楊儒冬 ，徐瑞華 ，季 晨

（1. 同濟(jì)大學(xué) 上海市軌道交通結(jié)構(gòu)耐久與系統(tǒng)安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201804；2.同濟(jì)大學(xué) 道路與 交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201804)

0 引言

近年來(lái)，伴隨著經(jīng)濟(jì)深化發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，第三產(chǎn)業(yè)比重逐漸攀升，休閑娛樂(lè)、購(gòu)物、餐飲等消費(fèi)需求的增長(zhǎng)帶動(dòng)了居民消費(fèi)方式和消費(fèi)習(xí)慣的調(diào)整，同時(shí)也改變著城市的作息時(shí)間，越來(lái)越多人傾向于開啟夜間消費(fèi)模式，使得夜間經(jīng)濟(jì)成為現(xiàn)代城市業(yè)態(tài)之一。我國(guó)各大城市也相繼發(fā)布了推進(jìn)城市夜間經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策文件，均明確提出要從延長(zhǎng)公共交通夜間服務(wù)時(shí)間、加密夜間班次等方面提升夜間公共交通服務(wù)水平。城市軌道交通系統(tǒng)作為公共交通系統(tǒng)的骨干，在客流需求大、運(yùn)能整體不足的城市運(yùn)輸服務(wù)中扮演極為重要的角色。為了契合城市發(fā)展夜間經(jīng)濟(jì)的政策及居民日益增加的夜間出行需求，我國(guó)多個(gè)城市地鐵公司啟用了延時(shí)運(yùn)營(yíng)方案，根據(jù)線路延時(shí)條件及客流需求，從網(wǎng)絡(luò)中選擇部分線路延時(shí)運(yùn)營(yíng)，延長(zhǎng)其夜間運(yùn)營(yíng)服務(wù)時(shí)間，在延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段內(nèi)，安排加班車上線運(yùn)行，提供運(yùn)輸服務(wù)。但受到軌道、車輛、接觸網(wǎng)、信號(hào)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)施設(shè)備夜間檢修維護(hù)的影響，城市軌道交通線路通常難以實(shí)現(xiàn)全天候運(yùn)營(yíng)，各條線路根據(jù)自身功能定位和客流特點(diǎn)確定末班車時(shí)間。為此，對(duì)于地鐵運(yùn)營(yíng)企業(yè)而言，延時(shí)運(yùn)營(yíng)是一個(gè)亟待解決且極具實(shí)用價(jià)值的重要課題。

目前對(duì)延時(shí)運(yùn)營(yíng)的研究較少，吳嘉等[1]通過(guò)調(diào)研國(guó)際大城市軌道交通線網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)時(shí)長(zhǎng)，結(jié)合紐約等典型城市的案例，分析了延時(shí)運(yùn)營(yíng)優(yōu)缺點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)我國(guó)城市軌道交通夜間運(yùn)營(yíng)發(fā)展提出了建議；Yang等[2]針對(duì)城市軌道交通在延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段OD間路徑可達(dá)性實(shí)時(shí)變化的特點(diǎn)，提出了基于實(shí)際可達(dá)路徑的延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段網(wǎng)絡(luò)加班車客流分析方法，從而能夠獲得準(zhǔn)確度更高的夜間客流數(shù)據(jù)；張鵬[3]考慮高速列車晚點(diǎn)可能導(dǎo)致乘客無(wú)法換乘城市軌道交通列車到達(dá)目的地，建立了考慮晚間高速鐵路列車晚點(diǎn)的城市軌道交通延時(shí)加開列車時(shí)刻表編制模型，從而提高樞紐車站換乘銜接的服務(wù)質(zhì)量，提升乘客選擇高速鐵路與城市軌道交通出行的便捷性；Asakura、黃志遠(yuǎn)、胡映月等[4-6]基于AFC票卡數(shù)據(jù)對(duì)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流特征及規(guī)律進(jìn)行了研究。但對(duì)于延時(shí)運(yùn)營(yíng)條件下網(wǎng)絡(luò)的客流規(guī)律、運(yùn)營(yíng)特征及運(yùn)營(yíng)難點(diǎn)研究較少，為此，以城市軌道交通延時(shí)運(yùn)營(yíng)為研究對(duì)象，分析城市軌道交通延時(shí)運(yùn)營(yíng)的必要性，結(jié)合上海地鐵實(shí)際數(shù)據(jù)，對(duì)延時(shí)運(yùn)營(yíng)條件下網(wǎng)絡(luò)客流規(guī)律、運(yùn)營(yíng)特征及運(yùn)營(yíng)難點(diǎn)進(jìn)行研究分析，以提升城市夜間公共交通服務(wù)水平和城市競(jìng)爭(zhēng)力。

1 延時(shí)運(yùn)營(yíng)的必要性

（1）夜間公共交通的社會(huì)經(jīng)濟(jì)性及夜間經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要性。從社會(huì)經(jīng)濟(jì)角度，保障“在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)上處于不利地位的公民的流動(dòng)權(quán)利”是公共交通設(shè)立的初衷[7]，目前公共交通由于其夜間服務(wù)時(shí)長(zhǎng)等限制使得夜班人員、夜間活動(dòng)從業(yè)人員等具有夜間出行需求的人無(wú)法享受其公益性；從夜間經(jīng)濟(jì)角度，優(yōu)質(zhì)的公共交通出行是夜間經(jīng)濟(jì)繁榮的基礎(chǔ)和前提，得益于公共交通的低出行成本、便捷性及夜間出行的安全性，城市軌道延時(shí)運(yùn)營(yíng)能有效刺激和釋放被夜間出行限制而抑制的出行和消費(fèi)需求。

（2）城市軌道交通當(dāng)前運(yùn)營(yíng)服務(wù)時(shí)間總體較短。不同城市根據(jù)其城市規(guī)模、城市經(jīng)濟(jì)水平和居民出行需求等因素確定線路運(yùn)營(yíng)時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時(shí)間，但對(duì)比國(guó)際一線城市的軌道交通運(yùn)營(yíng)服務(wù)時(shí)間，我國(guó)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)服務(wù)時(shí)間整體偏少。2018年全球年客運(yùn)量排名前15城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)時(shí)間如圖1所示(其中，國(guó)內(nèi)上榜城市的運(yùn)營(yíng)結(jié)束時(shí)間未考慮延時(shí)運(yùn)營(yíng)的情況)。從圖1可以看出，雖然我國(guó)城市在客運(yùn)總量上排名靠前，但運(yùn)營(yíng)時(shí)長(zhǎng)與全球一流大都市相比還有一定差距，我國(guó)主要大城市運(yùn)營(yíng)時(shí)長(zhǎng)比排名前15城市的軌道交通平均運(yùn)營(yíng)時(shí)長(zhǎng)少約1 h。

圖1 2018年全球年客運(yùn)量排名前15城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)時(shí)間Fig.1 Operation time of URT in the top 15 cities in the world in terms of annual passenger flow in 2018

（3）城市軌道交通夜間服務(wù)質(zhì)量有待提升。夜間時(shí)段，網(wǎng)絡(luò)整體客流偏少，OD出行量較為稀疏，且網(wǎng)絡(luò)中各線路逐漸結(jié)束運(yùn)營(yíng)，線路間的銜接協(xié)調(diào)性逐漸衰減，而網(wǎng)絡(luò)各線路間列車的銜接又直接關(guān)系到乘客能否成功到達(dá)目的地，延時(shí)運(yùn)營(yíng)后該問(wèn)題變得更為重要，除了需要考慮原網(wǎng)絡(luò)末班車間的銜接外，還需要考慮末班車與加班車及加班車間的銜接關(guān)系，從而解決好車流與客流匹配的問(wèn)題；此外，城市軌道交通與綜合交通樞紐夜間銜接也亟需改善，隨著高速鐵路網(wǎng)越來(lái)越密集、選擇軌道交通出行的乘客比例快速攀升，夜間到達(dá)樞紐站的列車也越來(lái)越多，然而城市軌道交通在夜間時(shí)段的服務(wù)能力無(wú)法滿足通過(guò)高速鐵路、城際鐵路等方式抵達(dá)樞紐站的乘客對(duì)通過(guò)公共交通完成“最后一公里”出行的需求，也無(wú)法滿足區(qū)域軌道交通一體化對(duì)于城市軌道交通銜接和疏解客流的要求。通過(guò)優(yōu)化解決城市軌道交通夜間時(shí)段、尤其是延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段車流與客流協(xié)調(diào)匹配的問(wèn)題，提升城市軌道交通的夜間服務(wù)質(zhì)量，從而帶動(dòng)延時(shí)運(yùn)營(yíng)的社會(huì)效益的增長(zhǎng)。

2 延時(shí)運(yùn)營(yíng)后夜間時(shí)段網(wǎng)絡(luò)客流規(guī)律

為了更能體現(xiàn)延時(shí)運(yùn)營(yíng)對(duì)夜間客流的影響，統(tǒng)一定義運(yùn)營(yíng)結(jié)束前1 h內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)客流為夜間客流，結(jié)合上海地鐵實(shí)際客流數(shù)據(jù)，從客流的增長(zhǎng)性、周期性及不均衡性等角度分析延時(shí)運(yùn)營(yíng)后城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)夜間客流規(guī)律。

2.1 夜間客流的增長(zhǎng)性

延時(shí)運(yùn)營(yíng)是城市軌道交通運(yùn)營(yíng)企業(yè)基于居民的夜間出行需求和相關(guān)部門關(guān)于提供夜間交通服務(wù)的要求，延長(zhǎng)夜間運(yùn)營(yíng)服務(wù)時(shí)間，提供便捷的夜間公共交通服務(wù)。具有夜間出行需求的乘客群體有限，所以夜間出行乘客的總體體量較小，需要一定時(shí)間來(lái)培養(yǎng)夜間出行的客流量或改變居民的夜間出行習(xí)慣，但隨著延時(shí)運(yùn)營(yíng)方案的執(zhí)行，會(huì)首先帶動(dòng)夜間出行客流的總量提升；同時(shí)，由于各線路在路網(wǎng)結(jié)構(gòu)中承擔(dān)功能的差異性及線路車站周邊的用地性質(zhì)不同，延時(shí)運(yùn)營(yíng)條件下網(wǎng)絡(luò)各線路的客流增長(zhǎng)速率也各不相同。以上海地鐵為例，從2017年4月開始全網(wǎng)多條線路實(shí)施延時(shí)運(yùn)營(yíng)，2017年至2020年1月期間，夜間客流量(運(yùn)營(yíng)結(jié)束前1 h內(nèi)的客流)及夜間客流占比不斷提高，上海地鐵延時(shí)前后夜間客流總體變化情況如圖2所示，表明延時(shí)運(yùn)營(yíng)對(duì)夜間出行的客流吸引力越來(lái)越強(qiáng)。

圖2 上海地鐵延時(shí)前后夜間客流總體變化情況Fig.2 Overall change in nighttime passenger flow before and after the operation extension of Shanghai Metro

選擇延時(shí)運(yùn)營(yíng)的地鐵1號(hào)線、2號(hào)線和未延時(shí)運(yùn)營(yíng)的6號(hào)線、11號(hào)線分析夜間客流數(shù)據(jù)，得到上海地鐵分線路夜間客流變化規(guī)律如圖3所示，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合后發(fā)現(xiàn)，延時(shí)運(yùn)營(yíng)的1號(hào)線、2號(hào)線夜間客流增長(zhǎng)速率明顯大于未延時(shí)運(yùn)營(yíng)的6號(hào)線和11號(hào)線，說(shuō)明延時(shí)運(yùn)營(yíng)對(duì)線路夜間客流出行有明顯促進(jìn)作用；1號(hào)線和2號(hào)線的夜間客流增長(zhǎng)率也不同，說(shuō)明不同線路的延時(shí)運(yùn)營(yíng)對(duì)夜間客流吸引的效果也不同，在后續(xù)制定網(wǎng)絡(luò)延時(shí)運(yùn)營(yíng)方案時(shí)應(yīng)該考慮線路的差異性。

圖3 上海地鐵分線路夜間客流變化規(guī)律Fig.3 Change law of nighttime passenger flow of Shanghai Metro by line

2.2 夜間客流的周期性

基于上海地鐵2017年3月至9月的夜間客流數(shù)據(jù)，分析上海地鐵夜間客流總體規(guī)律如圖4所示，可以看出，夜間客流具有明顯的周期性；取局部數(shù)據(jù)，分析上海地鐵夜間客流出行規(guī)律如圖5所示，可以直觀地看出，除節(jié)假日等特殊日期外，一周中周日至周四夜間客流量維持在較低水平，周五及周六夜間客流顯著高于周平均水平。分析其原因，主要是由于周日至周四，通勤客流由于第二天需要正常上班，需要保證一定的休息時(shí)間，所以夜間出行需求處于低位；而周五及周六考慮到第二天為休息日，可以在夜間外出就餐、購(gòu)物、游玩等社交活動(dòng)，從而使得乘客夜間出行需求明顯提升。為此，基于上述特征，上海地鐵根據(jù)夜間客流變化特點(diǎn)，選擇在周五、周六及節(jié)假日進(jìn)行延時(shí)運(yùn)營(yíng)，有針對(duì)性地滿足乘客夜間出行需求。

圖4 上海地鐵夜間客流總體規(guī)律Fig.4 General pattern of nighttime passenger flow of Shanghai Metro

圖5 上海地鐵夜間客流出行規(guī)律Fig.5 Travel pattern of nighttime passenger flow of Shanghai Metro

2.3 夜間客流的不均衡性

夜間客流的不均衡性主要體現(xiàn)在夜間客流的來(lái)源與去向在空間上的不均衡?；谏虾５罔F2019年9月某周六的夜間客流數(shù)據(jù)，得到夜間時(shí)段進(jìn)站和出站量排名前10的車站，上海地鐵網(wǎng)絡(luò)夜間客流來(lái)源與去向分析如表1所示?；趯?shí)際數(shù)據(jù)分析，可以得出：夜間客流來(lái)源主要分布在城市內(nèi)部的交通樞紐、商圈及商務(wù)辦公區(qū)等區(qū)域，該部分區(qū)域能夠?qū)崿F(xiàn)居民的夜間出行、購(gòu)物消費(fèi)、辦公及加班等多樣化需求，所以該部分區(qū)域車站的夜間出行客流排名靠前；夜間客流去向主要以大型居住區(qū)周邊車站為主。基于上述規(guī)律，城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理部門在制定網(wǎng)絡(luò)延時(shí)運(yùn)營(yíng)方案時(shí)，應(yīng)該考慮夜間客流需求分布特點(diǎn)，使得延時(shí)方案能夠盡可能有針對(duì)性地覆蓋夜間出行需求較大的區(qū)域。

表1 上海地鐵網(wǎng)絡(luò)夜間客流來(lái)源與去向分析Tab.1 Analysis of the origins and destinations of nighttime passenger flow in the Shanghai Metro network

3 延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)特征分析

3.1 延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段乘客出行影響因素對(duì)比

根據(jù)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流出行規(guī)律及各時(shí)段的運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)，可將全日劃分為平峰時(shí)段、高峰時(shí)段及延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段，各運(yùn)營(yíng)企業(yè)可以根據(jù)自身運(yùn)營(yíng)及運(yùn)輸組織需要做更為細(xì)致的劃分。選取換乘等待時(shí)間、換乘次數(shù)、擁擠度、可達(dá)性、留乘、出行費(fèi)用及出行時(shí)間等指標(biāo)，來(lái)評(píng)估各時(shí)段內(nèi)出行乘客需求的側(cè)重點(diǎn)，乘客對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的敏感程度用數(shù)字1至5表示，基于文獻(xiàn)[8]和文獻(xiàn)[9]中對(duì)于高峰、平峰及延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段的乘客統(tǒng)計(jì)，結(jié)合上海地鐵延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段乘客出行特征的調(diào)研分析數(shù)據(jù)，總結(jié)得到城市軌道交通各時(shí)段乘客出行影響因素對(duì)比如圖6所示。從圖6中可以看出，高峰時(shí)段內(nèi)，乘客對(duì)行程出行時(shí)間的敏感程度很高，乘客主要關(guān)注擁擠度、留乘情況等因素，即城市軌道交通的服務(wù)水平和服務(wù)能力對(duì)乘客影響較大；平峰時(shí)段內(nèi)，客流主要以非通勤乘客為主，其對(duì)行程出行時(shí)間敏感度較低，更注重出行的擁擠度、出行費(fèi)用等因素；延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段內(nèi)，乘客可能由于錯(cuò)過(guò)線路末班車而無(wú)法通過(guò)城市軌道交通到達(dá)目的地，因而該時(shí)段出行乘客最為關(guān)注的是換乘銜接及行程可達(dá)性等因素。

圖6 城市軌道交通各時(shí)段乘客出行影響因素對(duì)比Fig.6 Comparison of factors influencing passenger travel by URT by time period

基于上述各個(gè)時(shí)段的客流需求特征，城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理部門應(yīng)該針對(duì)不同時(shí)段，制定相應(yīng)的運(yùn)輸組織方案。高峰時(shí)段，客流主體為通勤乘客，時(shí)間價(jià)值高，加之該時(shí)段網(wǎng)絡(luò)各線路客流量大，運(yùn)營(yíng)企業(yè)在該時(shí)段通常以提供足夠運(yùn)能、加速客流周轉(zhuǎn)、運(yùn)送更多乘客、避免客流積壓等為目的組織運(yùn)營(yíng)；平峰時(shí)段線網(wǎng)客流量水平較低，運(yùn)營(yíng)企業(yè)通常在滿足客流需求及運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平的基本要求下，減少上線列車數(shù)量，優(yōu)化列車周轉(zhuǎn)，協(xié)調(diào)優(yōu)化換乘站各換乘方向的列車運(yùn)行計(jì)劃，縮減換乘等待時(shí)間，同時(shí)也為下一高峰時(shí)段的運(yùn)營(yíng)做好準(zhǔn)備；延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段乘客最關(guān)心的為目的地的可達(dá)性，則需要以保障該時(shí)段運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平、優(yōu)化末班車與末班車、末班車與加班車、加班車與加班車間的換乘銜接，提升該時(shí)段網(wǎng)絡(luò)整體可達(dá)率和換乘成功率為目的進(jìn)行運(yùn)輸組織?；谏鲜龇治觯Y(jié)合上海地鐵2018年1月1日至2019年12月31日期間網(wǎng)絡(luò)各線路實(shí)際執(zhí)行的多幅列車運(yùn)行圖數(shù)據(jù)和對(duì)現(xiàn)場(chǎng)編圖人員的實(shí)際調(diào)研，總結(jié)3個(gè)時(shí)段的運(yùn)營(yíng)特征，城市軌道交通各時(shí)段運(yùn)輸組織特征對(duì)比如表2所示。

表2 城市軌道交通各時(shí)段運(yùn)輸組織特征對(duì)比Tab.2 Comparison of transportation organization characteristics of URT by time period

3.2 延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性動(dòng)態(tài)特征分析

在城市軌道交通乘客實(shí)際出行中，OD間路徑是否可達(dá)不僅只包含物理層面的可達(dá)，還受到乘客出行時(shí)間、線路列車運(yùn)行計(jì)劃等因素的影響，即使是物理層面可達(dá)的OD出行路徑，如果在時(shí)間上無(wú)列車銜接以供乘客乘坐，則該路徑也是不可達(dá)的路徑。而在末班車及延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段，網(wǎng)絡(luò)各線路逐漸退出運(yùn)營(yíng)，網(wǎng)絡(luò)OD間路徑可達(dá)性隨時(shí)間推移動(dòng)態(tài)變化，使得乘客在較晚時(shí)刻出行時(shí)，OD間部分路徑不可達(dá)。為此，乘客出行過(guò)程中實(shí)際可達(dá)路徑具有時(shí)變特點(diǎn)，它決定了OD的可達(dá)狀態(tài)，而OD的可達(dá)狀態(tài)又決定了網(wǎng)絡(luò)的可達(dá)性。以上海地鐵2021年5月某周六為例分析網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)。上海南站可達(dá)范圍動(dòng)態(tài)變化如圖7所示，可以看出，晚上21 : 00前乘客從上海南站出發(fā)可以到達(dá)全網(wǎng)所有車站，從21 : 08 : 17開始出現(xiàn)不可達(dá)車站，到凌晨時(shí)，從上海南站出發(fā)，全網(wǎng)只有5個(gè)車站可達(dá)，且均為本線車站，網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性極低。從網(wǎng)絡(luò)整體來(lái)看，計(jì)算21 : 00以后每15 min內(nèi)網(wǎng)絡(luò)所有OD對(duì)的可達(dá)性，上海地鐵全網(wǎng)OD可達(dá)性隨時(shí)間變化情況如圖8所示。從圖8中可看出，在22 : 30 : 00—23 : 00 : 00時(shí)段內(nèi)，可達(dá)性下降最快，降幅約為50%。

圖7 上海南站可達(dá)范圍動(dòng)態(tài)變化Fig.7 Dynamic changes in the accessible range of Shanghai South Railway Station

圖8 上海地鐵全網(wǎng)OD可達(dá)性隨時(shí)間變化情況Fig.8 Variation of OD accessibility over time for the whole Shanghai Metro network

4 延時(shí)運(yùn)營(yíng)難點(diǎn)分析

4.1 延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段供需問(wèn)題分析

延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵在于網(wǎng)絡(luò)延時(shí)運(yùn)行計(jì)劃的編制，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)運(yùn)行計(jì)劃的編制是一項(xiàng)系統(tǒng)、復(fù)雜的工作，最理想的延時(shí)運(yùn)營(yíng)方案是全網(wǎng)所有線路都延時(shí)運(yùn)營(yíng)、且延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)長(zhǎng)足夠覆蓋所有乘客的夜間出行需求。但網(wǎng)絡(luò)中各線路及車站定位及承擔(dān)的客流水平不同，不同線路及車站客流對(duì)于延時(shí)運(yùn)營(yíng)需求也不同。以上海地鐵為例分析2016年9月(未延時(shí)運(yùn)營(yíng))工作日和休息日的小時(shí)平均客流數(shù)據(jù)，上海地鐵網(wǎng)絡(luò)小時(shí)客流變化趨勢(shì)如圖9所示。從圖9中可以看出22 : 00 : 00后網(wǎng)絡(luò)客流總量急劇下降，網(wǎng)絡(luò)整體出行需求降低。將該時(shí)段客流分散到路網(wǎng)，得上海地鐵22 : 00 : 00后網(wǎng)絡(luò)客流密度分布如圖10所示。雖然在夜間出行總體需求較高峰時(shí)段大幅度下降，但在市中心等局部區(qū)域，仍然具有相當(dāng)大規(guī)模的夜間出行需求，主要體現(xiàn)在重要交通樞紐、商業(yè)區(qū)及大型辦公區(qū)等區(qū)域。

圖9 上海地鐵網(wǎng)絡(luò)小時(shí)客流變化趨勢(shì)Fig.9 Hourly passenger flow trend in the Shanghai Metro network

圖10 上海地鐵22 : 00 : 00后網(wǎng)絡(luò)客流密度分布Fig.10 Traffic density distribution of the Shanghai Metro network after 10 : 00 p. m.

此外，上海地鐵1號(hào)線、2號(hào)線作為骨干線路，不僅連接了上海的主要機(jī)場(chǎng)及交通樞紐，也連接市中心及多個(gè)商業(yè)核心區(qū)，沿線大量的樞紐對(duì)外交通銜接需求和商業(yè)核心區(qū)對(duì)內(nèi)夜間出行需求對(duì)延時(shí)運(yùn)營(yíng)及其服務(wù)水平要求較高，根據(jù)客運(yùn)部門調(diào)研發(fā)現(xiàn)，其客流需求甚至能到達(dá)凌晨2 : 00；但對(duì)于浦江線、18號(hào)線等郊區(qū)線路，其客流以跨線客流為主，在晚高峰后，線路客流量水平極低，所以線路收車時(shí)間較早，基本無(wú)延時(shí)運(yùn)營(yíng)需求，即不同線路在線網(wǎng)中承擔(dān)的作用不同，對(duì)延時(shí)運(yùn)營(yíng)的需求也存在較大差異，沒(méi)必要對(duì)網(wǎng)絡(luò)所有線路都推行延時(shí)運(yùn)營(yíng)。

延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段網(wǎng)絡(luò)供給最直觀的體現(xiàn)就是安排加班車上線運(yùn)行，但城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的首要前提是運(yùn)營(yíng)安全，需要預(yù)留足夠的時(shí)間用于各類設(shè)施設(shè)備的維修養(yǎng)護(hù)，這也使得部分超長(zhǎng)延時(shí)需求無(wú)法滿足，例如2號(hào)線的延時(shí)需求達(dá)到凌晨2 : 00，但考慮列車回庫(kù)時(shí)間及最少需要的維保時(shí)間，目前2號(hào)線無(wú)法做到延時(shí)到凌晨2 : 00及以后。結(jié)合不同線路的延時(shí)運(yùn)營(yíng)需求及延時(shí)運(yùn)營(yíng)條件的差異，如何在網(wǎng)絡(luò)中選擇部分線路延時(shí)運(yùn)營(yíng)、且能夠盡量多地滿足夜間出行需求是當(dāng)前運(yùn)營(yíng)管理部門關(guān)心的問(wèn)題。

4.2 延時(shí)運(yùn)營(yíng)難點(diǎn)

延時(shí)運(yùn)營(yíng)效果的關(guān)鍵在于網(wǎng)絡(luò)延時(shí)運(yùn)行計(jì)劃的制定，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)運(yùn)行計(jì)劃的編制需要根據(jù)夜間客流需求及運(yùn)營(yíng)管理部門的特定延時(shí)目標(biāo)，確定延時(shí)運(yùn)營(yíng)線路、線路延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)長(zhǎng)、開行間隔、交路方案、停站方案及車底運(yùn)用方案等諸多要素。由上文分析可知，延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段網(wǎng)絡(luò)客流量整體水平偏低，但在網(wǎng)絡(luò)局部區(qū)域或特定OD間仍存在較大客流需求，為此，在網(wǎng)絡(luò)延時(shí)運(yùn)行計(jì)劃編制時(shí)，可以根據(jù)夜間OD客流需求分布特征及運(yùn)營(yíng)管理部門需要特別保障的部分OD對(duì)在特定時(shí)間前可達(dá)的要求，篩選出網(wǎng)絡(luò)控制OD對(duì)集合，并確定控制OD對(duì)的最晚可達(dá)時(shí)間閾值等參數(shù)，然后結(jié)合網(wǎng)絡(luò)線路類型、延時(shí)運(yùn)營(yíng)條件等因素，確定網(wǎng)絡(luò)延時(shí)運(yùn)營(yíng)線路的組合、各延時(shí)線路的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)及相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)在滿足夜間客流需求和既定延時(shí)運(yùn)營(yíng)目標(biāo)的前提下，最小化運(yùn)營(yíng)成本，既提升夜間公共交通的服務(wù)水平，又避免運(yùn)輸能力的浪費(fèi)。

其中，考慮到不同線路由于其在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的作用以及與銜接線路的關(guān)聯(lián)程度不同，在延時(shí)運(yùn)營(yíng)中起到的效果也不同。例如，假設(shè)存在A，B 2種可行延時(shí)運(yùn)營(yíng)方案，都能滿足運(yùn)營(yíng)管理部門制定的特定延時(shí)目標(biāo)，選取延時(shí)總時(shí)長(zhǎng)和延時(shí)總列次作為方案評(píng)選指標(biāo)，延時(shí)運(yùn)營(yíng)方案對(duì)比示例如表3所示，差異在于方案A與方案B的延時(shí)運(yùn)營(yíng)線路組合，方案A選擇1，2，7，8，10號(hào)線延時(shí)運(yùn)營(yíng)，方案B選擇1，2，7，9，13號(hào)線延時(shí)運(yùn)營(yíng)，在都能滿足運(yùn)營(yíng)特定延時(shí)目標(biāo)的情況下，方案A的總延時(shí)時(shí)長(zhǎng)和延時(shí)列次都要比方案B多，說(shuō)明在延時(shí)目標(biāo)既定的情況下，A方案的延時(shí)成本大于B方案，即延時(shí)方案B更優(yōu)，表明B方案的延時(shí)線路組合比A方案更優(yōu)，也說(shuō)明了不同線路在延時(shí)運(yùn)營(yíng)中的效果不同。在確定延時(shí)線路和延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)長(zhǎng)后，基于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行參數(shù)、交路方案等數(shù)據(jù)，進(jìn)一步完成延時(shí)運(yùn)行計(jì)劃編制。

表3 延時(shí)運(yùn)營(yíng)方案對(duì)比示例Tab.3 Example of operation extension plan comparison

延時(shí)運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后，運(yùn)營(yíng)管理部門需要根據(jù)客流需求和網(wǎng)絡(luò)加班車客流情況對(duì)現(xiàn)有延時(shí)運(yùn)行計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化，由于延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段網(wǎng)路OD間路徑可達(dá)性實(shí)時(shí)變化的特殊性，通過(guò)既有清分系統(tǒng)得到的延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段客流與實(shí)際偏差較大，所以需要根據(jù)延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段的特殊性，設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)加班車客流分析方法，得到更為準(zhǔn)確的客流數(shù)據(jù)，為延時(shí)運(yùn)行計(jì)劃的優(yōu)化提供準(zhǔn)確度更高的客流數(shù)據(jù)。

基于得到的準(zhǔn)確度更高的加班車客流數(shù)據(jù)，結(jié)合延時(shí)運(yùn)營(yíng)的核心目標(biāo)，考慮其與高峰、平峰及末班車時(shí)段網(wǎng)絡(luò)列車運(yùn)行計(jì)劃優(yōu)化的異同，從延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段網(wǎng)絡(luò)整體可達(dá)性和乘客等待時(shí)間等角度構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)加班車開行計(jì)劃，提升該時(shí)段的車流與客流的匹配度。

綜上，延時(shí)運(yùn)營(yíng)的難點(diǎn)總結(jié)為以下幾個(gè)問(wèn)題。

（1）基于延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段網(wǎng)絡(luò)OD間路徑可達(dá)狀態(tài)實(shí)時(shí)變化的特點(diǎn)，如何設(shè)計(jì)客流分布計(jì)算模型，從而得到準(zhǔn)確度更高的網(wǎng)絡(luò)加班車詳細(xì)客流。

（2）在編制網(wǎng)絡(luò)延時(shí)運(yùn)行計(jì)劃時(shí)，如何根據(jù)OD需求特征及線路類型等因素，確定網(wǎng)絡(luò)中延時(shí)運(yùn)營(yíng)的線路、各延時(shí)線路的延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)長(zhǎng)、開行間隔等要素。

（3）如何根據(jù)延時(shí)運(yùn)營(yíng)時(shí)段OD分布特點(diǎn)、延時(shí)運(yùn)營(yíng)特征及運(yùn)營(yíng)目標(biāo)對(duì)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)運(yùn)行計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化，在實(shí)現(xiàn)其社會(huì)效益的同時(shí)，還能夠保證一定的服務(wù)水平。

5 結(jié)束語(yǔ)

區(qū)別于常規(guī)運(yùn)營(yíng)時(shí)段，夜間時(shí)段網(wǎng)絡(luò)客流具有增長(zhǎng)性、周期性及不均衡性的基本規(guī)律，采用延時(shí)運(yùn)營(yíng)方案，乘客最關(guān)心的為目的地的可達(dá)性，則需要以保障該時(shí)段運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平、優(yōu)化末班車與末班車、末班車與加班車、加班車與加班車間的換乘銜接，提升該時(shí)段網(wǎng)絡(luò)整體可達(dá)率和換乘成功率為目的進(jìn)行運(yùn)輸組織。以不同線路組合的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)運(yùn)營(yíng)方案為例，分析網(wǎng)絡(luò)延時(shí)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃編制的難點(diǎn)，能夠幫助運(yùn)營(yíng)管理部門制定更精細(xì)化、更契合夜間出行需求的延時(shí)運(yùn)營(yíng)方案，進(jìn)而提升城市公共交通運(yùn)營(yíng)服務(wù)品質(zhì)。