李志成，張磊李銳

（1.安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院城市軌道交通與信息工程系，安徽合肥230001；2.合肥城市軌道交通有限公司運(yùn)營分公司控制中心，安徽合肥230000）

合肥軌道交通1號線開通初期運(yùn)輸組織方案研究

李志成1，張磊2李銳1

（1.安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院城市軌道交通與信息工程系，安徽合肥230001；2.合肥城市軌道交通有限公司運(yùn)營分公司控制中心，安徽合肥230000）

隨著合肥軌道交通1號線試運(yùn)營期限的臨近，根據(jù)線路特點(diǎn)、沿線客流預(yù)測及特征，對其開通初期運(yùn)輸組織方案進(jìn)行初步研究，為合肥軌道交通1號線試運(yùn)營及正式運(yùn)營提供一定的依據(jù).

合肥軌道交通1號線；客流預(yù)測；開通初期；運(yùn)輸組織方案

線路與站場是列車運(yùn)行的基礎(chǔ)，也是行車方案制定重要條件.合肥地鐵1號線線路全長24.58 km，共設(shè)23座車站、1座車輛段，平均站間距為1 106 m.合肥火車站和九聯(lián)圩站為1號線的兩端站，其中合肥火車站設(shè)有站前交叉渡線（可提供列車站前折返），九聯(lián)圩站設(shè)有站前單渡線及站后交叉渡線（即可提供列車站前折返，又可提供列車站后折返）.除此之外，朱崗站、駱崗站、云谷路站各設(shè)有存車線，可作為臨時存車兼折返之用.

1號線電客車共配屬26列，采用B2（受電弓受流）型車，由6節(jié)車輛（2個列車單元）編組而成，1輛拖車和2輛動車組成一個列車單元.電客車總長度為119.880 m，其構(gòu)造速度為90 km/h，正線線路最高運(yùn)行速度為80 km/h，電客車的定員（見表1）.

表1 電客車定員

1 客流預(yù)測及特征分析

1.1 客流預(yù)測

客流預(yù)測是運(yùn)輸組織設(shè)計的基礎(chǔ)資料，客流的出行特征以及高峰小時斷面客流量和全日斷面客流量是確定列車運(yùn)行交路、編制列車運(yùn)行計劃的基礎(chǔ)資料，合肥軌道交通1號線開通初期客流預(yù)測結(jié)果（見表2）［1］.

1.2 出行時段分析

分析1號線開通初期工作日及雙休日的客流乘降量分布［2］，具體見圖1和圖2，可以總結(jié)出：

（1）受通勤客流出行影響，工作日客流呈駝峰形分布，存在明顯的早晚兩個高峰.早高峰時段為7：00～8：00，高峰小時系數(shù)為17.61%，晚高峰時段為17：00～19：00，高峰時段均值系數(shù)為11.88%，略低于早高峰時段，其他時段客流分布較均勻，自夜間20：00起客流量下降幅度較大.

表2 2017-2019年1號線客流預(yù)測指標(biāo)匯總

（2）雙休日客流呈“兩頭小中間大”的紡錘形分布，客流集聚效應(yīng)遠(yuǎn)低于工作日，并無明顯客流高峰. 8：00～20：00期間客流趨勢較穩(wěn)定，分布較均勻，其中17：00～18：00出現(xiàn)一次小高峰，其他時段客流量均較低.

圖1 1號線開通初期工作日分時客流分布（人次）

圖2 1號線開通初期雙休日分時客流分布（人次）

1.3 斷面客流分析

斷面客流是指單位時間內(nèi)沿同一方向通過線路某斷面區(qū)間的乘客數(shù)量其流量是客運(yùn)量與客運(yùn)運(yùn)距的綜合表現(xiàn)，是客流空間分布的幾何體現(xiàn).斷面客流分布特點(diǎn)直接影響線路的運(yùn)營交路模式，通過分析客流量能最終確定線路單位時間需開行的列車對數(shù)，再根據(jù)全周轉(zhuǎn)時間確定上線列車數(shù)及行車間隔.

1.3.1斷面客流分布特征

1號線開通初期全日斷面客流量分布情況詳見圖3，可以看出全日上下行斷面客流分布情況相似，主要集中在線路北段（長淮站至合肥南站），線路南段為濱湖新區(qū)，處于發(fā)展初期，部分區(qū)間客流回落幅度較大.根據(jù)近期客流需求預(yù)測顯示，2018年之后濱湖區(qū)客流增長迅速.

圖3 1號線開通初期全日斷面客流量（人次/日）

1.3.2 分時最大斷面客流量

1號線開通初期分時最大斷面客流量見圖4、圖5，斷面客流時段分布基本符合前文乘客出行時段分析，其中工作日高峰小時斷面客流量為7 476人次，在高峰小時滿載率（列車按定員載荷計算）0.6的前提下，行車間隔約為7 min；雙休日高峰小時斷面客流量為2 633人次，在高峰小時滿載率0.6的前提下，行車間隔僅需20 min，1號線開通初期行車間隔可適當(dāng)增大.

圖4 工作日分時最大斷面客流量（人次）

圖5 雙休日分時最大斷面客流量（人次）

2 運(yùn)輸組織方案

2.1 初期列車運(yùn)行交路

列車運(yùn)行交路是軌道交通線路的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一，規(guī)定了列車運(yùn)行區(qū)段和折返車站，采用合理的列車運(yùn)行交路，能夠在滿足服務(wù)水平的同時提高列車運(yùn)用效率，避免運(yùn)能冗余，確保行車組織的經(jīng)濟(jì)合理［3-4］.

從1號線斷面客流數(shù)據(jù)可知，現(xiàn)階段總體客流量較小，若開行大小交路，區(qū)段行車間隔過長，必然會導(dǎo)致小交路區(qū)段行車間隔過密，造成列車運(yùn)能大幅浪費(fèi)及非交路區(qū)段乘客候車時間的增加.因此，綜合考慮乘客服務(wù)水平、客流需求、運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性、開通初期線路及設(shè)備設(shè)施穩(wěn)定度、行車及客運(yùn)組織人員操作熟練度等因素，合肥軌道交通1號線開通初期采用單一大交路運(yùn)行，見圖6.

圖6 單一大交路

2.2 全日行車計劃

2.2.1 運(yùn)營服務(wù)時間

運(yùn)營服務(wù)時間的安排主要考慮兩個因素：一是方便乘客，滿足城市生活的需要，即考慮城市居民出行活動的特點(diǎn)；二是滿足城市軌道交通各項(xiàng)設(shè)備檢修養(yǎng)護(hù)的需要，全世界多數(shù)城市軌道交通運(yùn)營服務(wù)時間在18～20 h［5］.

表3 1號線開通初期首末班車發(fā)車時間

借鑒杭州、寧波、無錫、南京及武漢等周邊城市近期開通新線首末班車時間，并結(jié)合合肥當(dāng)?shù)厥忻癯鲂刑卣骷翱紤]與合肥南站的高鐵/動車接駁，初步確定1號線開通初期首末班車時間（見表3）.

2.2.2 分時開行列車數(shù)及行車間隔

分時開行列車數(shù)是運(yùn)營服務(wù)時間內(nèi)各個小時開行的列車數(shù)量，是初步確定行車間隔的基礎(chǔ)資料.分時開行列車數(shù)主要根據(jù)運(yùn)營服務(wù)時間內(nèi)分時最大斷面客流量、列車定員人數(shù)和車輛滿載率，以及期望達(dá)到的服務(wù)水平進(jìn)行編制.

1）計算分時列車開行數(shù)

計算公式如下：

式中：ni：分時列車開行數(shù)（列）；：分時最大斷面客流量（人）；P列：列車定員數(shù)（人）；β：小時線路斷面滿載率，即特定斷面上的車輛載客能力利用率，國內(nèi)大部分城市首條地鐵開通初期高峰期斷面滿載率為0.4～0.6，非高峰期斷面滿載率為0.2～0.4.

2）計算分時行車間隔

計算公式如下：

根據(jù)分時最大斷面客流、列車定員與小時線路斷面滿載率（工作日：高峰滿載率為0.61，非高峰滿載率為0.29；周末：斷面滿載率為0.27），分別按公式（1）、（2）可計算出不同時段的列車開行數(shù)與行車間隔，綜合考慮運(yùn)力要求、運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性及行車間隔要求等方面要素，最終確定開通初期列車開行數(shù)和行車間隔（見表4）.

表4 全日行車最大斷面滿載率

2.3 停站方案與停站時間

2.3.1 停站方案

列車停站方案是城市軌道交通運(yùn)營組織中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，規(guī)定了列車的停站模，主要有：站站停方案、非站站停方案2種.其中，站站停方案具有其行車組織簡單，減少乘客同線換乘及候車時間，服務(wù)水平高，適合客流較大且相對均衡線路，該方案在國內(nèi)被廣泛采用，尤其是新線開通初期.根據(jù)預(yù)測客流的空間分布特征，合肥軌道交通1號線運(yùn)營初期采用站站停方案.

2.3.2 停站時間

列車停站時間是列車在車站的到達(dá)與出發(fā)作業(yè)時間和乘客上下車的客運(yùn)作業(yè)時間總和，主要取決于5個方面因素：車站乘客乘降量；平均上、下一位乘客所需時間，該項(xiàng)時間取決于車輛的車門數(shù)及車門寬度、車廂內(nèi)的座椅布置方式、站臺高度和車站客運(yùn)組織措施；開關(guān)車門時間；車門和車站屏蔽門的同步時間；確認(rèn)車門關(guān)門狀態(tài)良好時間，其計算公式如下：

式中：t站為列車停站時間（s）；P上、P下為高峰小時車站上車或下車人數(shù)（人）；t上（下）為平均上或下一位乘客所需時間（s）；n為高峰小時開行列車數(shù)（列）；m為列車編成輛數(shù)（輛）；d為每車每側(cè)車門數(shù)（扇）；t開關(guān)為開關(guān)車門時間（s）；t確認(rèn)為確認(rèn)車門關(guān)閉狀態(tài)良好及出站信號顯示時間（s）.

按照公式（3）可計算出1號線列車的停站時間，并適當(dāng)加上一定余量取整（見表5）.

表5 列車停站時間

（1）合肥火車站、九聯(lián)圩站屬于線路兩端站，需進(jìn)行列車折返清客，合理延長停站時間.其中，合肥火車站采用站前折返，司機(jī)換端、乘客上下客作業(yè)均在同一側(cè)站臺完成，停站時間設(shè)定為160 s；九聯(lián)圩站采用站后折返，上下行站臺停站時間均設(shè)定為60 s.（2）各中間車站，根據(jù)其每日預(yù)測客流乘降量高低，對停站時間進(jìn)行具體劃分.其中，長淮站至合肥南站日乘降量均高于15 000人次，停站時間設(shè)定為40 s；朱崗站至萬年埠站日乘降量居中，停站時間設(shè)定為35 s；南站南廣場站至丙子鋪站日乘降量均小于5 000人次，停站時間設(shè)定為30 s（見表5）.

表6 1號線設(shè)計運(yùn)輸能力

3 線路運(yùn)輸能力

根據(jù)AW2下車輛6人/m2定員計算，6節(jié)編組，列車定員為各車輛定員數(shù)求和或1單個單元定員數(shù)的兩倍，即（230+250+250）×2=1 460人/列，高峰小時單向最大斷面客流量及設(shè)計輸送能力（見表6）.

4 結(jié)語

合肥地鐵1號線承擔(dān)合肥南北骨干線路的客流運(yùn)輸任務(wù)，通過對1號線線路與車站、車輛選用、客流預(yù)測及客流特征分析與研究，并進(jìn)一步對列車交路及全日行車計劃進(jìn)行計算與分析，進(jìn)而確定了合肥軌道交通1號線開通初期運(yùn)輸組織方案，此方案將直接關(guān)系到初期的運(yùn)營效率和服務(wù)水平，也為后期其他線路的陸續(xù)開通運(yùn)營有著重要的借鑒意義.

［1］合肥市軌道交通1號線一、二期工程開通初期客流預(yù)測[R].南京：東南大學(xué)建筑設(shè)計研究院有限公，2016.

［2］趙淑芝，趙貝.多因素影響下的城市居民出行行為時間價值[J].吉林大學(xué)學(xué)報，2011(1)：46-50.

［3］薛亮，劉小玲.沈陽地鐵一號線運(yùn)輸組織方案優(yōu)化研究[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2012，34(11)：77-81

［4］王麗紅，張鐵竹.鄭州軌道交通一號線運(yùn)輸組織方案研究[J].軌道交通裝備與技術(shù)，2014(6)：17-19

［5］李志成，李宇輝.城市軌道交通行車組織[M].合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2014：4-17.

Study on the Transportation Organization Plan of Hefei Metro Line 1 in Early Operation

LI Zhi-cheng1,ZHANG Lei2,LI Rui1
（1.Department of Urban Rail Transit and Information Engineering,Anhui Communications Vocational and Technical College,Hefei 230001；2.Control Center,Operation Branch Company of Hefei Urban Rail Transit Co.Ltd, Hefei 230000,Anhui,China）

With the trial operation period approaching for Hefei Rail Transit Line 1,it studies the organization of transport Organization in the early operation,based on the line characteristics and the passenger flow forecast,which will provide a certain decision basis for the Hefei rail transit line 1 trial operation and formal operation.

Hefei rail transit line 1；passenger flow forecast；early operation；transport organization scheme

U292.4

A

1007-5348（2016）12-0019-06

（責(zé)任編輯：歐愷）

2016-12-14

安徽省高校自然科學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目(KJ2015A442)；安徽省質(zhì)量工程項(xiàng)目(2015gkk030）.

李志成(1982-)，男，安徽巢湖人，安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院城市軌道交通與信息工程系講師，碩士；研究方向：軌道交通運(yùn)輸與管理.