向 蕾 葉霞飛 蔣 葉

（同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，201804，上海∥第一作者，碩士研究生）

直通運(yùn)營(yíng)模式在鐵路網(wǎng)中十分常見。鐵路乘客出行距離較長(zhǎng)，出行頻率較低，對(duì)出發(fā)時(shí)間的要求較低；乘客在換乘時(shí)的等候時(shí)間長(zhǎng)。鐵路線路一般為地面或高架敷設(shè)，以適應(yīng)不同編組列車的直通運(yùn)營(yíng)，其車站及線路的改造也不會(huì)引起高額成本。這些鐵路交通需求特點(diǎn)及線路特征保證了其直通運(yùn)營(yíng)模式的必要性和可行性。

城市軌道交通乘客出行頻率高，對(duì)出發(fā)時(shí)間的要求高，換乘時(shí)間要求短。市區(qū)地鐵線路多為地下敷設(shè)。因此，直通運(yùn)營(yíng)模式對(duì)于城市軌道交通是否具有必要性和可行性還值得探討。本文以東京都市圈的軌道交通直通運(yùn)營(yíng)模式為研究對(duì)象進(jìn)行相關(guān)研究。

1 東京都市圈軌道交通概況

東京都市圈覆蓋了以東京站為中心的50 km半徑范圍，包括東京都、千葉縣、埼玉縣、神奈川縣和茨城縣。東京都市圈的軌道交通主要分為3部分：內(nèi)城區(qū)主要是地鐵，外圍區(qū)主要是私鐵、JR（日本鐵路）及地鐵，郊區(qū)主要是私鐵和JR。其中：JR建設(shè)較早，于1914年底形成了線網(wǎng)基本格局；私營(yíng)鐵路在1923年關(guān)東大地震后迅速發(fā)展，基本以JR山手環(huán)線的大型樞紐站為起點(diǎn)；地鐵建設(shè)受到戰(zhàn)爭(zhēng)影響，在1927年開通運(yùn)營(yíng)銀座線之后，直至1951年才開始第二條地鐵線（丸之內(nèi)線）的規(guī)劃建設(shè)。為了應(yīng)對(duì)日益增大的通勤壓力，使郊區(qū)客流能快速便捷地進(jìn)入核心區(qū)，東京都市圈廣泛采用直通運(yùn)營(yíng)組織模式，以提高軌道交通的運(yùn)輸效率。

2 東京都市圈軌道交通直通運(yùn)營(yíng)模式

2.1 同一主體下的直通運(yùn)營(yíng)模式

同一主體下的軌道交通線路具有相同的軌距、供電制式以及信號(hào)控制系統(tǒng)，線路之間的直通運(yùn)營(yíng)無需對(duì)線路技術(shù)特征進(jìn)行改造，僅需建設(shè)聯(lián)絡(luò)線將2條線路連接起來。同一主體下的線路直通運(yùn)營(yíng)模式有“主線+支線”模式和“主線+主線”模式2種。

2.1.1“主線+支線”模式

“主線+支線”模式是同一家運(yùn)營(yíng)公司內(nèi)部線路直通運(yùn)營(yíng)的典型模式。主線的起點(diǎn)站多位于山手環(huán)線上或環(huán)線附近，終點(diǎn)站位于郊區(qū)，主要承擔(dān)通道內(nèi)的通勤、通學(xué)客流；支線的起終點(diǎn)均位于郊區(qū)，線路較短。通過與主線之間的直通運(yùn)營(yíng)，支線乘客不用換乘即能直達(dá)市區(qū)。圖1為京王電鐵株式會(huì)社旗下京王線（主線）與京王相模原線、京王動(dòng)物園線、京王高尾線等3條支線的直通運(yùn)營(yíng)情況。

圖1 京王電鐵株式會(huì)社所轄線路的直通運(yùn)營(yíng)情況

2.1.2“主線+主線”模式

“主線+主線”模式在JR中比較常見。2條主線的起點(diǎn)站均位于市區(qū)，終點(diǎn)站均位于郊區(qū)。通過在市區(qū)車站接軌實(shí)現(xiàn)了2條主線之間的直通運(yùn)營(yíng)，形成了“市郊-市區(qū)-市郊”線路，從而縮短了穿市中心客流的換乘時(shí)間，加強(qiáng)了都市圈內(nèi)各個(gè)區(qū)域之間的聯(lián)系。圖2為JR總武本線與JR中央本線的直通運(yùn)營(yíng)情況。從發(fā)車對(duì)數(shù)來看，直通區(qū)段越長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的直通列車發(fā)車對(duì)數(shù)越少（如千葉站—武藏小金井站/立川站，全天發(fā)車對(duì)數(shù)均小于5對(duì)），對(duì)于這部分乘客來說，直通運(yùn)營(yíng)列車的服務(wù)水平太低，選擇換乘方式可能更為方便；從線路能力來看，JR總武本線的千葉站—御茶水站區(qū)段、JR中央本線的御茶水站—三鷹站區(qū)段均為雙復(fù)線，線路能力比較富余，開行直通列車對(duì)其本線列車運(yùn)行的影響較小。

圖2 總武本線與中央本線的直通運(yùn)營(yíng)情況

2.2 不同主體下的直通運(yùn)營(yíng)模式

不同主體下的軌道交通線路可能具有不同的軌距、供電制式或信號(hào)控制系統(tǒng)，線路之間的直通運(yùn)營(yíng)需對(duì)工程技術(shù)條件進(jìn)行改造，使其技術(shù)特征相同或兼容。不同主體下的線路直通運(yùn)營(yíng)模式主要有全線直通運(yùn)營(yíng)模式和部分直通運(yùn)營(yíng)模式2種。

2.2.1 全線直通運(yùn)營(yíng)模式

全線直通運(yùn)營(yíng)模式，即軌道交通線路全線參與直通。全線直通后相當(dāng)于在1條線路上開行多個(gè)交路。圖3為東急目黑線、地鐵南北線及埼玉高速鐵道線的直通運(yùn)營(yíng)情況，東急目黑線及埼玉高速鐵道線靠近市區(qū)，線路較短，區(qū)間少，與市區(qū)聯(lián)系緊密，全線各站與地鐵南北線換乘的客流量大，因此全線參與直通運(yùn)營(yíng)。全線直通運(yùn)營(yíng)后，其整個(gè)通道內(nèi)開行了7個(gè)交路。例如，高峰時(shí)段從浦和美園站始發(fā)，運(yùn)營(yíng)至市區(qū)的直通列車發(fā)車間隔為5～6 min，運(yùn)營(yíng)至神奈川縣的直通列車發(fā)車間隔為9～12 min，服務(wù)水平較高。

圖3 東急目黑線、南北線、埼玉高速鐵道線的直通運(yùn)營(yíng)情況

2.2.2 部分直通運(yùn)營(yíng)模式

部分直通運(yùn)營(yíng)模式，即軌道交通線路部分區(qū)段（主要為郊區(qū)線）參與直通運(yùn)營(yíng)。直通運(yùn)營(yíng)后，線路分段點(diǎn)或運(yùn)營(yíng)交路分段點(diǎn)會(huì)向郊區(qū)遷移，以避免線路在城市副中心區(qū)域斷開。圖4為JR常磐線、地鐵千代田線及私鐵小田急小田原線的直通運(yùn)營(yíng)情況。從JR常磐線直通運(yùn)營(yíng)至地鐵千代田線的列車較多，服務(wù)水平較高；從JR常磐線直通運(yùn)營(yíng)至小田急小田原線的列車較少，服務(wù)水平較低。

2.3 直通運(yùn)營(yíng)模式分類

東京都市圈軌道交通線路直通運(yùn)營(yíng)模式主要可歸納為2類。①區(qū)域服務(wù)模式：多通過支線與主線的直通運(yùn)營(yíng)，使郊區(qū)乘客快速直達(dá)市區(qū)。②通道服務(wù)模式：由于線路建設(shè)時(shí)序或投資主體不同等原因，1個(gè)通道被斷開成為多條不同的線路；通過直通運(yùn)營(yíng)將通道串聯(lián)起來，可更好地為通道客流服務(wù)。

圖4 JR常磐線、千代田線、小田急小田原線的直通運(yùn)營(yíng)情況

3 直通運(yùn)營(yíng)線路的客流特點(diǎn)

3.1 直通運(yùn)營(yíng)列車發(fā)車對(duì)數(shù)與線路客流的關(guān)系

2條軌道交通線路間的直通運(yùn)營(yíng)示意圖如圖5所示。線路I與線路II直通運(yùn)營(yíng)。其中C站為直通運(yùn)營(yíng)銜接站。以線路I為研究對(duì)象，斷面1的客流包括：留在本線的客流（客流②），轉(zhuǎn)出至線路II的客流（客流③），在C站出站的客流（客流④）。表1列出了5個(gè)直通運(yùn)營(yíng)案例的客流情況和發(fā)車對(duì)數(shù)情況。從表5中可以看出，直通運(yùn)營(yíng)列車的發(fā)車對(duì)數(shù)與客流③有關(guān)；客流③占非出站客流的比例越大，直通運(yùn)營(yíng)列車對(duì)數(shù)占總過站列車對(duì)數(shù)的比例就越大。

圖5 兩條線路直通運(yùn)營(yíng)示意圖

表1 直通運(yùn)營(yíng)案例的客流情況和發(fā)車對(duì)數(shù)情況

3.2 直通運(yùn)營(yíng)區(qū)段與線路客流的關(guān)系

只有當(dāng)線路II的車站i與線路I之間的OD（起訖）客流量足夠大時(shí)，才有必要將線路II的直通區(qū)段延伸至車站i。軌道交通線路直通運(yùn)營(yíng)按區(qū)段可分為全線直通型和部分直通型2種。

3.2.1 全線直通型

東急田園都市線與地鐵半藏門線的直通運(yùn)營(yíng)為全線直通型運(yùn)營(yíng)（如圖6所示）。從半藏門線押上站直通運(yùn)營(yíng)至東急田園都市線的交路有3個(gè)：押上站—鷺沼站、押上站—長(zhǎng)津田站及押上站—中央林間站。3個(gè)交路的直通運(yùn)營(yíng)列車發(fā)車對(duì)數(shù)都很多，服務(wù)水平較高。這和東急田園都市線全線各個(gè)車站與半藏門線的OD客流量有關(guān)。

圖6 東急田園都市線與半藏門線的直通運(yùn)營(yíng)情況

田園都市線是連接市中心和郊區(qū)新城多摩田園都市的典型通勤線路。圖7為2010年田園都市線各站與半藏門線的日均高峰時(shí)段OD客流量?？梢钥闯觯飯@都市線很多車站與半藏門線的高峰時(shí)段OD客流量都大于1 000人次/d，雖然線路后面區(qū)段的一些車站與半藏門線的OD客流量較小，但終點(diǎn)站中央林間站附近有大量的居住人口，該站與半藏門線的高峰時(shí)段OD客流量達(dá)到3 285人次/d，因此有必要實(shí)現(xiàn)田園都市線全線與半藏門線的直通運(yùn)營(yíng)，從而節(jié)省大量乘客的換乘時(shí)間，同時(shí)緩解澀谷站的換乘壓力。

圖7 東急田園都市線各站與半藏門線的日均高峰時(shí)段OD客流量

3.2.2 部分直通型

JR常磐線與地鐵千代田線的直通運(yùn)營(yíng)為部分直通型運(yùn)營(yíng)（如圖8所示）。從千代田線代代木上原站直通運(yùn)營(yíng)至JR常磐線的交路有4個(gè)。其中，代代木上原站至松戶站、柏站及我孫子站的發(fā)車對(duì)數(shù)較多，代代木上原站至取手站的發(fā)車對(duì)數(shù)較少，故取手站之后的區(qū)段不再開行直通列車，其乘客需換乘1次才能到達(dá)千代田線。這和JR常磐線全線各個(gè)車站與千代田線的日均高峰時(shí)段OD客流量有關(guān)。

圖8 JR常磐線與千代田線的直通運(yùn)營(yíng)情況

圖9為2010年常磐線各站與千代田線的日均高峰時(shí)段OD客流量?？梢钥闯觯瑏w有站—我孫子站區(qū)段各站與千代田線的日均高峰時(shí)段OD客流量較大，天王臺(tái)站和取手站同千代田線的日均高峰時(shí)段OD客流量有所下降，取手站之后區(qū)段的各站與千代田線的日均高峰時(shí)段OD客流量很低，部分車站的日均高峰時(shí)段OD客流量為0。因此，常磐線在綾瀨站—取手站區(qū)段與千代田線實(shí)現(xiàn)了直通運(yùn)營(yíng)，且直通運(yùn)營(yíng)列車的發(fā)車對(duì)數(shù)和日均高峰時(shí)段OD客流量情況基本一致。

4 直通運(yùn)營(yíng)的工程條件

不同的軌道交通線路可能具有不同的技術(shù)特征。為實(shí)現(xiàn)線路間的直通運(yùn)營(yíng)，需對(duì)線路的工程技術(shù)條件進(jìn)行改造，使其技術(shù)特征相同或兼容。直通運(yùn)營(yíng)考慮的的工程技術(shù)條件主要包括線路、車站、供電制式及信號(hào)控制系統(tǒng)等方面。

（1）線路方面：要實(shí)現(xiàn)2條線路的直通，需增設(shè)聯(lián)絡(luò)線。若線路為地下敷設(shè)，則聯(lián)絡(luò)線的建設(shè)成本將十分昂貴；若2條線路的軌距不同，則需先統(tǒng)一軌距。例如，京成電鐵株式會(huì)社為使旗下線路與淺草線直通運(yùn)營(yíng)，把全線的軌距調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)軌距（1 435 mm）。此類改造并不多。后期建設(shè)的地鐵線路，由于設(shè)計(jì)時(shí)考慮了與已有私鐵線路或JR的直通運(yùn)營(yíng)，故采用了與直通線路相同的軌距。此外，直通線路還需統(tǒng)一限界，以適應(yīng)車輛尺寸的差異。

（2）車站方面：不同列車編組的線路間要實(shí)現(xiàn)相互直通會(huì)對(duì)車站基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模產(chǎn)生較大影響，小編組的線路站臺(tái)需適當(dāng)延長(zhǎng)。對(duì)于地下站來說，增加車站長(zhǎng)度會(huì)引起高額投資。另外，直通運(yùn)營(yíng)往往采用多交路形式，因此需在折返站增設(shè)折返線及停車線等配線設(shè)施；若車站為地下站，其配線改造費(fèi)用也非常昂貴。

（3）供電制式方面：東京都市圈軌道交通線路的供電制式有架空線1 500 V、架空線750 V、第三軌供電600 V等方式，若要實(shí)現(xiàn)相互直通，需統(tǒng)一供電制式。東京地鐵中的丸之內(nèi)線和銀座線因供電制式不兼容，無法與郊區(qū)線路實(shí)現(xiàn)直通運(yùn)營(yíng)。后期建設(shè)的地鐵線路考慮到與郊區(qū)線路的直通運(yùn)營(yíng)，普遍采用了架空線直流1 500 V的供電制式。

圖9 JR常磐線各站與千代田線的日均高峰時(shí)段OD客流量

（4）信號(hào)控制系統(tǒng)方面：直通運(yùn)營(yíng)列車需與2條線路的信號(hào)系統(tǒng)兼容。在規(guī)劃階段，可統(tǒng)一2條直通線路的信號(hào)制式，采購(gòu)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)系統(tǒng)；若2條線路均已建成，可在直通運(yùn)營(yíng)列車上搭載2套設(shè)備，以分別適應(yīng)不同線路的信號(hào)制式。

5 結(jié)論

（1）東京都市圈軌道交通線路直通運(yùn)營(yíng)模式主要可歸納為2類。①區(qū)域服務(wù)模式：多通過支線與主線的直通運(yùn)營(yíng)，使郊區(qū)乘客快速直達(dá)市區(qū)。②通道服務(wù)模式：由于線路建設(shè)時(shí)序或投資主體不同等原因，1個(gè)通道被斷開成為多條不同的線路；通過直通運(yùn)營(yíng)將通道串聯(lián)起來，可更好地為通道客流服務(wù)。

（2）線路I開往線路II的直通運(yùn)營(yíng)列車對(duì)數(shù)與線路I轉(zhuǎn)出至線路II的客流量有關(guān)。轉(zhuǎn)出客流/（轉(zhuǎn)出客流+留在本線客流）的比值越大，相應(yīng)開行的直通運(yùn)營(yíng)列車對(duì)數(shù)占總過站對(duì)數(shù)的比值就越大。

（3）在東京都市圈的軌道交通線路中，有的線路是全線直通運(yùn)營(yíng)，有的線路是部分區(qū)段直通運(yùn)營(yíng)。直通運(yùn)營(yíng)區(qū)段的長(zhǎng)度和該線各個(gè)車站與直通線路之間的OD客流量有關(guān)。只有當(dāng)OD客流量足夠大時(shí)，才有必要實(shí)現(xiàn)直通運(yùn)營(yíng)。

（4）東京都市圈相互直通運(yùn)營(yíng)軌道交通線路均實(shí)現(xiàn)了軌距、供電制式和信號(hào)制式等技術(shù)特征的統(tǒng)一。技術(shù)特征的統(tǒng)一是線路相互直通的基本條件。

［1］ 明瑞利，葉霞飛.東京地鐵與郊區(qū)鐵路直通運(yùn)營(yíng)的相關(guān)問題研究［J］.城市軌道交通研究，2009（1）：21.

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