徐新玉
(南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 城市軌道交通系,江蘇 蘇州 215137)
隨著市城軌市道化交進通程得的到加快快速,發(fā)城展市。交由通于擁城堵市日軌益道嚴交重通,網(wǎng)城絡(luò)規(guī)模不斷擴大,單一的交路形式和編組方式將不能完全適應(yīng)各條線路的客流需求,因此在行車組織上,需要根據(jù)具體情況選擇不同的列車運行交路,以滿足網(wǎng)絡(luò)化運營條件下各種客流特征的需求。
城市軌道交通運輸系統(tǒng)的行車工作包括編制列車開行計劃、繪制列車運行圖、車站接發(fā)列車工作等,其中列車開行計劃是根據(jù)客流特征計算列車開行數(shù)量和確定列車交路。
列車交路計劃是根據(jù)運營組織要求和條件,按列車運行圖或行車調(diào)度指揮,列車在規(guī)定區(qū)間運行、折返的開行計劃。
列車折返方式是指當(dāng)列車按照運行圖到達終點站后,通過進路改變、道岔轉(zhuǎn)換,經(jīng)由車站的一條線路進入到另一條線路,開始下一次運營的方式。在城市軌道線路上,只有個別中間車站、始發(fā)站和終點站具備列車折返能力。目前,城市軌道交通采用的折返方式有站前折返和站后折返兩種。
列車交路是指列車在規(guī)定運行線路上往返開行的方式,是軌道交通線路的主要技術(shù)標準之一。列車交路以各設(shè)計年度預(yù)測的高峰小時斷面客流為主要依據(jù),結(jié)合工程的可實施性、經(jīng)濟性,確定列車的運行區(qū)段、折返車站,以及在各區(qū)段的列車編組輛數(shù)和高峰小時列車開行對數(shù)。采用合理的列車運行交路,能夠在滿足服務(wù)水平的同時提高列車運用效率,避免運能虛靡,使行車組織做到經(jīng)濟合理。
1.2.1 單一列車交路
單一列車交路的形式最簡單,折返站設(shè)在線路兩端的終點站,運營管理便利,在線路起、終點間按最大需要開行貫通運行的列車,如圖1 所示。
單一列車交路的優(yōu)點是運輸組織簡單,運營秩序紊亂時,運營調(diào)整壓力小,乘客接受度高,是目前多數(shù)線路采用的交路形式。單一列車交路的缺點是當(dāng)全線客流分布不均衡時,不可避免地會存在運能虛靡現(xiàn)象,影響運輸能力的綜合利用。
單一列車交路適用于全線貫通運營,客流比較均勻、基本無落差的軌道交通線路。例如,上海軌道交通 2 號線和 5 號線目前就采用單一列車交路[1]。
1.2.2 大、小列車交路
采用大、小列車交路可根據(jù)客流需要,組織不同編組、不同開行對數(shù)的列車在各區(qū)段運行,以滿足客流需求,提高運營效益,如圖2 所示。
大、小列車交路的優(yōu)點是各交路列車分別運行,對列車對數(shù)和運行周期的匹配性要求不高。該交路形式可以適應(yīng)很多城市市區(qū)客流相對集中、郊區(qū)客流較小的現(xiàn)狀。與單一列車交路相比,可節(jié)省運用車數(shù)。大、小列車交路的缺點是列車對數(shù)和運行周期不匹配時共線段列車間隔不均衡,運輸組織復(fù)雜,運營秩序紊亂時運營調(diào)整壓力大,而且郊區(qū)乘客易發(fā)生無謂換乘,乘客接受度低。
大、小列車交路適用于全線或區(qū)段高峰小時客流量不均衡,斷面客流在途中某處有明顯落差,線路中間至少具備 2 個折返站的軌道交通線路。目前,上海軌道交通 1 號線和 3號線采用的是大、小列車交路[1]。
1.2.3 分段列車交路
分段運行交路不僅可以組織不同編組、不同開行對數(shù)的列車分段運行,甚至相鄰區(qū)段的線路技術(shù)標準也可以不一致,如圖3 所示。
分段列車交路的優(yōu)點是對列車對數(shù)和運行周期的匹配性無要求,兩個區(qū)段可分別設(shè)定,能較好地解決相鄰區(qū)段客流差異較大的問題。分段列車交路的缺點是兩個交路共用折返站的線路配置要求和客運組織的要求都較高,稍有疏忽極易導(dǎo)致乘客誤乘,部分乘客將不可避免要換乘。
分段運行交路適用于高峰小時斷面流量不均衡,以及差異程度較大的線路相鄰區(qū)段。
1.2.4 交錯列車交路
采用交錯列車交路 (又稱嵌套列車交路) 的交錯區(qū)段一般為市區(qū)段,運行最大列車對數(shù)。當(dāng)交錯范圍為一個區(qū)間時,可以共線或不共線運行,如圖4 所示。
交錯列車交路的優(yōu)點是和大、小列車交路相比,其對列車對數(shù)和運行周期的匹配性要求更低。交錯列車交路形式同樣可適應(yīng)市區(qū)客流相對集中、郊區(qū)客流較小的情況。由于交錯列車交路的交錯區(qū)段可長可短,因而比大、小列車交路具有更廣的適用性。交錯列車交路的缺點是列車對數(shù)和運行周期不匹配時共線段列車間隔不均衡,郊區(qū)乘客易發(fā)生無謂換乘,乘客接受度低。
交錯列車交路適用于長大線路,主要是郊區(qū)—市區(qū)的向心客流。這是由于長大線路里程較長,連接市區(qū)與郊區(qū),市區(qū)段與郊區(qū)段的客流量數(shù)量級相差較大,若市區(qū)線軌道列車直接開到郊區(qū)段會造成列車滿載率低、空駛里程高的問題。
1.2.5 長、短結(jié)合列車交路
長、短結(jié)合列車交路和分段列車交路的適用情況相仿,部分克服了分段列車交路不可避免的乘客換乘問題,如圖5 所示。
長、短結(jié)合列車交路的優(yōu)點是能較好地解決相鄰區(qū)段客流量差異較大的問題,有利于合理分配運力。與單一列車交路相比可節(jié)省運用車數(shù),提高列車車組的利用率,降低運輸成本。例如,在 A—H線路上可以組織長、短結(jié)合列車交路的開行方式,前提是在 E 站應(yīng)具備折返條件。如果 E 站具備折返條件,就可以組織全線長交路和 A—E 短交路的列車套開。A—H 城市軌道交通線路的客流資料如圖6 所示。
在長、短結(jié)合列車交路中的列車套開時,長交路的小時列車開行數(shù)量可由 EF 區(qū)間斷面的客流量確定;AE 區(qū)段的短交路小時列車開行數(shù)量應(yīng)由 CD 區(qū)間斷面客流量減去 EF 區(qū)間斷面客流量確定,即:
其中,A—H 在 7:00—8:00 高峰小時的列車滿載率為 110%,列車定員為 1 200 人。
在采用長、短運行交路中列車套開時,A—H同樣開行 12 對列車,但其中有 4 對列車只運行至 E站,由于 4 對短交路列車走行距離縮短,能耗減少,從而降低了運輸成本。
長、短結(jié)合列車交路的缺點上對列車對數(shù)和運行周期的匹配性要求較高,運輸組織復(fù)雜,運營秩序紊亂時運營調(diào)整壓力大。
長、短結(jié)合列車交路適用于高峰小時斷面流量不均衡、差異程度較大的區(qū)段集中于線路一端的情況,并且線路中間至少具備 1~2 個折返站。
1.2.6 共線列車交路
共線列車交路是指在客流需求條件下,根據(jù)線路情況組織的共用一段軌道線路的交路方式,如上海軌道交通 3 號線和 4 號線的共線列車交路、10號線和11號線采用的“Y ”形共線列車交路方式[1]?!癥”形交路、“卜”字型交路等都是由于線路初期設(shè)計或后期延伸時出現(xiàn)分岔,岔線又不宜采用獨立交路運行而引起的。共線列車交路對列車對數(shù)和運行周期的匹配性要求都較高,也較易引起乘客誤乘。
1.2.7 環(huán)線列車交路
環(huán)線列車交路是指列車在環(huán)形線路上的運行交路,列車無需折返始終向一個方向運行。環(huán)線列車交路因其便捷性而被較多的城市所采用,如日本、倫敦、莫斯科都有環(huán)形線路,上海 4 號線環(huán)線列車交路也于 2007 年底正式運營。
另外,巴黎的 RER 線為穿越市區(qū)連接郊區(qū)的長大線路,在郊區(qū)部分具有許多支線,其列車交路方式比較復(fù)雜,整條線路包含有大、小列車交路和共線列車交路等多種列車交路形式。
(1)軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃初期應(yīng)對未來運營組織提前思考。城市軌道交通后期運營組織的交路選擇只是對特定線路走向、客流分布、折返線配置的一種形式上的優(yōu)化,還要受線路長短、可分配列車對數(shù)等多種因素制約。在很多情況下,雖然從客流分布上選擇了一種合適的列車運行交路,但實際編制運行圖時卻無法實施。因此,在城市軌道交通前期設(shè)計時,不僅要考慮線路條件和客流條件,還應(yīng)站在線路網(wǎng)絡(luò)化的角度,充分考慮運營時運輸組織的便捷程度,以及將來的多種運營方式,為采用快慢車組合運營、共線運營甚至混合運營等預(yù)留必要的空間條件,為運營管理者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化客流特點,采用更加靈活的運營方式提供可能。
(2)做好列車開行對數(shù)和運行周期的合理匹配。由于城市軌道交通列車運行是在一定時間內(nèi)的循環(huán)運行,列車車底也是循環(huán)使用的,而且需要盡力保證運行間隔的相對均衡,這要求在一條線路上運行兩種及其以上的列車交路時,每個列車交路的運行周期應(yīng)與其他列車交路具有一定的匹配性,具體可通過調(diào)整列車配置對數(shù)來實現(xiàn),一般選則 1:1為宜。
(3)選用不同列車交路應(yīng)做好相關(guān)設(shè)施和設(shè)備的配套工作。城市軌道交通線路在進行設(shè)置時,根據(jù)車站位置、客流量大小,只有少量車站的配置能夠滿足列車折返作業(yè)的需要,列車交路的實現(xiàn)只能在兩個設(shè)有調(diào)車或折返線路的車站之間進行,還需要考慮是否會影響行車組織的其他環(huán)節(jié),如行車間隔、車站后續(xù)列車的接發(fā)車作業(yè)等。除單一列車交路外,其余的列車交路形式都對中途折返車站的線路配置有一定要求,并對信號、進路排列、車站的乘客信息顯示等都有特定要求,因而選擇列車交路時應(yīng)對設(shè)施、設(shè)備情況進行詳細了解。
(4)在改變列車運行方式前應(yīng)做好深入細致的準備工作。改變列車運行方式對運輸組織人員的要求較高,需要涉及車輛、信號、調(diào)度、司機、車站等,是一種多專業(yè)、多工種的綜合運輸組織形式,和運營安全及乘客服務(wù)均密切相關(guān),應(yīng)在實施前利用非運營時間進行不載客的列車交路演練。
(5)良好的服務(wù)是運輸組織交路順利實施的保障。除單一列車交路外,其余幾種列車交路形式都會或多或少給乘客帶來不便,如平均等待時間增加,造成乘客不必要的換乘,乘客因各種原因誤乘等。所有這些事件若不及時妥善處置,勢必影響軌道交通運營企業(yè)的服務(wù)形象。因此,車站、列車應(yīng)做好宣傳工作,車站張貼告示,列車廣播增加相關(guān)內(nèi)容等。運營初期也可在重點車站請相關(guān)公安組織加強警力支援,發(fā)生乘客糾紛時及時出面解決,以保證正常的運營秩序。
(6)提高運營人員的業(yè)務(wù)水平,適應(yīng)不同的交路運輸組織形式。由于列車交路計劃的調(diào)整可能導(dǎo)致列車終到站的變化,相關(guān)車站的乘降作業(yè)、列車清客、轉(zhuǎn)線和客運作業(yè)組織都會出現(xiàn)相應(yīng)變化,要求車站加強作業(yè)組織,如果客運組織水平無法滿足要求,就會對列車運行產(chǎn)生不利影響,因此,車站客運組織也是確定列車交路時需要考慮的因素。不同的列車交路組織形式,可以全方面訓(xùn)練行車調(diào)度人員和車站作業(yè)人員,有助于打造一支高效的列車運營組織隊伍。
城市軌道交通的列車交路計劃應(yīng)建立在對線路各區(qū)段客流量統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合線路通過能力和客流量,充分考慮客流組織方式,進行可行性研究后加以確定。根據(jù)客流在空間、時間上的分布規(guī)律,確定列車開行方案,勾畫列車交路。不同的列車交路方案對應(yīng)不同的運營組織模式和折返站配線型式。為充分利用既有設(shè)備,保證運營管理的連續(xù)性,前期設(shè)計的列車交路方案應(yīng)為后期列車交路的實施創(chuàng)造條件。作為運營企業(yè),要根據(jù)既有設(shè)備條件,不斷摸索和總結(jié)既方便乘客,又不浪費運能的經(jīng)濟合理的列車交路形式,更好地發(fā)揮運營組織的能動性。對正在或即將建設(shè)軌道交通的城市,在進行軌道交通前期設(shè)計時,不僅要考慮線路條件和客流條件,還應(yīng)站在線路網(wǎng)絡(luò)化的角度,考慮將來的多種運營組織方式。
[1]上海申通地鐵集團有限公司. 城市軌道交通建設(shè)和運營技術(shù)[M]. 上海:同濟大學(xué)出版社,2008.