摘 要:城市軌道交通從開(kāi)始運(yùn)營(yíng)后,逐漸承擔(dān)著越來(lái)越大的客流量,突顯出計(jì)算其實(shí)際承載力的重要性。文章根據(jù)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成及系統(tǒng)承載力的概念,全面系統(tǒng)地分析了影響城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)承載力的因素,為承載力的計(jì)算提供思路。
關(guān)鍵詞:城市軌道交通;承載力;影響因素
城市軌道交通作為大運(yùn)量公共交通工具,能有效緩解城市交通壓力,已經(jīng)在國(guó)內(nèi)許多城市開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。由不同線路組成的城市軌道交通,成網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行,相比于其他公共交通出行方式,將會(huì)更具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),因而其客流量也會(huì)呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì)。而城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)載能力與設(shè)計(jì)承載力存在偏差,二者之間存在匹配關(guān)系,但尚無(wú)相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系。城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)組成復(fù)雜,結(jié)構(gòu)多樣,系統(tǒng)的承載力受多面因素影響,沒(méi)有較為準(zhǔn)確的計(jì)算模型,有必要對(duì)軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)承載力的影響因素進(jìn)行分析,較為全面的認(rèn)識(shí)限制承載力大小的原因,結(jié)合具體情況能為城市軌道交通的日常運(yùn)營(yíng)工作提供改進(jìn)措施。
1 城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
一般而言,廣義的城市軌道交通是指以軌道承載列車運(yùn)行和導(dǎo)向,以信號(hào)系統(tǒng)為控制手段,集中、快速輸送旅客的輪軌交通系統(tǒng)(有別于道路交通),主要為城市內(nèi)(有別于城際鐵路,但可涵蓋郊區(qū)以及大都市圈范圍內(nèi))公共客運(yùn)服務(wù),是一種在城市公共客運(yùn)交通中起骨干作用,具有中等以上運(yùn)量的現(xiàn)代化立體交通系統(tǒng)。
城市軌道交通系統(tǒng)是由多種活動(dòng)設(shè)備和固定設(shè)備組成的復(fù)雜系統(tǒng),從其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)看,主要分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。
硬件系統(tǒng)包括:軌道交通線路、隧道、橋梁、車站、停車場(chǎng)和車輛檢修基地等固定設(shè)施;車輛和車輛運(yùn)載工具;牽引供電系統(tǒng);信號(hào)、列車運(yùn)行控制系統(tǒng)及通信設(shè)施;環(huán)境控制及安全系統(tǒng);與城市其他交通方式銜接換乘設(shè)施及相關(guān)公共設(shè)施等。
軟件系統(tǒng)包括:決策及咨詢機(jī)構(gòu);運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng);行車調(diào)度指揮系統(tǒng);售票系統(tǒng);市場(chǎng)開(kāi)發(fā)機(jī)制及一體化運(yùn)輸協(xié)調(diào)系統(tǒng);應(yīng)急預(yù)防和安全保護(hù)系統(tǒng)等。
城市軌道交通系統(tǒng)的目標(biāo)是安全、快速、經(jīng)濟(jì)、大運(yùn)量、準(zhǔn)時(shí)輸送旅客,滿足城市居民不斷增長(zhǎng)的出行需求,形成安全、高效及可持續(xù)發(fā)展的城市綠色公共交通體系。而其基本功能是實(shí)現(xiàn)旅客的位移,提供安全、快捷、準(zhǔn)時(shí)、經(jīng)濟(jì)和大容量的公共交通工具,完善城市公共交通結(jié)構(gòu)。因此,若把系統(tǒng)的物理框架與其功能框架相結(jié)合,則軌道交通系統(tǒng)可劃分為四個(gè)子系統(tǒng),具體內(nèi)容如表1所示。
城市軌道交通由眾多子系統(tǒng)組成,隨著軌道交通系統(tǒng)所承擔(dān)的客運(yùn)周轉(zhuǎn)量的比例不斷增大,要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),保證系統(tǒng)暢通無(wú)阻,穩(wěn)定運(yùn)行,則需要各個(gè)子系統(tǒng)密切配合、有效銜接、協(xié)調(diào)發(fā)展,才能發(fā)揮整體效能。
2 城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)承載力概述
城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)承載力是指軌道交通網(wǎng)絡(luò)在一定內(nèi)部條件和外部環(huán)境條件影響下,城市軌道交通系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)所具有的最大輸送乘客的能力。
從上述定義可知,城市軌道交通系統(tǒng)的承載力受到各種因素的制約,通常小于系統(tǒng)的原有最大設(shè)計(jì)能力;當(dāng)內(nèi)、外部環(huán)境發(fā)生變化時(shí),系統(tǒng)的承載力也可能發(fā)生變化。因此,城市軌道交通系統(tǒng)的承載力是一個(gè)隨著內(nèi)部條件、外界環(huán)境條件變化的量。分析城市軌道交通系統(tǒng)承載力,具有以下的意義和作用:
2.1 引導(dǎo)城市可持續(xù)發(fā)展
分析城市軌道交通系統(tǒng)承載力路線中的一項(xiàng)重要內(nèi)容就是城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)模和結(jié)構(gòu)形態(tài)規(guī)劃,兩者在一定程度上影響城市空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展,對(duì)城市土地的發(fā)展具有強(qiáng)大的刺激作用。
2.2 為軌道交通設(shè)計(jì)和建設(shè)提供基本依據(jù)
在確定線網(wǎng)結(jié)構(gòu)、換乘車站和換乘形式的同時(shí),也為確定軌道交通建設(shè)規(guī)模、修建順序以及編制軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃提供了依據(jù)。
2.3 完善城市軌道交通,提高其在公共交通中的地位
在一定的城市軌道交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)承載力下進(jìn)行線網(wǎng)規(guī)劃,有利于控制和降低工程造價(jià),同時(shí)可最大限度地滿足居民出行的需求,改善城市交通擁擠的現(xiàn)狀,提高軌道交通的分擔(dān)率。
由于承載力具有可變性,所以我們需要對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控和管理,進(jìn)而使軌道交通系統(tǒng)的承載力維持在較高的水平。
3 城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)承載力影響因素
根據(jù)上述軌道交通系統(tǒng)承載力的定義、特點(diǎn)和分類,結(jié)合城市軌道交通系統(tǒng)本身的組成成分及特點(diǎn),我們將影響該系統(tǒng)承載力的主要因素分為九個(gè)部分,分別是環(huán)境條件、服務(wù)要求、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)施設(shè)備、運(yùn)行模式、管理水平、人員素質(zhì)和客流情況。
3.1 環(huán)境因素
一個(gè)特定的系統(tǒng)總是處在一個(gè)特定的環(huán)境之中的,對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)來(lái)說(shuō),雖然其設(shè)計(jì)承載力中已經(jīng)包含了環(huán)境的因素,但它的現(xiàn)實(shí)承載力和具體實(shí)現(xiàn)的承載力,即實(shí)現(xiàn)承載力,都會(huì)隨環(huán)境的變化而變化,因此環(huán)境因素是影響城市軌道交通系統(tǒng)承載力的一個(gè)重要因素。
3.2 服務(wù)要求
列車定員、列車速度、線路條件以及其它相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定都與服務(wù)水平相關(guān),服務(wù)要求能直接影響站臺(tái)寬度等硬件設(shè)施,從而改變網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體承載力,因此系統(tǒng)的服務(wù)要求也是確定系統(tǒng)承載力的必要條件。
3.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要是指城市軌道交通系統(tǒng)的路網(wǎng)結(jié)構(gòu),同樣的一條城市軌道交通線路以不同的方式接入路網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生完全不同的承載力,這是因?yàn)椴煌膿Q乘會(huì)導(dǎo)致局部客流的不同,致使該線路的運(yùn)輸能力表現(xiàn)出不同的參數(shù)。
3.4 設(shè)施設(shè)備
從理論上講,我們研究城市軌道交通系統(tǒng)的承載力是以一個(gè)固定的系統(tǒng)(包括設(shè)施設(shè)備、管理體系等)為研究對(duì)象進(jìn)行分析的,但是即便是作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的城市軌道交通系統(tǒng)也是在不斷的變化之中的,這必然導(dǎo)致承載力的變化。例如,隨著時(shí)間的推移,設(shè)備的質(zhì)量會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,致使某些可靠性參數(shù)發(fā)生變化;另外,在不同時(shí)期、不同時(shí)段,城市軌道交通運(yùn)營(yíng)單位會(huì)投入不同數(shù)量的設(shè)備(例如列車的數(shù)量),因而使得系統(tǒng)的能力發(fā)生波動(dòng)。
3.5 運(yùn)行模式
同樣的物理系統(tǒng)在不同的運(yùn)行模式下,其承載力也會(huì)發(fā)生變化,如高峰運(yùn)行模式與常規(guī)運(yùn)行模式、正常模式與節(jié)能運(yùn)行模式的系統(tǒng)承載力是不同的。
3.6 客流情況
客流的時(shí)間和空間分布必然使城市軌道交通系統(tǒng)中不同線路、區(qū)段的實(shí)現(xiàn)承載力有所不同,這樣也就導(dǎo)致了整個(gè)系統(tǒng)承載力會(huì)有所不同。
3.7 管理制度
不同的管理體系、管理制度、管理流程以及運(yùn)營(yíng)和維修模式等,影響客流走行速度、路線選擇或是列車開(kāi)行數(shù)量及時(shí)間等,也必然對(duì)系統(tǒng)承載力產(chǎn)生影響。
3.8 人員素質(zhì)
同樣的系統(tǒng)由不同的人來(lái)管理和維護(hù),必然導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)發(fā)揮不同的能力。因此,人員素質(zhì)對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)承載力也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。
3.9 經(jīng)濟(jì)因素
一個(gè)物理系統(tǒng)的能力必然與經(jīng)濟(jì)因素相關(guān),能力要求越高,經(jīng)濟(jì)付出就越高(當(dāng)然也可能會(huì)導(dǎo)致大的經(jīng)濟(jì)收入),所以,在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中,系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)方必然會(huì)考慮能力和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系,因此,在研究城市軌道交通系統(tǒng)承載力時(shí),也應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)因素。
4 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)以上城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)承載力的影響因素分析,可以為承載力的計(jì)算模型建立提供思路,完善模型內(nèi)指標(biāo)的選取。相關(guān)的影響因素還可以作為改善城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)承載能力的措施,如提高管理水平,優(yōu)化軌道交通行車組織方式等,不同的影響因素會(huì)限制承載力的大小,可以根據(jù)具體的承載力計(jì)算結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的措施調(diào)整。
參考文獻(xiàn)
[1]周慶灝,李素瑩. 城市軌道交通若干運(yùn)營(yíng)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)問(wèn)題探討[J].城市軌道交通研究,2013,7:1-3.
[2]楊維.城市軌道交通路網(wǎng)承載能力計(jì)算方法研究[D].北京交通大學(xué),2011.
[3]張一梅.基于路網(wǎng)的城市軌道交通系統(tǒng)運(yùn)輸能力研究[D].北京交通大學(xué),2009.
[4]李曉龍,韓靜茹,宋留洋.城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)承載能力計(jì)算方法研究[J].城市軌道交通研究,2016,2:71-75.