城市軌道交通既有市域線開行快慢車的影響因素及對(duì)策研究

摘" 要：城市軌道交通既有市域線路條件單一，有效提升運(yùn)營服務(wù)品質(zhì)的方法相對(duì)局限。對(duì)于客流組團(tuán)特征相對(duì)明顯、平均運(yùn)距較長的線路，則有可能適合快慢車的行車組織方式。該文參考國內(nèi)外的成功案例，以X市地鐵B號(hào)線為背景，通過對(duì)影響快慢車開行條件的客流因素、線路特性進(jìn)行研究，對(duì)不利因素給出應(yīng)對(duì)措施并分析實(shí)施效果，提出X市地鐵B號(hào)線開行快慢車的方案。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；既有市域線；快慢車行車組織；客流因素；線路特性

中圖分類號(hào)：U292" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2025）09-0164-05

Abstract： Urban rail transit has single existing urban line conditions， and methods to effectively improve the quality of operational services are relatively limited. For lines with relatively obvious passenger flow group characteristics and long average transportation distance， it may be suitable for fast and slow driving organization. This paper refers to successful cases at home and abroad， and takes Metro Line B of X City as the background， studies the passenger flow factors and line characteristics that affect the operating conditions of fast and slow trains， provides countermeasures for unfavorable factors and analyzes the implementation effects， and proposes a plan for running fast and slow trains on Metro Line B of X City.

Keywords： urban rail transit; existing urban line; fast and slow train driving organization; passenger flow factor; line characteristics

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市空間結(jié)構(gòu)開始由單一中心向著多中心、多組團(tuán)的城市格局演化，用于連接城市中心區(qū)及不同組團(tuán)的郊區(qū)線、市域線以及長大線路隨之出現(xiàn)。為適應(yīng)城市格局的變化，城市軌道交通采用了多種運(yùn)行模式，以達(dá)到更高的乘客服務(wù)水平。其中快慢車組合運(yùn)行模式作為軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行模式的一種行車方式，已經(jīng)在國內(nèi)外的多條軌道交通線路中有了實(shí)際應(yīng)用并取得了顯著成果，如上海地鐵16號(hào)線是國內(nèi)首條開行大站快車的線路，廣州地鐵14號(hào)線、21號(hào)線以及成都地鐵18號(hào)線也緊隨其后采用了該模式。

對(duì)于既有市域線路而言，有效提升運(yùn)營服務(wù)品質(zhì)的途徑相對(duì)局限。為了盡量減少成本投入，多家城市軌道交通運(yùn)營單位從快慢車行車組織方式上入手，研究提升線路運(yùn)輸能力。劉炳強(qiáng)[1]通過對(duì)哈爾濱地鐵1號(hào)線客流特征進(jìn)行分析，研究了既有線開行快慢車的可行性；聞千[2]根據(jù)不同線路特點(diǎn)和運(yùn)營需求，提出了既有線路不具備常規(guī)避讓條件下開行快慢車的4種方法，并分析開行原理及優(yōu)缺點(diǎn)；張化難[3]研究了基于多中心、多組團(tuán)的城市空間結(jié)構(gòu)下，快慢車運(yùn)行模式的必要性及可行性；王少楠[4]以北京燕房線、房山線、15號(hào)線為例，分析不同線路的客流特征及線路條件，提出了利用大行車間隔及設(shè)置越行線開行快慢車的方案。本文結(jié)合X市地鐵B號(hào)線客流特點(diǎn)、線路條件，對(duì)在該線開行快慢車的影響因素進(jìn)行分析，研究其實(shí)施的可行性，并針對(duì)不利因素提出了應(yīng)對(duì)措施，提出了開行快慢車的具體方案，并討論了該運(yùn)營方案能夠產(chǎn)生的社會(huì)效益。

1" X市地鐵B號(hào)線概況

X市地鐵B號(hào)線是連接主城區(qū)與東北部組團(tuán)的外圍線，是一條以疏解城市交通功能為主，規(guī)劃引導(dǎo)作用為輔，兼顧旅游交通的城市軌道交通線路。B號(hào)線共設(shè)15座車站，其中換乘站1座，線路串聯(lián)了多個(gè)交通樞紐、大中院校以及國內(nèi)、國際著名旅游景點(diǎn)，客流主要以沿線各組團(tuán)對(duì)主城區(qū)的向心客流、組團(tuán)間居民出行客流、旅游客流為主。

2" 既有市域線開行快慢車的影響因素及對(duì)策

客流時(shí)空特征是判斷既有線路是否適宜開行快慢車的重要條件，線路特性是確定如何實(shí)現(xiàn)快慢車組織方式的約束條件。以下分別從客流特征及線路特性2方面分析既有市域線開行快慢車的影響因素，并提出應(yīng)對(duì)策略。

2.1" 客流特征

快慢車開行及停站方案是根據(jù)詳盡的客流數(shù)據(jù)來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。開行快慢車線路的客流主要呈現(xiàn)以下幾個(gè)特征。

第一，從乘客搭乘地鐵的期望來說，原本乘客僅追求“基本的乘車功能”，但隨著人民生活水平的提升，現(xiàn)在乘客會(huì)要求“快速”“直達(dá)”“舒適”等更高的服務(wù)品質(zhì)。

第二，沿線組團(tuán)間或組團(tuán)至中心城區(qū)的交互客流、中長距離（15 km左右或乘客平均乘距大于等于線路長度的1/4）出行客流占比較高，客流平均運(yùn)距長，客流點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或向心性特征較為明顯。乘客在快慢車線路的單程出行時(shí)間長，甚至超過60 min。

第三，客流時(shí)空不均衡性較為明顯，主要體現(xiàn)在客流時(shí)間不均衡系數(shù)大于等于2、客流空間斷面客流不均衡系數(shù)大于1.5。

第四，車站乘降量差異較大，客流主要分布在幾個(gè)突出的站點(diǎn)。

當(dāng)既有市域線路的客流具備以上幾點(diǎn)特征時(shí)，可考慮采用快慢車的行車組織方式，以匹配不同客流需求，提供精準(zhǔn)服務(wù)。

2.2" 線路特性

2.2.1" 線路長度

實(shí)施快慢車行車組織方式除需考慮客流適用性外，還應(yīng)該考慮線路的適應(yīng)性。國內(nèi)開行快慢車較為典型的市域線路有上海地鐵16號(hào)線、廣州地鐵21號(hào)線以及成都地鐵18號(hào)線。見表1，這3條線路的運(yùn)營長度均在50 km以上，為串聯(lián)主城區(qū)與城市副中心或交通樞紐的外圍線路，沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異較大；車站總數(shù)在20個(gè)以下，平均站間距均大于3 km，線路最高設(shè)計(jì)速度多為120 km/h，甚至達(dá)到140 km/h。

國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)同樣表明，開行快慢車的線路一般為市域線，運(yùn)營里程多在35 km及以上，站間距一般在1.5 km以上（甚至大于3 km）。

2.2.2" 線路越行條件

線路的越行條件直接決定了實(shí)現(xiàn)快慢車行車組織方式的途徑。

1）有越行線。當(dāng)既有線路在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段已考慮采用快慢車行車組織模式，一般都具備越行條件，快車可以通過越站或提高運(yùn)行速度等方式趕超慢車進(jìn)行越行。當(dāng)快車越行慢車時(shí)，慢車需在避讓線停車等待約3 min，待快車通過后再發(fā)車。

2）無越行線。本文主要研究目標(biāo)是規(guī)劃設(shè)計(jì)階段未考慮快慢車行車組織模式，開通初期運(yùn)營后具有開行快慢車需求的線路。由于既有線路的土建工程已完成，為避免降低目前的運(yùn)營服務(wù)水平，應(yīng)盡量不改造或少改造土建工程、關(guān)鍵設(shè)備設(shè)施等。那么在線路不具備常規(guī)越行條件時(shí)，要實(shí)現(xiàn)快慢車運(yùn)行，可考慮以下2種思路。

第一，利用較大的行車間隔開行快車（不越行）。

通過拉大快車與前序慢車的發(fā)車間隔，使快車追蹤前序慢車直至兩者以最小追蹤間隔運(yùn)行，從而無須越行。該模式已于2018年在廣州地鐵14號(hào)線及其支線實(shí)現(xiàn)。由于14號(hào)線支線未設(shè)置越行線，要實(shí)現(xiàn)快慢車模式，需縮短慢車與快車的旅行時(shí)間差（如采用不同的列車運(yùn)行等級(jí)、延長快車在中間重點(diǎn)車站的停站時(shí)間等），或拉大快車與前序慢車的發(fā)車間隔，從而實(shí)現(xiàn)快車以最小的追蹤間隔跟隨前序慢車運(yùn)行，且無須越行。該模式多為既有市域線開行快慢車的首選。

第二，利用非常規(guī)避讓條件開行快車（越行）。

利用小交路折返開行快慢車：在合適的折返點(diǎn)開行小交路時(shí)，在小交路列車后方設(shè)置快車，并將快車越行慢車的車站調(diào)整到小交路折返站。當(dāng)小交路列車在折返站清客并離開正線時(shí)，快車從正線通過。

利用區(qū)間停車線開行快慢車：需要避讓的慢車進(jìn)入?yún)^(qū)間停車線，以空出正線的通過進(jìn)路，等待快車通過后再進(jìn)入正線正常運(yùn)行。GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.4.3條規(guī)定：正線應(yīng)每隔5座～6座車站或8～10 km設(shè)置停車線，其間每相隔2座至3座車站或3～5 km應(yīng)加設(shè)渡線。因此，既有市域線路基本都符合該條件，X市地鐵B號(hào)線區(qū)間停車線設(shè)置如圖1所示。

3" X市地鐵B號(hào)線實(shí)施快慢車行車組織方式的必要性

根據(jù)既有客流數(shù)據(jù)，從平均運(yùn)距、車站乘降量差異、客流分布均衡性3個(gè)方面分析X市地鐵B號(hào)線實(shí)施快慢車行車組織方式的必要性。

常態(tài)化情況下，X市地鐵B號(hào)線工作日日均客流在9萬人次左右，周六日及節(jié)假日在10～15萬人次，平均運(yùn)距約為13 km。B號(hào)線客流來源主要為通勤、通學(xué)客流，日常休閑購物、短途出行及旅游客流。

3.1" 客流平均運(yùn)距

B號(hào)線客流平均運(yùn)距在13 km左右，周六日及節(jié)假日期間達(dá)到15 km以上，超過線路長度的1/2，客流向心性特征較為明顯。進(jìn)一步分析B號(hào)線周六日及節(jié)假日期間的OD客流發(fā)現(xiàn)，運(yùn)距超過15 km的客流約占總客運(yùn)量的55%，該部分客流主要是往來于位于城市邊緣的交通樞紐車站（也是B號(hào)線唯一的換乘站）與旅游景區(qū)接駁站點(diǎn)或沿線大中院校之間，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)特征非常明顯。

3.2" 車站乘降量差異

乘降量是指單位時(shí)間內(nèi)單個(gè)車站上、下車及換乘量的總和。車站乘降量不均衡系數(shù)能夠反映單個(gè)車站乘降量偏離平均值的程度，從而表示各站乘降量的差異性。通過分析B號(hào)線各站乘降量不均衡系數(shù)發(fā)現(xiàn)，組團(tuán)中心區(qū)域車站的不均衡系數(shù)超過1.5，最大的是旅游景區(qū)接駁站點(diǎn)，達(dá)到3.5，超過線路平均值的3倍，說明B號(hào)線客流主要集中在兩端站、交通樞紐站、旅游景區(qū)接駁站點(diǎn)等個(gè)別車站。另一方面，線路西段始發(fā)站為中心城區(qū)交通樞紐車站，也是B號(hào)線唯一的換乘站，東段為城市副中心發(fā)展尚不成熟的區(qū)域，同時(shí)也是大型旅游景區(qū)集散地。東段的沿線市民及旅游客流主要依靠B號(hào)線唯一的換乘站實(shí)現(xiàn)與主城區(qū)的交通往來，這部分客流幾乎跨越了2/3的線路長，是中長距離客流的主要來源。

3.3" 客流時(shí)空分布特征

客流時(shí)間分布不均衡系數(shù)可以用來描述客流時(shí)間分布特征，客流空間斷面客流不均衡系數(shù)表示斷面客流的不均衡程度。研究表明，當(dāng)前者大于等于2時(shí)、或后者大于等于1.5時(shí)，宜采用快慢車行車組織方式。

通過對(duì)B號(hào)線工作日、周六日及節(jié)假日客流時(shí)間及空間分布特征分析發(fā)現(xiàn)，客流時(shí)間分布不均衡系數(shù)分別為1.6、1.2，表明B號(hào)線客流時(shí)間分布較為均衡，其中工作日雖然存在潮汐客流，但高峰客流量在全日客流量中占比并不突出。但周六日及節(jié)假日上、下行線路斷面客流不均衡系數(shù)均接近2.0，說明B號(hào)線上、下行單向斷面客流不均衡性明顯。

3.4" 小結(jié)

X市地鐵B號(hào)線中長距離客流約占總客運(yùn)量的55%，客流點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、向心性特征較為明顯；周六日及節(jié)假日期間上、下行單向斷面客流不均衡，客流特征符合快慢車線路的一般規(guī)律，有必要開行快慢車。同時(shí)，作為城市外圍兼顧旅游交通的城市軌道交通線路，制定行車組織方案時(shí)也要考慮到其特殊的功能定位。在周六日及節(jié)假日開行快慢車，可以作為與旅游單位實(shí)現(xiàn)合作共贏的一項(xiàng)特色服務(wù)，實(shí)現(xiàn)主城區(qū)客流快速往返旅游景點(diǎn)，極大地節(jié)省旅客的出行時(shí)間，提高軌道交通和景點(diǎn)的吸引力。

4" X市地鐵B號(hào)線快慢車行車組織方式的實(shí)現(xiàn)途徑

由于B號(hào)線線路本身未設(shè)置越行線，無法直接采用“慢車在越行線上避讓，快車快速通過”這種常規(guī)的模式。要實(shí)現(xiàn)快慢車運(yùn)行，可考慮利用較大的行車間隔或利用非常規(guī)避讓條件開行快車。

4.1" 利用較大的行車間隔開行快車（不越行）

根據(jù)上述車站乘降量不均衡系數(shù)分析結(jié)果，B號(hào)線開行快慢車時(shí)，快車需?？績啥苏?、組團(tuán)中心站、大中院校聚集站、旅游景點(diǎn)接駁站等5個(gè)車站（各站相隔一定距離，又能覆蓋較大客流車站），沿途越行10個(gè)車站。按照B號(hào)線追蹤能力，快車與前序慢車在始發(fā)站的發(fā)車間隔至少應(yīng)為10′10″/9′30″（上/下行），在終點(diǎn)站的到達(dá)間隔至少為2′35″/3′15″（上/下行），即前后兩趟慢車的發(fā)車間隔至少為12′45″。為確保列車運(yùn)行的安全性和正常秩序，建議前后兩趟慢車的發(fā)車間隔不低于13 min?？炻囃Ｕ炯伴_行方案（不越行）如圖2、圖3所示。

利用較大的行車間隔開行快車適用于B號(hào)線這種行車間隔大、系統(tǒng)能力富余的線路，慢車無須長時(shí)間停站避讓。但該方式也存在明顯的缺點(diǎn)：一是為保證快車旅行速度，需要拉大快車與前序慢車的發(fā)車間隔，這就必然導(dǎo)致線路發(fā)車間隔不均衡，列車到達(dá)、發(fā)車時(shí)間不規(guī)律，以及快車越行站點(diǎn)乘客的候車等待時(shí)間增加。為解決此類問題，可以通過宣傳快車的優(yōu)勢、發(fā)布時(shí)刻表等措施，引導(dǎo)乘客按點(diǎn)乘車，避免長時(shí)間等待。

4.2" 利用非常規(guī)避讓條件開行快車（越行）

X市地鐵B號(hào)線在2處設(shè)置了區(qū)間停車線，通過調(diào)整、優(yōu)化快、慢車在始發(fā)站的發(fā)車間隔、慢車在區(qū)間停車線的避讓時(shí)間等參數(shù)，讓慢車進(jìn)入?yún)^(qū)間停車線停車避讓時(shí)，快車完成越行，然后慢車再進(jìn)入正線正常運(yùn)營。需要注意的是，在編制快慢車運(yùn)行圖前，首先要在區(qū)間停車線設(shè)置“虛擬站臺(tái)”供慢車停車避讓，之后按照線路追蹤能力、快慢車運(yùn)行時(shí)間、開行比例等參數(shù)鋪畫運(yùn)行線即可。

B號(hào)線目前周六日及節(jié)假日高峰期發(fā)車間隔約6～7 min，利用非常規(guī)避讓條件開行快車時(shí)基本不影響慢車的發(fā)車間隔，只需在兩列慢車之間加開1列快車即可。但仍存在部分問題需要解決：一是慢車將乘客載入非正線區(qū)域的安全性有待考證；二是慢車需要載客關(guān)門在區(qū)間長時(shí)間停車，容易使乘客產(chǎn)生恐慌情緒，從而引發(fā)負(fù)面輿情；三是既有線區(qū)間停車線的位置已經(jīng)固定，這就決定了快車越行的地點(diǎn)也是不可變更的，對(duì)于制定快慢車越行方案來說缺少了一定的靈活性；四是區(qū)間停車線本身是用來停放故障車或進(jìn)行臨時(shí)折返的，當(dāng)加以慢車避讓功能時(shí)，必然會(huì)增加故障處置的難度。快慢車開行方案（越行）如圖4所示。

4.3" 小結(jié)

雖然B號(hào)線線路本身未設(shè)置越行線，但客流不均衡性明顯、客流向心性特征進(jìn)一步加強(qiáng)，且現(xiàn)有的運(yùn)輸組織模式無法滿足客流需求時(shí)，可以考慮利用較大的行車間隔或利用非常規(guī)避讓條件開行快車。但也要通過加強(qiáng)運(yùn)營管理措施來緩解由此產(chǎn)生的弊端，如利用“兩微一官”、PIS、廣播等拓寬運(yùn)營服務(wù)信息發(fā)布渠道，加強(qiáng)快慢車行車組織的宣傳；強(qiáng)化重點(diǎn)車站客流組織；公布快車時(shí)刻表等。在提升點(diǎn)對(duì)點(diǎn)客流服務(wù)水平的同時(shí)，也不能忽略了慢車乘客的體驗(yàn)。

5" 既有市域線路開行快慢車的改造方向

既有市域線路開行快慢車時(shí)，為避免對(duì)當(dāng)前運(yùn)營造成較大影響或降低目前的運(yùn)營服務(wù)水平，應(yīng)盡量不改造或少改造土建工程、關(guān)鍵設(shè)備設(shè)施等。但要實(shí)現(xiàn)快慢車功能，仍需對(duì)部分設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。其一是信號(hào)系統(tǒng)，要能夠?qū)崿F(xiàn)通過運(yùn)行圖或時(shí)刻表自動(dòng)識(shí)別快車交路和停/越站信息；或通過列車交路和停/越站信息識(shí)別快慢車屬性，并在ATS上進(jìn)行區(qū)分顯示等功能。其二是通信系統(tǒng)，信號(hào)系統(tǒng)提供快慢車信息后，通信系統(tǒng)要能夠在PIS、廣播等載體上進(jìn)行播報(bào)。其三是線路，當(dāng)既有線為全部或部分地面線、高架線路時(shí)，也可考慮在地面或高架車站增設(shè)避讓線。

6" 結(jié)束語

城市軌道交通在城市交通系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越重要的作用，交通出行分擔(dān)率也越來越高，那么如何為乘客提供更加快速、直達(dá)、舒適的出行體驗(yàn)，是各家軌道交通運(yùn)營單位努力的方向。實(shí)踐證明，既有市域線路開行快慢車是城市軌道交通實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑，也是乘客樂于接受的運(yùn)營模式。同時(shí)，開行快慢車能夠加快組團(tuán)間的協(xié)同發(fā)展，為城市帶來較為可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

本文以X市地鐵B號(hào)線為例，對(duì)既有市域線路開行快慢車的影響因素、應(yīng)對(duì)措施、線路改造方向等進(jìn)行了研究，提出了X市地鐵B號(hào)線開行快慢車的方案，對(duì)不利因素給出了應(yīng)對(duì)措施并分析了實(shí)施效果，以供有類似線路的運(yùn)營單位進(jìn)行參考。但本文研究樣本較為單一，無法全面覆蓋不同線路的特性，其他城市在編制快慢車方案時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮自身的線路條件、系統(tǒng)改造程度、乘客出行習(xí)慣等，合理確定快慢車實(shí)現(xiàn)途徑，以更加符合本單位的運(yùn)營需求。

參考文獻(xiàn)：

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