高德輝，胡春斌，宗 晶

（1. 中國城市規(guī)劃設(shè)計研究院 城市交通專業(yè)研究院，北京 100037；2. 杭州市城市規(guī)劃設(shè)計研究院城市交通與軌道規(guī)劃研究所，浙江 杭州 310012）

隨著我國城市軌道交通的高速發(fā)展，很多大城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的第一圈層已經(jīng)比較完善，并逐步向都市區(qū)擴展。覆蓋都市區(qū)的軌道交通線網(wǎng)呈現(xiàn)線路較長、客流特征較為復(fù)雜、中長距離出行的乘客比例較大的特點，僅將城市軌道交通線路延伸至都市區(qū)的做法無法滿足差異化的乘客出行需求，需要根據(jù)都市區(qū)發(fā)展特點建設(shè)與之相適應(yīng)的軌道交通系統(tǒng)?；谀壳胺?wù)于都市區(qū)的軌道交通系統(tǒng)標準和規(guī)范不明確的現(xiàn)狀，提出區(qū)域快速軌道交通的概念與特征，并分析區(qū)域快速軌道交通的快慢車結(jié)合運營組織模式的利弊，最后結(jié)合金義輕軌的研究案例探討其實施效果和可行性。

1 區(qū)域快速軌道交通的概念與特征

1.1 區(qū)域快速軌道交通的概念

我國軌道交通網(wǎng)絡(luò)可以劃分為國家干線鐵路網(wǎng)絡(luò)、區(qū)域軌道交通網(wǎng)絡(luò)和城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)3個層次。區(qū)域軌道交通地位和作用介于國家干線鐵路與城市軌道交通之間，在功能和服務(wù)水平等方面與后兩者既有重合又有區(qū)分。目前，我國對區(qū)域快速軌道交通并沒有明確的定義，也沒有建立相關(guān)的標準和規(guī)范。建設(shè)部頒發(fā)的《 城市公共交通分類標準》(CJJ/T114—2007)將城市軌道交通系統(tǒng)劃分為地鐵、輕軌、單軌、有軌電車、磁浮系統(tǒng)，自動導(dǎo)向軌道系統(tǒng)和市域快速軌道系統(tǒng)。其中市域快速軌道系統(tǒng)定義為一種大運量的軌道運輸系統(tǒng)，客運量約20萬～45萬人次 / d。由于線路較長，站間距也相應(yīng)較大，市域快速軌道系統(tǒng)適用于城市區(qū)域內(nèi)重大經(jīng)濟區(qū)之間中長距離的旅客運輸，必要時可不設(shè)中間站，因此可選用最高運行速度在120km/h 以上的快速特種車輛，也可選擇中低速磁懸浮列車。

區(qū)域快速軌道交通系統(tǒng)與上述標準定義的“市域快速軌道交通系統(tǒng)”類似，其差別在于前者服務(wù)范圍不局限于市域內(nèi)部，還包括都市區(qū)或城市群。區(qū)域快速軌道交通是主要承擔都市區(qū)或市域城鎮(zhèn)密集地區(qū)中長距離交通出行的快速軌道交通，適用于城市中心區(qū)與新區(qū)的聯(lián)系，或者用于滿足城鎮(zhèn)連綿地區(qū)之間中長途客流的需求，最高運行速度約為120～160km/h。

1.2 區(qū)域快速軌道交通的主要特征

與鐵路和城市軌道交通相比，區(qū)域快速軌道交通具有自身特征[1]。

（1）服務(wù)范圍。區(qū)域快速軌道交通服務(wù)范圍通常為市域或都市區(qū)，這一區(qū)域是城鎮(zhèn)連綿發(fā)展且相對密集的區(qū)域。

（2）客流組成及特點。區(qū)域快速軌道交通主要滿足公務(wù)、通勤、探親、旅游等中長距離旅客出行需求，乘客出行距離比城市軌道交通長。

（3）線路建設(shè)標準。區(qū)域快速軌道交通目前缺乏相應(yīng)的建設(shè)標準，只能參考鐵路和城市軌道交通的建設(shè)標準。

（4）運營組織。區(qū)域快速軌道交通根據(jù)線路的客流特征合理確定發(fā)車間隔和運營速度，運營組織比較靈活，可以采用大站直達或站站停的模式，也可以采用單交路或多交路的運營組織模式。

2 區(qū)域快速軌道交通運營組織模式分析

2.1 快慢車結(jié)合的運營組織模式

目前，我國城市軌道交通線路基本采用傳統(tǒng)的站站停運營組織模式，該運營組織模式相對簡單，旅客無需換乘，適用于人口密集的中心城區(qū)。而區(qū)域快速軌道交通連接市區(qū)和郊區(qū)，線路較長，客流特征復(fù)雜，并且長距離出行的乘客比例較大，采用快慢車結(jié)合運營模式可以有效提高列車旅行速度，縮短旅客出行時間，達到較好的運營效果。快慢車結(jié)合運營組織模式以運輸組織適應(yīng)客流特征為出發(fā)點，結(jié)合通過能力利用狀況和長短交路的組合形式，在開行站站停慢車的基礎(chǔ)上同時開行跨站直達快車?？炻嚱Y(jié)合的運營組織模式是目前國家干線鐵路網(wǎng)普遍采用的列車運行組織模式，根據(jù)快車越行組織模式的不同，其運營組織可以分為站間越行和車站越行2種模式。

（1）站間越行模式。越行區(qū)段須為三線(雙向共用越行線)或四線區(qū)段，快慢列車在線路的部分區(qū)段追蹤運行，快車通過越行線越行慢車。

（2）車站越行模式。車站越行時要求車站配備側(cè)線，其股道一般包含2條正線和2條側(cè)線。根據(jù)快車是否通過側(cè)向道岔進入側(cè)線越行，還可以分為正線越行和側(cè)線越行。從方便運營組織和保障快車運行速度的角度考慮，建議采用正線越行。由于受工程難度和造價的影響，通常城市軌道交通車站很難在每一個可能發(fā)生越行的車站設(shè)置越行線。因此，通過調(diào)整列車在始發(fā)站的間隔來改變列車的越行地點，可以保證在合適的車站越行的同時不影響通過能力。

2.2 區(qū)域快速軌道交通越行模式的利弊分析

快慢車結(jié)合的區(qū)域快速軌道交通運營組織模式優(yōu)缺點分析如下。

（1）優(yōu)點。區(qū)域快速軌道交通線開行快車后，能提高列車的旅行速度，縮短旅行時間，為長距離旅客提供更高水平的服務(wù)；長短交路的組合適應(yīng)不同區(qū)段的總體客流特征，可以提高列車的運營效率，加快列車車底周轉(zhuǎn)，減少運營車輛數(shù)。

（2）缺點。①增加施工難度和工程投資。在有越行作業(yè)要求的車站設(shè)置越行線增加工程投資，如果是地下車站則所追加的投資更大，建議選擇地面或高架車站作為越行站。②降低線路通行能力。不越行模式下列車運行圖是平行運行圖，線路通過能力最大；越行模式下為非平行運行圖，線路通過能力降低，客觀要求線路設(shè)計能力有較大富余。③增加站站停列車的旅行時間。不越行情況下站站停列車的停站時間為上下旅客所需時間，越行模式下站站停列車會由于越行額外增加停站時間，平均每越行1次約延誤3min[2]。④運輸組織復(fù)雜。長短交路的組合對運營管理水平要求較高，對運營安全具有一定影響。

2.3 快慢車結(jié)合的適用條件

（1）客流空間分布特征。適應(yīng)客流的空間分布特征是快慢車結(jié)合運營組織模式設(shè)計的基本依據(jù)，對于連接城市中心區(qū)與市郊邊緣區(qū)或城市新區(qū)的長大線路，全線各站乘降量分布不均衡，應(yīng)設(shè)置快慢車結(jié)合的運營組織模式。

（2）線路通過能力要求。采用快慢車結(jié)合的運營組織模式對通過能力有一定影響，因此該模式通常適用于中運量的軌道系統(tǒng)，對于大運量的軌道系統(tǒng)建議采用三線或四線的方式。

（3）快車?？空镜拇_定原則?？燔囃？寇囌镜倪x擇是確定城市軌道交通快慢車結(jié)合開行方案時需解決的主要問題?？燔囃？空镜拇_定需綜合分析軌道各車站各時段總的客流乘降量特點，盡量將組團中心站、重要換乘站及重要客流集散點確定為快車?？空尽?/p>

（4）經(jīng)濟性分析。①增加的成本分析。采用快慢車結(jié)合的線路必須為三線或四線區(qū)段，或者在車站設(shè)置越行線，以同時滿足慢車停靠和快車通過的功能。在快慢車結(jié)合的運營組織模式下，會產(chǎn)生快車對慢車的越行，因而越行站股道配置需要比非越行站多1~2條。與普通島式單站臺車站相比，設(shè)置越行車站通常需要增加越行線和1個站臺，主要追加成本約為1400萬元(地下)或1100萬元(高架)[3]。②降低的運營成本分析。在快慢車結(jié)合的運營組織模式下，運營公司運營成本的降低主要包括以下2個方面：一方面可以優(yōu)化車底運用，提高列車裝載率，從而提高車輛運用效率、降低運營成本；另一方面可以降低運營成本中的能耗。與慢車相比，快車的牽引與制動工況大大減少，從而極大降低了運行能耗。③提高的便利功能分析。增加越行線后，除組織快車越行提高服務(wù)質(zhì)量外，還帶來以下3個便利功能：越行線可以作為折返線滿足高峰時加開區(qū)間列車的需要；越行線可以作為夜間列車的停留線，減少列車折返段的停車線數(shù)量和工程規(guī)模；越行線可以作為事故列車的臨時停留線，減小或避免因事故對正常運營的影響[4]。

3 筑波快線運營模式分析

筑波快線是1條連接日本東京千代田區(qū)秋葉原站與茨城縣筑波市筑波站的近郊通勤交通線，于2005年8月24日正式通車，由首都圈新都市鐵道擁有與經(jīng)營。筑波快線全長58.3km，設(shè)20個車站，列車實行6輛編組，最高速度130km/h，靠近城市中心區(qū)為站間距小的地下站，遠離城市靠近筑波的車站為站間距較大的高架站，最大站間距6.6km[5]。由于線路較長，為了提高線路利用率，筑波快線開行直達、區(qū)間和站站停等組合列車，將筑波—東京時間縮小至45min，為沿線城市到東京中心城區(qū)提供極大便利。

筑波快線列車分為快速(Rapid，紅色)、通勤快速(Commuter-Rapid，橙色)、區(qū)間快速(Semi-Rapid，藍色)與普通列車(Local，灰色)4類，筑波快線車站與運營組織如圖1所示?？焖匐娷噺那锶~原站運行至筑波站，需時45min。

（1）快速列車?？焖倭熊嚍樽羁斓能嚪N，其停車站包括：秋葉原至北千住的所有車站、南流山、流山大鷹之森、守谷及筑波站。

（2）通勤快速列車。通勤快速列車停車站包括：秋葉原至北千住的所有車站、六町、八潮、南流山、流山大鷹之森、柏之葉學園、守谷、研究學園及筑波站。

（3）區(qū)間快速列車。區(qū)間快速列車介于快速與普通列車之間，與快速列車的區(qū)別在于停車方式的不同，區(qū)間快速列車比快速列車停站多，但是速度比普通列車快。區(qū)間快速列車停車站包括：秋葉原至北千住的所有車站、八潮、三鄉(xiāng)中央、南流山、流山大鷹之森、柏之葉學園，以及守谷至筑波的所有車站。

（4）普通列車。普通列車為最慢的車種，基本上只開行于秋葉原至守谷之間，但清晨與深夜的普通班次可運行秋葉原至筑波全線。

根據(jù)筑波快線的配線圖，八潮、流山大鷹之森和守谷3座車站為越行站，可以辦理越行作業(yè)。

4 金義快速軌道交通運營組織

4.1 金義輕軌概況

為了打造金華—義烏都市區(qū)，為沿線旅客提供快速舒適的公共客運交通服務(wù)，金華與義烏市規(guī)劃了1條區(qū)域快速軌道交通線路—金義輕軌，全線長78.7km，設(shè)24座車站，平均站間距3.4km。根據(jù)軌道交通客流預(yù)測，遠期高峰小時最大斷面客流量超過1萬人次/h，全日客運量超過30萬人次，平均運距約為15.8km。遠期金義輕軌全日各站點上下車客流量預(yù)測如圖2所示。

4.2 越行站的設(shè)置

為了節(jié)省金華—義烏的出行時間，提高旅行速度，金義輕軌采用快慢車組合運營方案。在既有研究中，通常根據(jù)列車運行交路安排和運行圖鋪畫計算確定最優(yōu)的越行站位置。因此，在軌道交通規(guī)劃階段時，主要根據(jù)城市建設(shè)用地條件、工程造價、客流需求等因素設(shè)置越行站；在運營階段時，主要根據(jù)越行站的設(shè)置調(diào)整優(yōu)化列車運行圖，通過合理的運營組織適應(yīng)越行站的設(shè)置。

快慢車結(jié)合的區(qū)域快速軌道交通系統(tǒng)適用于客流量相對較低的線路，為了減少慢車的等候時間，越行站數(shù)量不宜過多。根據(jù)客流條件、敷設(shè)方式、工程投資等影響因素，越行站適用于選擇位于郊區(qū)的車站，斷面客流量和站點上下客流量小，并且避開地下車站。

基于以上分析，金義輕軌設(shè)置孝順和義亭姑塘工業(yè)園站為2座越行站。金義輕軌越行站設(shè)置與快慢車運營示意圖如圖3所示。

圖1 筑波快線車站與運營組織圖[6]

圖2 遠期金義輕軌全日各站點上下車客流量預(yù)測圖

圖3 金義輕軌越行站設(shè)置與快慢車運營示意圖

4.3 實施效果分析

開行越行列車可以縮短直達旅客的旅行時間，提高長途旅客的服務(wù)質(zhì)量；但同時也降低了部分列車的服務(wù)質(zhì)量，主要表現(xiàn)為增加被越行站的旅客候車時間和降低慢車的旅行速度，對慢車的旅客影響較大。因此，在開行越行列車時應(yīng)綜合評價越行方案對旅行時間、通行能力的影響，以確定越行方案的實施效果和必要性。

（1）旅行時間節(jié)省。通過模擬列車牽引計算，金華—義烏開行最高運行速度120km/h 的快速列車全程旅行時間約為70min，比慢車節(jié)省11min，有助于實現(xiàn)金華—義烏都市區(qū)一體化的發(fā)展要求，不同速度目標值列車全程旅行時分如表1所示。

（2）通行能力的影響。根據(jù)快慢車開行的比例，系統(tǒng)最小行車間隔時間取2min，列車停站時間按0.5min 估算，在快慢車開行比例分別為2:1、1:1和1:2時，可以根據(jù)公式分別計算出金義輕軌3種情況下越行方案的最大列車開行對數(shù)，分別為16對/d、21對/d 和24對/d[7]。按照城市軌道交通 B 型車4輛編組計算，不同快慢車開行比例情況下線路通過能力如表2所示。其中，在快慢車開行比例分別為1:1和1:2的情況下，金義輕軌的通過能力可以很好地滿足客流需求。

表1 不同速度目標值列車全程旅行時分表

表2 不同快慢車開行比例情況下線路通過能力表

（3）可行性分析。金義輕軌越行站采用地面站和高架站的方式，在工程投資上比地下站節(jié)省，在投資上可行；金義輕軌客流屬于中運量系統(tǒng)，其發(fā)車間隔和通過能力可以滿足客流需求。因此，快慢車結(jié)合的區(qū)域快速軌道交通系統(tǒng)在技術(shù)上可行，通過運營組織方案優(yōu)化和合理設(shè)置越行站，可以達到較好的運營效果。

5 結(jié)束語

通過借鑒國內(nèi)外鐵路的運營經(jīng)驗，區(qū)域快速軌道交通系統(tǒng)采用快慢車結(jié)合的運營組織模式，可以兼顧長距離的快速出行和沿線站站停的旅客出行需求，更具靈活性，適合于分散出行的城鎮(zhèn)密集地區(qū)，如金華—義烏都市區(qū)。區(qū)域快速軌道交通系統(tǒng)在線網(wǎng)規(guī)劃階段時就需要充分考慮快慢車越行組織的要求，對越行方式和設(shè)施進行規(guī)劃預(yù)留，為下階段軌道交通的建設(shè)提供規(guī)劃依據(jù)，為越行組織運營模式創(chuàng)造硬件條件。

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[1]黃慶潮，池利兵，湯宇軒，等.?區(qū)域城際軌道交通功能定位與建設(shè)標準[J].?城市交通，2010，8(4)：60-66.

[2]中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司.?我國市郊鐵路發(fā)展對策研究[R].?武漢：中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司，2011.

[3]黃 榮.?城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運營的組織方法及實施技術(shù)研究[D].?北京：北京交通大學，2010.

[4]王印富，雷志厚.?城市軌道交通行車組織方法的探討[J].?鐵道工程學報，2001，72(4)：59-63.

[5]維基百科.?筑波快線[EB/OL].?(2013-11-26)[2013-12-11].http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%AD%91%E6%B3%A2%E5%BF%AB%E7%B7%9A.

[6]首都圏新都市鉄道株式會社.?つくばエクスプレス線[EB/OL].?(2013-12-01)[2013-12-11].?http://www.mir.co.jp/route_map/akihabara/.

[7]徐吉慶，陳福貴，湯 玨.?城市軌道交通越行方案行車組織設(shè)計[J].?四川建筑，2012，32(1)：75-77.