城市軌道交通首班車多點發(fā)車模型的建立與應(yīng)用

摘 "要：為最大限度服務(wù)乘客便捷出行，保證地鐵線路上多站點平行上客、同時發(fā)車，在每日正式運(yùn)營前，調(diào)度人員提前將多輛列車組織停放在線路首末站及中途的多個站臺，按照時刻表中首班車的發(fā)車時刻組織同時發(fā)車，從一定程度上保證線路被均勻劃分為若干區(qū)域，以確保每一個區(qū)域的乘客可以最快的速度完成乘車、換乘，大大節(jié)約乘客們的候車時間。針對地鐵首班車站點，估算每列車提前出發(fā)的時間，建立相應(yīng)的多點發(fā)車模型，為調(diào)度、客運(yùn)及司機(jī)等運(yùn)營人員提供理論支撐。

關(guān)鍵詞：軌道交通；首班車；多點發(fā)車；多點發(fā)車模型；地鐵調(diào)度

中圖分類號：U292 " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A " " " " "文章編號：2095-2945（2024）20-0042-04

Abstract： In order to maximize the convenience of passengers and ensure that multiple stations on the subway line pick up passengers in parallel and leave at the same time， it is proposed that before the daily official operation， dispatchers park a number of trains in advance at the first and last stations and multiple platforms in the middle of the line， and organize the departure at the same time according to the departure time of the first train in the timetable. That ensures that the line is evenly divided into several areas to some extent and that passengers in each area can complete the bus ride and transfer as quickly as possible， which greatly saves the waiting time of passengers. Aiming at the first subway station， the departure time of each train is estimated in advance， and the corresponding multi-point departure model is established to provide theoretical support for operators such as dispatching， passenger transport and drivers.

Keywords： rail transit; first train; multi-point departure; multi-point departure model; subway dispatching

北京、上海、廣州、深圳、南京及成都等地的城市軌道交通（以下簡稱為“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，這就對長大線路運(yùn)營組織提出了新的要求[1]。

文獻(xiàn)[2-4]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)時間、提高出行效率。自2019年起，濟(jì)南地鐵1、2、3號線，福州地鐵1、2號線，天津地鐵1、2、3號線，蘭州地鐵1、2號線等地鐵線路陸續(xù)執(zhí)行地鐵首班車多點發(fā)車，更好地為市民出行提供便捷。

1 "首班車發(fā)車模型建立

設(shè)正線共有N個車站，列車在區(qū)間（i-1，i）的運(yùn)行時間為ti-1，i（i=1，2，3，…，N），列車在i車站的停站時間為ti，第i站臺為Zi，列車發(fā)車間隔為T，如圖1所示[5]。 1.1 "既有單點首班車發(fā)車模型

如圖2所示，地鐵上下行首班車分別在第1個車站上行站臺，第N個車站下行車站同時發(fā)車，依次運(yùn)行到站停穩(wěn)接客，首發(fā)列車上下行均一列，此時中間站乘客需待首列車到站后方可乘坐。

圖1 "列車在i站運(yùn)行時間

由圖2可知，采用既有單點首班車發(fā)車模式，中間車站乘客乘車時，所坐到的第一列首班車時間實際為始發(fā)站首發(fā)時間加列車運(yùn)行至乘坐車站站臺的時間，因此地鐵線路越長，則等待首列車時間越長，從而無形中延遲了乘客登乘時間，一是對于中間大客流車站，由于乘客長時間等待首列車，從而導(dǎo)致客流量越來越多，站臺區(qū)域人流量密集，易產(chǎn)生擁擠踩踏等不安全因素；二是由于長時間等待列車，導(dǎo)致乘客到達(dá)目的地時間延后，特別是對乘坐早晨的高鐵、飛機(jī)、火車等乘客而言，登乘地鐵時間的延后則意味著可能錯過乘坐其他交通工具的時間，故而，既有單點首班車發(fā)車存在一定的弊端性。

1.2 "多點首班車發(fā)車模型

如圖3所示，采用多點首班車發(fā)車模式，除首末車站外，中間大客流車站也進(jìn)行首班車發(fā)車，列車提前到達(dá)多個車站站臺停穩(wěn)，按照時刻表中上下行多個站臺首班車的發(fā)車時刻組織同時發(fā)車，從一定程度上保證了線路被均勻劃分為若干區(qū)域，以確保每一個區(qū)域的乘客可以最快的速度完成乘車、換乘，這樣一是節(jié)省了中間大客流車站乘客待車時間，通過乘客登乘快速疏通客流，減少了站臺客流量的疊加，從而減少站臺由于人員擁擠所造成的安全隱患；二是由于中間站乘客減少待車時間，從而能夠更快速地到達(dá)目的地，對于乘坐飛機(jī)、火車、高鐵的乘客，選擇乘坐地鐵出行直達(dá)更加確保了乘坐其他交通工具的準(zhǔn)時性與可靠性，從而更加增進(jìn)早晨乘坐地鐵的客流，為市民進(jìn)一步提供便利出行的工具。

由圖3可知，通過統(tǒng)計列車早班車地鐵各車站客流強(qiáng)度，黑色站臺為首班車車站站臺，根據(jù)列車運(yùn)行方向，對上下行方向分別進(jìn)行討論。

1.2.1 "下行首班車

設(shè)下行首班車站臺為Zj（j=1，2，3，…，N），Ｍin j為從ZN 運(yùn)行至下行Zj運(yùn)行時間最久站臺，運(yùn)行時間為

1.2.2 "上行首班車

設(shè)上行首班車站臺為Zi（i=1，2，3，…，N），Ｍax i為上行運(yùn)行時間最久站臺，運(yùn)行時間為

1.3 "首班車多點發(fā)車時間計算

方法二為采用跳停方式不停站運(yùn)行至指定站臺，此時上行所需運(yùn)行時間為

兩者的區(qū)別主要在于停站時間，方法二比方法一節(jié)省時間，采取方法二更適宜。

故首列車多點發(fā)車較既有發(fā)車提前時間為

。

各站上行站臺發(fā)車提前時間為

各站下行站臺發(fā)車時間提前為

2 "首班車多點發(fā)車?yán)c弊

2.1 "首班車多點發(fā)車的優(yōu)勢

采用首班車多點發(fā)車，中間站乘客減少了等待列車時間，一是加快了乘客疏散速度，減少了中間大客流站臺客流量，降低因人員擁擠等造成的安全風(fēng)險；二是為早晨乘坐其他較早的交通工具乘客保障了時間的準(zhǔn)時性與可靠性，更加便利早乘市民的出行，提供了安全舒適的交通工具。

2.2 "首班車多點發(fā)車的弊端

采用首班車多點發(fā)車，為保障列車提前到達(dá)首班車站臺，地鐵運(yùn)營人員各崗位如調(diào)度、站務(wù)、司機(jī)和設(shè)備設(shè)施維護(hù)人員等均需提前檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，激活列車提前出庫。對此，地鐵運(yùn)行越長的線路，提前運(yùn)營的時間則越久，但這并不意味著要不停地將發(fā)車時間提前，因為信號系統(tǒng)時刻表加載在清晨04：00，且夜間各系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備設(shè)施檢修維護(hù)，從列車前一天收車至次日04：00，檢修人員需檢查維護(hù)地鐵各系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)，這樣才能更好地為次日的運(yùn)行提供安全可靠的設(shè)備質(zhì)量，因此，一味提前首班車發(fā)車時間則會造成施工時間壓縮且出現(xiàn)故障時故障處置時間壓縮等問題。

因此，建立首班車多點發(fā)車模型，從而可以通過模型計算模擬出列車提前發(fā)車的時間，通過從清晨站臺客流量、站臺距離、方向等因素進(jìn)行綜合考量，制定出合理的首班車站臺，計算出提前出車的時間，既確保了地鐵各設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)的安全性，又能提高地鐵載客運(yùn)行量，便利乘客出行，同時對運(yùn)營各崗位人員提前籌備當(dāng)日設(shè)備設(shè)施檢查時間進(jìn)行估算。

3 "首班車多點發(fā)車?yán)碚搼?yīng)用

舉例說明，假設(shè)某地鐵線路共計10個車站，工作日早高峰時段行車間隔為5 min，既有發(fā)車時間點為05：55：33，后為方便乘客候車，減少乘客候車時間，要求首班發(fā)車時間點提前至05：25：33，并分別在上行Ｚ1、Ｚ4、Ｚ7，下行Ｚ2、Ｚ5、Ｚ10為首班車發(fā)車站臺，經(jīng)查得知區(qū)間運(yùn)行時間為2 min 40 s，根據(jù)多點發(fā)車模型得出首班車需提前發(fā)車時間

從而得出第一列車提前發(fā)車54 min，發(fā)車時間為05：01：33，列車從第10個車站下行站臺跳停行駛至第2個車站下行站臺。

同理，依此而計算出其他首發(fā)站發(fā)車提前時間。

4 "結(jié)束語

軌道交通較長的線路如采用傳統(tǒng)既有首班車單點發(fā)車方案，則線路中間區(qū)段站點的首班車服務(wù)時間會較晚，首班車多點發(fā)車從一定程度上保證了線路被均勻劃分為若干區(qū)域，以確保每一個區(qū)域的乘客可以最快的速度完成乘車、換乘，更好地提高了乘客乘車、換乘速度，節(jié)約了乘客們的候車時間，多點發(fā)車模型可以根據(jù)線路設(shè)備的不同首班車站臺位置，快速計算出每列車提前出站時間，為調(diào)度提供決策參考，為客運(yùn)及司機(jī)等運(yùn)營人員提供運(yùn)營準(zhǔn)備時間。

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