曾孟婷

摘 要：列車運行圖是城市軌道交通行車組織的基礎(chǔ)，在講求客運服務質(zhì)量的大環(huán)境下，對于運行圖的要求不僅僅局限于安全和效率。目前國內(nèi)對于城市軌道交通換乘銜接優(yōu)化的研究大多數(shù)基于固定式、等間隔的行車開行計劃，本文將從乘客換乘角度出發(fā)，充分分析換乘客流換乘時間及等待時間，提出非均衡行車間隔運行圖編制方法對換乘客流候車時間進行優(yōu)化。結(jié)果表明當城市軌道交通采用非均衡行車間隔時，可有效縮短乘客平均換乘等待時間，從而提升換乘客流的服務體驗感。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;網(wǎng)絡(luò)化運營;換乘客流;列車運行圖;非均衡行車間隔

中圖分類號：U292 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）09-0214-02

隨著全國城市軌道交通的不斷發(fā)展，不僅北京、上海、廣州等城市領(lǐng)銜進入網(wǎng)絡(luò)化運營時代，南寧、青島、合肥等城市也都步入了網(wǎng)絡(luò)化運營。網(wǎng)絡(luò)化運營使整個城市軌道交通路網(wǎng)的通達性不斷增強，使得城市居民的出行更為便捷。與此同時，網(wǎng)絡(luò)化運營也給城市軌道交通運營企業(yè)帶來了挑戰(zhàn)，隨著路網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復雜，換乘站也越來越多。在此環(huán)境下，把握軌道交通網(wǎng)絡(luò)換乘客流特征、合理制定列車開行計劃、提升客運服務質(zhì)量等變成為了運行圖編制的突破點。

1影響換乘客流的因素

1.1客流種類

換乘站客流可大致分為：進站客流、出站客流和換乘客流[1]。換乘站內(nèi)客流相比普通中間站的客流，除了普通的進出站客流，還有大量的線路間換乘客流，特別是與大客流線路相銜接的換乘站。此外，對于一些大型換乘樞紐，車站內(nèi)的換乘客流要高于進出站客流。

1.2客流走行速度

在車站內(nèi)進行換乘的客流，因條件不同，走行速度會有一定的差異性。主要體現(xiàn)在乘客特征、換乘設(shè)施、換乘環(huán)境等因素。通常同站臺換乘因換乘距離短，客流行走速度差異性不大;而通道換乘換乘距離長，客流行進速度受外界因素影響較大。

1.3客流方向差異

一般來說，城市軌道交通各條線路的客流量在不同的時間段內(nèi)客流流向方方存在一定的差異性，本文中研究主要以大客流方向為主。

2列車組織影響分析

目前全國城市軌道交通列車開行計劃仍然處于固定行車間隔的階段，及在一定時間段內(nèi)列車行車間隔不變。在這種模式下，由于列車周期性地到達換乘車站，所產(chǎn)生的換乘客流和出站客流也會以一定的周期集中到達車站，若這些客流在短時間內(nèi)無法搭乘換乘列車離開，則乘客需要增加額外在站臺的等待時間，車站站臺會在一定時間內(nèi)以積壓客流，且在一定時間內(nèi)，換乘站的換乘客流在客流中占較大比例。

目前，城市軌道交通不論是在行車間隔、檢修修程、施工計劃等都講究均衡性，以保證運營的安全、準點。但隨著城市經(jīng)濟、文化等多樣化的發(fā)展，乘客的出行需求也呈現(xiàn)多樣性變化，均衡性的行車開行計劃已逐漸不再適用。因此文本提出非均衡行車間隔的行車計劃制定理念，旨在縮短乘客平均換乘等待時間，提供更加個性化的運營服務，從而提高服務質(zhì)量。

3換乘時間

根據(jù)乘客走行速度、換乘設(shè)施和換乘環(huán)境，在本文研究中進行以下假定：

（1）乘客走行速度。因乘客個體差異，乘客走行速度存在差異，直接影響乘客換乘時間。因此在進行換乘協(xié)調(diào)優(yōu)化時，需要充分考慮不同乘客的換乘時間。城市軌道交通乘客中青年占95%，老年人占5%，其青年是指12歲～35歲人員，中年是指36歲～60歲人員，老年是指高于60歲人員[2-3]。

乘客根據(jù)出行目的不同走行的速度也有較大差異。出行目的為上班的乘客走行速度往往要快于出門游玩的乘客，搭乘軌道交通前往火車站、高鐵站、機場的乘客走行速度也較快，但是隨身攜帶較大行李的乘客因受環(huán)境限制走行的速度會較慢于未攜帶行李的乘客。

（2）換乘設(shè)施。同站臺換乘時，換乘距離較短，乘客個體差異較小，此時假定換乘時間取同一值;通道換乘時，換乘距離較大，個體差異大，本文采用現(xiàn)場取樣調(diào)查，對調(diào)查數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

（3）換乘環(huán)境。基于通道換乘的情況下，在平峰時期換乘客流較小，乘客行走受相互影響較小，換乘時間主要受到個人行走時間影響，本文采用現(xiàn)場取樣調(diào)查;高峰時期客流較大，換乘時間主要受到換乘設(shè)施影響，乘客行走受到相互制約，個人走行特征弱化，本文假定高峰時期換乘客流為一個整體，換乘時間取同一值。

4取樣調(diào)查

4.1樣本確定

本文中采取現(xiàn)場調(diào)查取樣的方法對某城市軌道交通換乘站乘客換乘時間進行隨機抽樣，樣本容量定為200個滿足數(shù)據(jù)分析的要求[1]。其中中青年乘客樣本量為190個，老年乘客樣本量10個。另外，本文根據(jù)視頻調(diào)查法，調(diào)查研究某城市換乘站換乘客流中攜帶行李的乘客占比如表1。

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，平均占比值為6.21%，則攜帶行李乘客占換乘總?cè)藬?shù)6.21%，則樣本類型及數(shù)據(jù)確定為：中青年未攜帶行李乘客179人，中青年攜帶行李乘客11人，老年未攜帶行李乘客9人，老年攜帶行李乘客1人。本文中標記中青年未攜帶行李乘客為A類樣本，中青年攜帶行李乘客為B類樣本，老年未攜帶行李乘客為C類樣本，老年攜帶行李乘客為D類樣本。

4.2數(shù)據(jù)處理

根據(jù)取樣調(diào)查結(jié)果得出，不同類型乘客換乘時間存在明顯差異，乘客換乘按照時間長短統(tǒng)計。從調(diào)查結(jié)果可以得出，未攜帶行李的中青年乘客換乘時間明顯快于其他3類乘客，且人數(shù)比例占據(jù)換乘乘客的多數(shù)比例。當換乘時間取值為260s時，178名乘客能夠換乘成功，本文取該值作為乘客換乘時間進行換乘銜接優(yōu)化研究，即可滿足大多數(shù)乘客的換乘需求。

5優(yōu)化方案

5.1同站臺換乘優(yōu)化

本文中同站臺換乘時間取同一值，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，某城市軌道交通同站臺換乘時間取值16s，即當換乘站各線路列車到達車站的時間相差16s時，乘客換乘時間最短。根據(jù)換乘站各線路換乘客流方向性及潮汐客流方向性，對于換乘站換乘優(yōu)化需要根據(jù)換乘客流方向，以保證大方向客流能夠成功完成換乘。再者根據(jù)各線路行車間隔的差異性，行車間隔密集的線路乘客候車時間較短，本文將不再進行低密度行車間隔往高密度換乘的情況進行優(yōu)化。

5.2通道換乘優(yōu)化

通道換乘，根據(jù)現(xiàn)場抽樣調(diào)查，某城市軌道交通通道換乘時間取值260s。平峰期，本文假設(shè)換乘站線路A行車間隔分別為7min、線路B行車間隔為8min，列車到達換乘站的時間差異乘周期性變化，周期為56min。則乘客等待時間呈周期性變化。

本課題假設(shè)T0時刻，A、B線路列車同時到達換乘站，乘客換乘時間為Th，T0時刻后A線路第1趟列車到達換乘站的時刻為T0+7′，B線路第1趟列車到達換乘站的時刻為T0+8′，乘客由B線路換乘至A線路站臺的時刻為T0+8′+Th，即為T0+8′+4′20″，后續(xù)列車以此類推。當?shù)竭_T0+56′時刻兩條線列車又將同時到達車站，兩條線列車到達換乘站的時間差呈周期性變化，乘客到達換乘站的時間呈周期性變化。

在一個周期內(nèi)，假設(shè)T0時刻A線路到達的列車為第N趟列車，B線路到達的列車為第M趟列車，A線路通過列車為8列，B線路通過列車為7列，乘客換乘時間為260s，可計算：

當M=1時，該趟車乘客換乘至A線路后的等待時間為：（T0+14′）-（T0+8′+4′20″）=1′40″，其中N取值為2;當M=2時，該趟車乘客換乘至A線路后的等待時間為：（T0+21′）-（T0+16′+4′20″）=40″，其中N取值為3;當M=3時，該趟車乘客換乘至A線路后的等待時間為：（T0+35′）-（T0+24′+4′20″）=6′40″，其中N取值為5;當M=4時，該趟車乘客換乘至A線路后的等待時間為：（T0+42′）-（T0+32′+4′20″）=5′40″，其中N取值為6;當M=5時，該趟車乘客換乘至A線路后的等待時間為：（T0+49′）-（T0+40′+4′20″）=4′40″，其中N取值為7;當M=6時，該趟車乘客換乘至A線路后的等待時間為：（T0+56′）-（T0+48′+4′20″）=3′40″，其中N取值為8;當M=7時，該趟車乘客換乘至A線路后的等待時間為：（T0+63′）-（T0+56′+4′20″）=2′40″，其中N取值為9，此時A線路列車已為下一周期的列車;當M=8，即進入下一周期的第一趟列車時，該趟車乘客換乘至A線路后的等待時間為：（T0+70′）-（T0+64′+4′20″）=1′40″，其中N取值為10，此時A線路列車已為下一周期的列車。

通過上述計算可以得出，乘客到達A線路后換乘等待時間仍然呈周期性變化。在一個周期內(nèi)，乘客平均換乘等待時間為3′40″，本文將以乘客平均換乘等待時間作為優(yōu)化調(diào)整的基準，當乘客換乘等待時間大于平均換乘等待時間時，將通過調(diào)整該列車的到達換乘站的時間來對上述情況進行優(yōu)化，調(diào)整A線路部分列車到達換乘站時間，縮短乘客換乘等待時間。

參考文獻

[1] 劉劍.城市軌道交通換乘協(xié)調(diào)問題研究[D].蘭州：蘭州交通大學，2015.

[2] 徐薔薇.城市軌道交通樞紐乘客個體出行行為分析及建模[D].北京：北京交通大學，2008.

[3] 陸化普.交通規(guī)劃理論與方法[M].北京：清華大學出版社，2006.