(lián)互通的運營效率。

為實現(xiàn)城市軌道交通互聯(lián)互通跨線運營，應當在信號設備、線路條件及其車輛設施實現(xiàn)互相兼容，一條線路的運營車輛，通過線路轉(zhuǎn)換區(qū)段，實現(xiàn)在另一條線路上運行的模式，該種模式減少了乘客的換乘時間，提高了乘客的出行效率。城市軌道交通互聯(lián)互通跨線運營的先決條件如圖1所示。

圖1 互聯(lián)互通跨線運營先決條件

2 互聯(lián)互通運營的基本特征

2.1 列車跨線運行分析

互聯(lián)互通跨線運營的優(yōu)勢在于乘客在無須換乘的情況下，由一條線路轉(zhuǎn)乘另一條線路，該種運營模式打破了傳統(tǒng)的獨立運營的模式，使城市軌道交通網(wǎng)絡運營更靈活，也能夠吸引更多客流量，在緩解高峰時段站臺客流壓力、縮短乘客的候車時間等方面具有明顯優(yōu)勢。在互聯(lián)互通跨線運營的過程中，由于線路條件的不同，運行交路、跨入方式具有一定的差異性。

（1）跨線運營交路。

本文以兩條線路的互聯(lián)互通跨線運營為例，探討跨線運營交路的方式。第一種為一條線路的終點與另一條線路的起點相連接，類似“一”字形，該種運營線路與單一線路運營較為相似，但其運營里程、便捷性有較大提升。第二種為一條線路的終點站與另一條線路的中間站相銜接，形成“Y”形或“T”形，其特點為互聯(lián)互通線路覆蓋兩條線路中的大客流區(qū)域，使互聯(lián)互通線路的發(fā)車間隔縮小，提升了互聯(lián)互通線路的運輸能力。除此之外，該種模式的運營交路建設也相對復雜，需要更多的設備設施進行連接[5]。第三種為一條線路的中間站與另一條線路中間站進行對接，形成“X”形或“Y”形，該種運營模式更復雜，不僅增加了兩條線路的協(xié)調(diào)難度，同時對線路的建設也提出了更高的要求。不同類型的互聯(lián)互通跨線運營模式如圖2～圖4所示。

圖2 “一”字形互聯(lián)互通跨線運營模式

圖3 “Y”或“T”字形互聯(lián)互通跨線運營模式

圖4 “X”或“Y”字形互聯(lián)互通跨線運營模式

（2）進入方式。

在互聯(lián)互通跨線運營過程中，一條線路的列車離開本條線路進入另一條線路運營，有兩種選擇方式，一種為取代式，另一種為插入式。A線路的運行車輛進入B線路運行時，取代原來在B線路運行的列車，該種方式即為取代式，優(yōu)勢在于B線路的列車運行數(shù)量未發(fā)生改變，且運行圖也無須進行過大改動，但由于原本在A線路運行的列車已運行至B線路，導致A線路缺失一列車，造成A線路運能下降。因此，取代式比較適用于客流量不大或發(fā)車間隔較小的線路。

插入式的進入方式是在兩輛列車之間插入一列互聯(lián)互通跨線運行的車輛，相當于增加了運營列車數(shù)量，能夠滿足較大客流的需求。但在本線運行的兩列車之間插入一列車，需要本線兩列車的發(fā)車間隔足夠大，能夠滿足插入一列車的間隔要求[6]。插入式的進入方式能夠較好地區(qū)分跨線運營列車和傳統(tǒng)本線運行列車，且對于原運行圖的影響較小。但增加運行列車數(shù)量也就增加了組織難度，且會造成發(fā)車間隔的分布不均衡。

2.2 客流特點分析

城市軌道交通建設和發(fā)展是為了提高乘客出行便捷性，在合理規(guī)劃開行線路、降低資源能耗的同時，應盡可能滿足多數(shù)乘客的出行需求。

（1）客流的空間分布差異。

從空間角度進行分析，不同線路、斷面以及車站的客流量不同。不同運營線路的客流量會有較大差異，途經(jīng)城市中心區(qū)域、交通樞紐站、商圈等線路的客流量會相對較大，郊區(qū)線路由于沿線人口分布較少，客流量也相對較小，如重慶軌道交通3號線途經(jīng)機場、火車站、核心商圈等人口分布密集區(qū)域，所以客流量較大，日均客流量可達90萬人次，而重慶軌道交通4號線沿線人口分布較少，日均客流量不足10萬人次，同一城市的不同線路客流量差距較大。不同斷面的客流量也會有較大差異，同一線路經(jīng)過不同區(qū)域，不同區(qū)域的出行需求不同，因此其斷面客流量也會不同。位于人口密集區(qū)域的車站客流量較大，偏遠地區(qū)的車站客流量較小。

（2）客流的時間分布差異。

城市軌道交通客流的時間差異性較為明顯。一天中早晚高峰的客流較大，平峰的客流量較少，主要是由于乘客在早晚高峰時段的出行較為集中，導致了早晚高峰時段車廂較為擁擠。一周中工作日的客流量和周末的客流量有較大差異，不僅客流量差異較大，客流分布也有很大差異，工作日期間通勤客流量較大，具有一定的時間規(guī)律，而周末休閑娛樂的出行需求增加[7]。不同月份的客流量也會有差異，例如在5月、10月等旅游較為旺盛的月份，旅游城市客流量會有較大幅度上升，春節(jié)前后的返鄉(xiāng)人員較多，使得大城市的人口減少，因而客流量也會有所減少。

在互聯(lián)互通跨線運營過程中，可以將客流量分為本線客流量和跨線客流量，本線客流量即乘客的起點和終點均在本線的服務范圍內(nèi)，無須換乘便可到達目的地的乘客數(shù)量，跨線客流量則是乘客的起點和終點不在同一線路的客流量。在分析互聯(lián)互通跨線運營列車調(diào)整方案的過程中，重點分析跨線客流量的需求，只有跨線客流量較大時，采用互聯(lián)互通跨線運營的方式才更具有意義。

3 列車運行調(diào)整功能及方法分析

3.1 列車運行調(diào)整功能

目前城市軌道交通系統(tǒng)大多以CBTC模式運行，列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）對列車的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，行車調(diào)度員等通過列車自動監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對列車調(diào)整。例如在列車延誤時間較多時，可通過列車自動監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)整列車的站停時間或調(diào)整列車的運行交路，糾正因列車延誤而導致的偏離運行計劃時刻表。如果列車運行較快或距離前車較近，行車調(diào)度員可以通過列車自動監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)扣車，以此增加列車的站停時間。

互聯(lián)互通跨線運行列車調(diào)整過程如圖5所示。

圖5 互聯(lián)互通跨線運行列車調(diào)整過程

3.2 列車運行調(diào)整目標及方法分析

在實現(xiàn)城市軌道交通互聯(lián)互通跨線運營過程中，不僅要滿足大多數(shù)乘客的出行需求，同時也要降低運營成本，節(jié)約社會資源。避免列車總延誤時間過長，保障列車按照運行時刻表運行，注意控制列車速度，按照時刻表進行開關(guān)門作業(yè)，尤其是在列車越過渡線的過程中，需要提前做好列車跨線運行準備；避免列車行車間隔分布嚴重失衡，通過合理有效行車組織，使列車在跨線運行過程中平穩(wěn)過渡；合理設置跨線運營線路，只有在跨線客流量較大、換乘的乘客較多時，才能充分發(fā)揮互聯(lián)互通跨線運營的優(yōu)勢[8]；縮短乘客出行時間，尤其是乘客的候車時間，避免列車發(fā)車間隔較大，通過互聯(lián)互通跨線運營的方式縮短乘客換乘時間，提高了乘客的出行質(zhì)量。

在互聯(lián)互通跨線運營過程中難免遇到偏離運行時刻表的情況，此時需要行車調(diào)度員利用列車自動監(jiān)控系統(tǒng)進行相應調(diào)整，以減小列車運行與時刻表的差距。首先，調(diào)整站停時間。如果列車延誤時間過多，可以通過縮短站停時間的方式減少列車延誤；如果列車運行過快導致早點或距離前車較近，可以通過延長站停時間或扣車的方式，縮短與列車運行時刻表之間的差距。其次，通過跳停的方式使列車通過某車站時不停站通過。例如在客流量較大的時間段，選擇在某些客流量較大的車站不?？?，以此減少人員流動。再次，變更運行交路。在運行區(qū)段發(fā)生中斷的情況下，可以通過改變運行交路的方式繼續(xù)維持城市軌道交通的正常運營。最后，備車加開。在因列車故障無法繼續(xù)運行時，清客完畢后可使列車退出運行，為了避免對正線運行造成不良影響，需要加開備車。通過以上調(diào)整方式，可以有效解決列車運行過程中的諸多問題。

4 結(jié)語

本文從跨線運營交路、進入方式兩方面分析了互聯(lián)互通跨線運營的基本要素，探討城市軌道交通的時空分布差異性，為城市軌道交通開展互聯(lián)互通跨線運營組織奠定基礎(chǔ)。分析列車運行調(diào)整目標及方法，為城市軌道交通的互聯(lián)互通跨線運營組織提供了支撐和依據(jù)。