張姝釩

深圳市地鐵集團有限公司

城市軌道交通線路運輸能力研究

張姝釩

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隨著城市軌道交通路網(wǎng)的不斷形成、路網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大和路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不斷升級，對網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境下的資源共享、集中指揮、智能化管理等提出了更高的要求。要實現(xiàn)全網(wǎng)范圍內(nèi)的“資源共享，綜合利用”，就必須準(zhǔn)確計算出運輸能力、評估既有路網(wǎng)運輸能力極限和查找出既有路網(wǎng)的運輸能力約束，解決路網(wǎng)能力瓶頸識別和消解的問題，從而實現(xiàn)路網(wǎng)整體優(yōu)勢出發(fā)的“點、線、網(wǎng)”的動態(tài)能力協(xié)調(diào)配置，以有效解決由于運能緊張及能力利用不合理而導(dǎo)致的運輸效率不高的問題，從而更好地發(fā)揮城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體能力和綜合效益。

城市；軌道交通；運輸能力；研究

1 引言

運輸能力是城市軌道交通系統(tǒng)最重要的參數(shù)，一切運輸組織都要以運輸能力作為出發(fā)點。城市軌道交通運輸組織只有由點、線構(gòu)成的一個完整的軌道交通路網(wǎng)系統(tǒng)才能完成。點系統(tǒng)能力、線系統(tǒng)運輸能力的研究是路網(wǎng)系統(tǒng)能力研究的基礎(chǔ)，但路網(wǎng)系統(tǒng)運輸能力不僅僅是組成路網(wǎng)各點線子系統(tǒng)運輸能力的簡單加總，孤立地研究“點”或“線”系統(tǒng)的運輸能力具有很大片面性，所以從系統(tǒng)的觀點講“軌道交通運輸能力”應(yīng)該是軌道交通路網(wǎng)系統(tǒng)的運輸能力，而不是其各子系統(tǒng)的運輸能力。然而，目前關(guān)于路網(wǎng)系統(tǒng)運輸能力的研究并不多見，因此有必要對其進(jìn)行深入分析與探討。

2 路網(wǎng)系統(tǒng)運輸能力的影響因素

2.1 線路通過能力

線路是軌道交通路網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，’是形成路網(wǎng)有效供給能力的最基礎(chǔ)產(chǎn)出部分。路網(wǎng)系統(tǒng)運輸能力包括在一定時期內(nèi)各軌道交通線路所能夠提供的運力數(shù)量的總和?？梢?，軌道交通路網(wǎng)系統(tǒng)運輸能力與線路通過能力直接相關(guān)。

2.2 路網(wǎng)規(guī)模

路網(wǎng)系統(tǒng)運輸能力不僅與線路通過能力有關(guān)，還與路網(wǎng)規(guī)模有關(guān)，有以下兩方面原因：1)對于某一固定軌道交通線路而言，其運輸能力與該線路上行駛列車的速度、密度或載重有關(guān);但對于整個路網(wǎng)而言，除了上述因素對運輸能力的影響外，路網(wǎng)規(guī)模從數(shù)量上反映了軌道交通系統(tǒng)的運輸能力，是形成軌道交通運輸綜合能力的物質(zhì)基礎(chǔ)。一般來說，在軌道交通運輸效率不變的情況下，路網(wǎng)規(guī)模越大，設(shè)計運輸能力就越大，反之，設(shè)計運輸能力就小。2)軌道交通運輸是以實現(xiàn)旅客的空間位移為目的的，其運輸生產(chǎn)的產(chǎn)品則應(yīng)“以運輸量和運輸距離進(jìn)行復(fù)合計量”。從這個意義上講，路網(wǎng)運輸能力作為軌道交通運輸業(yè)的一種生產(chǎn)能力，其概念組成中應(yīng)當(dāng)考慮路網(wǎng)規(guī)模這一因素。

3 提升城市軌道交通運輸能力的措施分析

3.1 運輸能力加強措施

3.1.1 運輸組織措施。運輸組織措施是指無須大量投資，通過有效使用技術(shù)設(shè)備和優(yōu)化運輸組織過程，使運輸能力達(dá)到需要水平的能力加強措施，如優(yōu)化列車運行圖、合理規(guī)定停站時間、科學(xué)組織折返作業(yè)、改善列車乘務(wù)制度以及采用各種在短時期能提高能力的措施等。

3.1.2 設(shè)備改造措施。設(shè)備改造措施是指需要較大投資，通過設(shè)施、設(shè)備的新建或加強，使運輸能力達(dá)到需要水平的能力加強措施，如建設(shè)新線、改造既有線、采用先進(jìn)的列車運行控制系統(tǒng)和購置新型車輛等。根據(jù)國內(nèi)外城市軌道交通的運營實踐，在擴能措施方面，加強既有線運輸能力通常是運輸組織措施和設(shè)備改造措施兩者并用。但在線路行車密度己經(jīng)較高的情況下，提高運輸能力往往需要通過采用設(shè)備改造措施來實現(xiàn)。城市軌道交通車輛可以隨著客流的增加而逐步購置，各種技術(shù)設(shè)備也有更新改造的可能，而車站在建成后想擴建是極為困難的。因此，在城市軌道交通規(guī)劃設(shè)計中，必須充分考到軌道交通的這一特點，折返站、換乘站的站型選擇及設(shè)計應(yīng)能確保線路的遠(yuǎn)期運能潛力的充分發(fā)揮。

3.2 最佳改造時機的確定

選擇疏解瓶頸的方法是根據(jù)一系列的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)進(jìn)行的。這些指標(biāo)按照性質(zhì)可以分為投資指標(biāo)和乘客的滿意度指標(biāo)。但是，在不同的方案中，許多的投資指標(biāo)所表現(xiàn)出的乘客的滿意度是不相同的，乘客滿意度比較好的方案投資往往也比較大。因此，為了選擇合適的方案我們需要對上述兩個指標(biāo)進(jìn)行量化，以便進(jìn)行方案必選。在一定的范圍內(nèi)，隨著投資額度的增加，城市軌道交通乘客的滿意度是隨著增加的，但是超過一定的范圍之后，乘客的滿意度就不在上升，但是產(chǎn)出/投資比并不隨著投資額度的增加而一直增加的，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定的投資額度時，雖然乘客的滿意度很高，但是城市軌道交通并不能得到最充分的發(fā)揮，造成能力的浪費也是不可取的，如圖1所示。因此，在選擇方案的時候，要綜合考慮乘客的滿意度和產(chǎn)出/投資比，來確定最佳的改造方案。

圖1 乘客滿意度、產(chǎn)出/投資比與投資額度的關(guān)系圖

3.3 路網(wǎng)條件下運輸能力協(xié)調(diào)

3.3.1 線路之間的能力匹配。隨著城市軌道交通路網(wǎng)的逐漸形成，不同區(qū)域交通產(chǎn)生量和吸引量的差異以及各線路客流吸引程度的不同，必然導(dǎo)致路網(wǎng)中客流量分配的不均衡，且不同路段飽和度和服務(wù)水平差異日益懸殊。因此，必須對整個軌道交通路網(wǎng)上的客流預(yù)測和客流分配有精準(zhǔn)的把握，并在此基礎(chǔ)上力求各線路能力較高程度的匹配。在具體實施上，首先要保證線路的設(shè)計能力合理，新線設(shè)計能力滿足近期客運量要求并為遠(yuǎn)期留有余地，且不會造成能力的浪費;其次要保證既有線不會成為限制新線能力發(fā)揮的瓶頸，如有需求應(yīng)按照合理匹配的原則進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑臁?/p>

3.3.2 線路與車站的能力匹配。線路與車站的能力匹配尤其是與換乘站的能力匹配，對路網(wǎng)的能力協(xié)調(diào)尤其重要。車站是客流的集散節(jié)點，從各相連的線路接收客流，再通過線路將客流發(fā)送出去。車站的能力極大地影響客流在該節(jié)點的流動速度，進(jìn)而影響整個路網(wǎng)的運營效率。研究車站的能力，特別是車站內(nèi)部換乘和疏散通道的能力，盡可能保證其與線路能力的協(xié)調(diào)匹配，是發(fā)揮軌道交通路網(wǎng)整體效能的又一重要手段。

[1] 王永亮.城市軌道交通列車交路計劃編制方法研究[D].北京交通大學(xué)，2014.

[2] 吳智利.城市軌道交通線路通過能力影響因素分析及平臺應(yīng)用[D].北京交通大學(xué)，2013.