劉峻峰 程 濤

(西安市地下鐵道有限責(zé)任公司， 710016, 西安//第一作者，高級(jí)工程師)

目前，西安地鐵運(yùn)營(yíng)線網(wǎng)長(zhǎng)50.9 km，運(yùn)營(yíng)車站有40座(含換乘站1座)，日均客運(yùn)量達(dá)到90萬人次/d，客運(yùn)強(qiáng)度達(dá)1.77萬人次/(km·d)。作為主干線路的西安地鐵2號(hào)線(以下簡(jiǎn)為“2號(hào)線”)自2014年6月16日南段開通以來，客流迅速增長(zhǎng)，出現(xiàn)了高峰時(shí)段車廂擁擠、部分時(shí)段區(qū)段運(yùn)能不足等現(xiàn)象。本文重點(diǎn)對(duì)2號(hào)線斷面客流特征進(jìn)行分析，結(jié)合當(dāng)前運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀，分析其存在的問題，研究相應(yīng)的行車組織優(yōu)化措施。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀

2號(hào)線北起北客站站，站南至韋曲南站，線路長(zhǎng)26.133 km，有21座地下車站，平均站間距為1.31 km。北端渭河車輛段與北客站站相接，南端潏河停車場(chǎng)與韋曲南站相接，并與西安地鐵1號(hào)線在北大街站換乘。

2號(hào)線全天運(yùn)營(yíng)時(shí)間約為17 h，全天采取單一交路(北客站站至韋曲南站)，兩端一場(chǎng)一段出入車。工作日運(yùn)營(yíng)時(shí)段按客流量劃分為高峰時(shí)段、平峰時(shí)段及低谷時(shí)段，高峰時(shí)段最大上線列車數(shù)為21列、最小行車間隔為297 s；周六、日運(yùn)營(yíng)時(shí)段按客流量劃分為高峰時(shí)段及低谷時(shí)段，高峰時(shí)段最大上線列車數(shù)為20列、最小行車間隔為312 s。

西安地鐵目前日均客運(yùn)量達(dá)90萬人次/d，承擔(dān)了西安市區(qū)約7%的交通出行(建成區(qū)有480萬人口，日交通出行1 050萬人次，地鐵承擔(dān)77萬人次，地鐵換乘系數(shù)為1.22)。2014年第三季度，2條地鐵線路客運(yùn)強(qiáng)度位居全國(guó)第三位，線路運(yùn)營(yíng)效率也隨之不斷提升。

1.2 客流特征

本文以2014年9月客流數(shù)據(jù)為例，對(duì)2號(hào)線工作日斷面客流特征進(jìn)行詳細(xì)分析。

1.2.1 工作日高峰時(shí)段客流特征

2號(hào)線工作日早晚高峰時(shí)段的上下行斷面客流量空間分布如圖1所示。

a) 早高峰

b) 晚高峰

由圖1可得，2號(hào)線工作日高峰時(shí)段客流特征為：

(1) 工作日早高峰時(shí)段，上下行客流量高峰斷面具有明顯的偏心分布特征。在早高峰時(shí)段，上行方向由北客站站至北大街站的斷面客流量較大；北大街站之后，斷面客流逐步減少。下行方向，小寨站至體育場(chǎng)站區(qū)段斷面客流量最大，小寨站后，斷面客流量逐步減少。

(2) 工作日晚高峰時(shí)段上下行客流量分布基本對(duì)稱，呈正態(tài)分布特征。安遠(yuǎn)門站至鐘樓站區(qū)段客流量最大，且上行方向北段客流量大于南段客流量。相反的下行方向南段客流量大于北段客流量。

(3) 早晚高峰時(shí)段上下行客流量分布不均衡，早高峰時(shí)段上下行客流不均衡程度尤為突出。早高峰時(shí)段上行斷面客流量遠(yuǎn)大于下行斷面客流量，不均衡系數(shù)約為1.27；晚高峰時(shí)段上行斷面客流大于下行斷面客流，不均衡系數(shù)約為1.24。

1.2.2 工作日客流量全日分時(shí)分布

2號(hào)線上下行斷面客流量分布不均衡，其斷面客流時(shí)間分布特征分析以上行為主。相應(yīng)客流特征為：

(1) 2號(hào)線尚處于客流培育期，工作日早晚高峰時(shí)段客流分布差異較大。早高峰時(shí)段的斷面客流量,周一的高于其他工作日的;晚高峰時(shí)段的斷面客流量,周五的高于其他工作日的。

(2) 工作日早晚高峰特點(diǎn)明顯，早高峰時(shí)段的斷面客流量大于晚高峰的斷面客流量。

(3) 2號(hào)線工作日客流量最大斷面出現(xiàn)在周一早高峰時(shí)段的安遠(yuǎn)門站—北大街站上行區(qū)間，最大斷面客流量達(dá)到2.16萬人次/h，超過2號(hào)線的運(yùn)能水平。

1.2.3 客流特征問題分析

從客流特征上分析，2號(hào)線存在以下問題。

(1) 早晚高峰時(shí)段斷面客流量差異大。主要表現(xiàn)在：早晚高峰的斷面客流量明顯不同，早高峰斷面客流量遠(yuǎn)超過晚高峰斷面客流量。

(2) 上行、下行客流量極不均衡。特別是早晚高峰時(shí)段的上、下行方向客流量不均衡程度更為突出。早高峰上行最大斷面客流量遠(yuǎn)大于下行最大斷面客流量，最大方向不均衡系數(shù)高達(dá)1.27。

(3) 周一早高峰時(shí)段的2號(hào)線運(yùn)能最為緊張，其乘客滿意度及舒適度較低。根據(jù)客流分析，目前2號(hào)線周一早高峰上行方向運(yùn)能不能滿足客流需求，其滿載率超過121%，擁擠程度極高。受車底數(shù)量的限制，目前無法通過增加車底運(yùn)用數(shù)量來縮短行車間隔。

(4) 高峰時(shí)段北大街站換乘壓力較大，其客流控制措施已逐漸常態(tài)化。當(dāng)有列車同時(shí)到站時(shí)，北大街站換乘客流會(huì)在短時(shí)間內(nèi)集中，其換乘通道已接近飽和，客流壓力很大。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，某日北大街站全天瞬時(shí)最大客流量出現(xiàn)在晚高峰時(shí)段的18:15—18:20。在這5 min里，北大街站瞬時(shí)客流量接近2 000人次?？土靼床煌M(jìn)出站口及換乘方向形成了16個(gè)流向，隨著乘客對(duì)不同的通道和出入口的選擇，共形成52條流線。北大街站2號(hào)線站臺(tái)樓梯要承擔(dān)1 700人次的客流，并面對(duì)10種以上的流向，致使樓梯通道能力緊張，存在安全性隱患。乘客步速不同，上下樓方向各異，也極易形成客流對(duì)沖及摩擦。

2 行車組織優(yōu)化措施

為緩解2號(hào)線運(yùn)能緊張問題，在增購(gòu)列車未交付使用前，應(yīng)根據(jù)客流分布的時(shí)間和空間規(guī)律，優(yōu)化運(yùn)輸組織方式。主要采用行車組織方法，梯度遞進(jìn)，將有限運(yùn)能集中投放到重點(diǎn)時(shí)段和區(qū)段；同時(shí)，輔以優(yōu)化客運(yùn)組織手段，減緩大客流壓力。

2.1 調(diào)整北大街站列車到站時(shí)間

根據(jù)列車運(yùn)行時(shí)刻表，在18：15—18：20期間，有3列列車同時(shí)到達(dá)北大街站，從而導(dǎo)致?lián)Q乘客流驟增。現(xiàn)采用調(diào)整時(shí)刻表手段，使得高峰時(shí)段到達(dá)北大街站的列車錯(cuò)開8 s以上，有效減小了瞬時(shí)換乘客流量。

2.2 加開備用車

由2號(hào)線的15 min斷面客流分析可知，早晚高峰時(shí)段極大客流持續(xù)時(shí)間一般不超過45 min，且均處于安遠(yuǎn)門站至北大街站區(qū)段。在突發(fā)大客流或臨時(shí)可預(yù)見大客流情況下，可采取直接加開備用車來緩解客流壓力[1]。備用車可存放于市圖書館站存車線，在出現(xiàn)緊急情況時(shí)，直接加開至大客流車站(如北大街車站)。

2.3 不均衡運(yùn)輸組織，提升單向運(yùn)力

目前2號(hào)線高峰時(shí)段部分區(qū)間運(yùn)力不足，且上下行斷面客流極不均衡。故早高峰可采用上下行不均衡運(yùn)輸組織方法。在高峰時(shí)段，單方向加車，提升某一方向運(yùn)力，減緩高峰峰值時(shí)刻客流壓力。在安遠(yuǎn)門站至北大街站區(qū)段，原來早高峰時(shí)段上線20列列車，運(yùn)能約為1.60萬人次/h?，F(xiàn)采用不均衡運(yùn)輸組織方法，在上行方向增開1列列車，小時(shí)運(yùn)能提升至1.78萬人次/h?？梢姡谶\(yùn)用車數(shù)不變的情況下，上行方向高峰峰值時(shí)刻(7:26—7:57)的運(yùn)力提升了11%。

2.4 高峰時(shí)段開行大小交路，提升高密度區(qū)段運(yùn)力

目前2號(hào)線配車22列，以單一交路運(yùn)行。列車全部上線時(shí)的最大運(yùn)能約為1.86萬人次/h(嚴(yán)重超載時(shí)約為2.4萬人次/h)。當(dāng)客流持續(xù)增長(zhǎng)或特殊節(jié)假日時(shí)，2號(hào)線的運(yùn)能矛盾將會(huì)凸顯。

當(dāng)連續(xù)區(qū)段出現(xiàn)運(yùn)力不足時(shí)，可采用大小交路來提高高客流區(qū)段的運(yùn)力[4]。根據(jù)客流分析，2號(hào)線斷面客流量具有中間大、兩端小的特點(diǎn)，為減少運(yùn)用車數(shù)，提高滿載率和運(yùn)營(yíng)效益，在線路配線及信號(hào)設(shè)備功能滿足的前提下，在高峰時(shí)段可按大小交路運(yùn)行。

小交路的選擇主要以高峰時(shí)段單向斷面客流量為依據(jù)?？紤]旅客換乘方便及節(jié)約列車，建議小交路為北客站站—會(huì)展中心站，大交路為北客站站—韋曲南站。在22列列車全部上線的前提下，大小交路開行比例按照1∶1開行。具體大小交路開行方案如表1所示。

開行大小交路的優(yōu)點(diǎn)是：① 共線段運(yùn)能較單一交路提升0.17萬人次/h；② 1∶1開行比例的非共線段行車間隔優(yōu)于其它開行比例，使乘客容易接受。缺點(diǎn)是：① 非共線段服務(wù)水平低，滿載率偏高，社會(huì)關(guān)注度較大；② 行車組織及客運(yùn)組織均較單一交路復(fù)雜。

表1 2號(hào)線大小交路開行方案

3 結(jié)語(yǔ)

斷面客流分布特征及最大斷面客流量是地鐵設(shè)計(jì)選型及行車組織的重要制約指標(biāo)。在 “以車定運(yùn)”的情況下，關(guān)鍵在于掌握客流分布的時(shí)間和空間規(guī)律，進(jìn)一步挖潛增效，將有限運(yùn)能集中投放到重點(diǎn)時(shí)段和區(qū)段，提升運(yùn)營(yíng)效率。目前西安地鐵十字形線網(wǎng)結(jié)構(gòu)及城市功能空間布局，決定了當(dāng)前客流分布呈現(xiàn)以北大街站為中心的正態(tài)分布形態(tài)，易于進(jìn)行行車組織。隨著后續(xù)線路開通，換乘站的增加及臨潼線等郊區(qū)線路的引入，會(huì)出現(xiàn)多峰客流及單向客流等客流形態(tài)，需要制定更高效復(fù)雜的行車組織方案。