劉 軍，王 猛，周燦偉，張 杰，李 擎

（1.北京全路通信信號研究設(shè)計院集團(tuán)有限公司，北京 100070；2.重慶市鐵路（集團(tuán)）有限公司，重慶 401121）

1 重慶市城市軌道交通線路現(xiàn)狀及近遠(yuǎn)期規(guī)劃

2019年，重慶市陸續(xù)發(fā)布《重慶市主城區(qū)軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃（2019-2035年）》、《重慶市城市軌道交通第四期建設(shè)規(guī)劃（2020-2025年）》，提出構(gòu)建主城區(qū)都圈“一張網(wǎng)、多模式、全覆蓋”的軌道交通網(wǎng)絡(luò)，加快建設(shè)城軌快線。到2035年，重慶市將建成6條軌道快線、17條軌道普線，主城區(qū)線路總長度1 252 km。重慶市軌道交通歷年客運量、客流強(qiáng)度呈現(xiàn)穩(wěn)步增長的趨勢，就客流的時空分布特征來看，客流早高峰現(xiàn)象明顯且線網(wǎng)客流出行距離主要集中于1～26 km，為中短途客流[1]。

重慶市城軌快線的快速發(fā)展促進(jìn)了城軌快/普線復(fù)合網(wǎng)絡(luò)的形成，推動了城市軌道交通快/普線協(xié)同運輸?shù)陌l(fā)展。城市軌道交通快/普線協(xié)同運輸不僅權(quán)衡了線路運營方、旅客、政府等多方權(quán)益，還兼顧了快/普線軌道交通運輸服務(wù)特征，是重慶市軌道交通發(fā)展的重要決策。協(xié)同運輸組織模式的確定是開展城軌快/普線協(xié)同運輸?shù)幕A(chǔ)，決定了城軌快線與普線協(xié)同組織的形式及要求。在城市軌道交通復(fù)合網(wǎng)絡(luò)中，不同層級、不同制式的軌道交通系統(tǒng)具有各自的技術(shù)特征與功能定位，如何根據(jù)各軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展程度、線網(wǎng)規(guī)模、技術(shù)水平、實施難度等因素，設(shè)計不同的協(xié)同運輸組織模式來處理各軌道交通系統(tǒng)在空間和時間上的銜接關(guān)系、實現(xiàn)協(xié)同運營和互聯(lián)互通至關(guān)重要。各軌道交通系統(tǒng)間的銜接形式直接決定了城市軌道交通的服務(wù)水平及居民出行便捷程度。

2 重慶市城軌快線與普線協(xié)同運輸組織模式分析

2.1 3種協(xié)同運輸組織模式

基于對重慶市城軌快線與普線間系統(tǒng)制式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的分析，重慶市城軌快線/普線協(xié)同運輸組織模式可以分為同制式跨線、跨制式貫通和跨制式換乘[2-3]3種。

2.1.1 同制式跨線

同制式跨線線路在系統(tǒng)制式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上均一致，但可能因運營主體的不同，存在運營管理差異問題，需對列車運行計劃及調(diào)度指揮管理進(jìn)行協(xié)調(diào)[4]。

1）列車運行計劃

城軌快線與普線網(wǎng)絡(luò)化的列車開行方案制定，首先按照單線路列車開行計劃的編制步驟，滿足本線客流的基本出行要求和出行規(guī)律。其次，在具有跨線開行能力的線路之間，綜合考慮跨線客流大小以及線路能力的約束，制定跨線列車開行方案，對線路各自的列車開行方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

2）調(diào)度指揮管理

跨線運營模式下，涉及不同調(diào)度指揮部門架構(gòu)、功能的協(xié)調(diào)，以及跨線列車的運行調(diào)整。調(diào)度指揮部門根據(jù)互通結(jié)點的銜接情況，形成合理的職能劃分與協(xié)調(diào)機(jī)制，并根據(jù)不同運營情況產(chǎn)生相應(yīng)的協(xié)作流程。為滿足列車運行指標(biāo)，消減列車晚點等負(fù)面影響，跨線列車需合理利用互通結(jié)點預(yù)定的緩沖時間或備用運行線。此外，互通銜接點相關(guān)車站需預(yù)留一定技術(shù)作業(yè)調(diào)整能力，按具體情況進(jìn)行調(diào)整作業(yè)。

2.1.2 跨制式貫通

跨制式貫通線路在系統(tǒng)制式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上存在

一定差異性，需要各專業(yè)各系統(tǒng)協(xié)同配合，并且因運營主體的不同，運營管理界面、安檢機(jī)制及票制票務(wù)等方面需要建立一體化的協(xié)同運輸組織體制[5]。

跨制式貫通運輸模式的可實施性分析主要包括以下8個方面。

1）城市布局結(jié)構(gòu)

一般在兩種情況下可采用跨線貫通運輸模式：一種是當(dāng)城市既有鐵路延伸線上已建設(shè)城市軌道交通，在城市軌道交通不繁忙和技術(shù)上可通過改造滿足跨線貫通運輸條件時采用；另一種是在已建城市軌道交通線路方向上新建鐵路，且在城市軌道交通不繁忙和技術(shù)上可通過改造滿足跨線貫通運輸條件時采用。

2）軌道標(biāo)準(zhǔn)

城市軌道交通、市域鐵路和國家鐵路/城際鐵路的軌距（1 435 mm）與線間距（不少于5 m）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)相同，在軌道結(jié)構(gòu)等要求方面也高度相似[6]，在均為60 kg/m的軌道線路區(qū)域符合貫通運營的技術(shù)要求。但速度標(biāo)準(zhǔn)有所差異，在貫通運行時列車需變更速度[7]。

3）牽引供電

由于采用相似的機(jī)車車輛，市域/郊鐵路和國家鐵路采用相同的供電制式，均為單相工頻25 kV交流供電制，且一般采用架空接觸網(wǎng)的供電方式[8]，而城市軌道牽引供電系統(tǒng)采用的是直流供電制式。

城軌快線在與普線進(jìn)行跨制式貫通協(xié)同運輸時，需采用雙制式供電方式，對現(xiàn)有供電系統(tǒng)進(jìn)行改造，在不同供電制式的供電系統(tǒng)之間設(shè)置實現(xiàn)轉(zhuǎn)換的過渡段或系統(tǒng)分離區(qū)。

4）列控系統(tǒng)

列車運行控制系統(tǒng)由以地面信號為主的機(jī)車信號、列車運行監(jiān)控記錄裝置發(fā)展為以車載信號為主的具有超速防護(hù)功能的CTCS-2級和CTCS-3級列控系統(tǒng)。

城市軌道交通主要采取了基于通信的列車自動控制（CBTC）系統(tǒng)。因此在采用互聯(lián)互通時應(yīng)充分考慮到兩種運輸模式之間的列控系統(tǒng)差異[9]。

5）移動設(shè)備類型

若采用跨制式貫通運輸模式，當(dāng)城軌快線列車跨上普線運行后，需要頻繁進(jìn)行起停，因此，傳統(tǒng)的機(jī)車牽引類型列車不適合用于此模式，而需要開行動力分散、起停性能較好的動車組列車。同時，車輛界限、載重等參數(shù)需滿足貫通運營的線路條件。

6）運行計劃與調(diào)度指揮

在跨制式的管理模式中，運行計劃編制與實施計劃的編制考慮不同制式的列車，包括跨線列車在內(nèi)的開行方案與日班計劃層次的各項運行計劃與作業(yè)計劃。在調(diào)度指揮階段，日班計劃分別由相應(yīng)調(diào)度員執(zhí)行與調(diào)整。城軌快線與普線調(diào)度指揮體系間的協(xié)同關(guān)系可通過架構(gòu)上職責(zé)的分工，運行調(diào)整的配合以及信息的傳遞與共享建立協(xié)同關(guān)系。

7）安檢過程

為實現(xiàn)多種交通方式快捷、便利的換乘，城軌快線與普線可采取相同或相近的安全檢查標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)旅客在兩種運輸方式之間無需二次安檢，保證運輸效率及運營組織安全。

8）票務(wù)票制

根據(jù)重慶市城軌快線與普線銜接的需求，體現(xiàn)以人為本的運輸組織核心，建立重慶市多制式共享的清分中心。鼓勵城軌快線與普線站場互設(shè)自動售（?。┢痹O(shè)備，積極探索一體化協(xié)同運輸電子客票，為實現(xiàn)“一站購票、一票出行”創(chuàng)造條件。

2.1.3 跨制式換乘

跨制式換乘模式下，不同線路間通過交通樞紐進(jìn)行客流交換，各線土建、運營均不受影響，但票制票務(wù)方面受限于運營主體差異，存在無法互通、難以銜接等問題。與跨制式貫通情況類似，在安檢方面可采取跨方式安檢標(biāo)準(zhǔn)互認(rèn)機(jī)制，有必要對城軌快線與普線的票務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行整合，推行“一票出行”，并共同設(shè)置清分中心對票務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。

2.2 多專業(yè)聯(lián)動保障方案

城軌快線/普線的協(xié)同運輸組織與供電、車輛、行車、信號、通信、綜合監(jiān)控、FAS/BAS等各專業(yè)緊密相關(guān)，在不同運輸組織模式下均需要各專業(yè)共同提供技術(shù)支撐和安全保障。

2.2.1 同制式跨線

為順利實現(xiàn)同制式跨線模式下的協(xié)同運輸組織，需要各線路、設(shè)備以及多專業(yè)進(jìn)行聯(lián)動保障，具體如圖1所示。

圖1 同制式跨線模式的多專業(yè)聯(lián)動保障方案Fig.1 Multi-discipline coordinated guarantee scheme for crossing operation between the same technology

2.2.2 跨制式貫通

為順利實現(xiàn)跨制式貫通模式下的協(xié)同運輸組織，需要各線路、設(shè)備以及多專業(yè)進(jìn)行聯(lián)動保障，具體如圖2所示。

圖2 跨制式貫通模式的多專業(yè)聯(lián)動保障方案Fig.2 Multi-discipline coordinated guarantee scheme for connecting operation between different technologies

2.2.3 跨制式換乘

在快/普線復(fù)合路網(wǎng)中，在快線與普線相交或銜接的站點，乘客通過換乘的方式完成不同線路的跨越，其中換乘方式一般包括結(jié)點換乘、共站廳換乘、長通道換乘等?？缰剖綋Q乘模式下，不同線路間通過交通樞紐進(jìn)行客流交換，各線土建、車輛、供電制式和信號系統(tǒng)一般不受影響，但對于通信、綜合監(jiān)控、AFC等專業(yè)，需要結(jié)合不同形式的換乘車站、各車站建筑方案、機(jī)電系統(tǒng)設(shè)置方案及運營管理模式綜合確定系統(tǒng)方案。

3 重慶市江跳線與5號線協(xié)同運輸案例分析

3.1 工程概況

重慶市市郊鐵路江跳線一期工程線路長28.22 km， 共設(shè)7座車站，采用As雙流制型車，初、近、遠(yuǎn)期為6-6-7輛編組，采用交流25 kV及直流1 500 V接觸網(wǎng)供電制式，交流牽引供電系統(tǒng)采用110/27.5 kV兩級電壓供電方式，最高設(shè)計速度120 km/h。重慶軌道交通5號線一期工程起于兩江新區(qū)園博中心，止于大渡口區(qū)跳磴，設(shè)車站25座，線路長39.75 km；采用山地城市As型（直流）車，初、近、遠(yuǎn)期為6-6-7輛編組；1 500 V架空接觸網(wǎng)供電工程；最高設(shè)計速度100 km/h，如圖3所示。

圖3 江跳線與五號線示意Fig.3 Illustration of Jiang-Tiao Line and Line 5

3.2 協(xié)同運輸組織模式分析

從功能定位上看，5號線是城市南部南北向軌道交通線，串聯(lián)城市外圍城市副中心，江跳線與5號線在跳磴站銜接、走向一致，兩線在功能定位上相輔相成，能夠進(jìn)一步發(fā)揮出兩線聯(lián)系主城區(qū)與江津區(qū)的作用，應(yīng)考慮貫通運營。

從客流需求上看，江跳線主要承擔(dān)江津區(qū)至重慶主城區(qū)的客流。江跳線高峰小時經(jīng)5號線換乘進(jìn)出主城區(qū)的客流量較大，早高峰大客流涌入主城，晚高峰大客流涌入江津沿線，因此江跳線與5號線滿足貫通運營的客流需求。從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上看，江跳線采用雙流制As車型，與5號線在軟硬件設(shè)備設(shè)施上具有兼容性。

綜上所述，江跳線與5號線宜采用跨制式貫通運輸組織模式,以減少跨線客流換乘次數(shù)、縮短乘客出行時間及減緩換乘站客流擁堵。

3.3 行車組織方案

基于對江跳線與5號線各年度客流量及客流分布的預(yù)測，江跳線與5號線本線開行單一交路的收益更大。對于貫通交路，江跳線較5號線短，且客流分布較為均衡，故選取江跳線的南端終點站作為貫通交路南端折返站。而貫通交路北端折返站的選取應(yīng)盡量避免跨線運營對5號線的建設(shè)、整體服務(wù)水平等方面的影響。經(jīng)多方綜合研究及商討，選用5號線一期終點站— 園博中心站作為江跳線跨線運營列車的北端折返站。

綜合分析線路客流特征、功能定位、運營管理、工程條件等因素，江跳線與5號線初、近、遠(yuǎn)期列車交路方案如圖4所示。

圖4 江跳線與5號線列車交路方案Fig.4 Train routing schemes of Jiang-Tiao Line and Line 5

4 結(jié)論

基于對城軌快線與普線間系統(tǒng)制式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的分析，本文提出了3種城軌快線/普線協(xié)同運輸組織模式，依次為同制式跨線、跨制式貫通和跨制式換乘模式。從工程可實施性及多專業(yè)聯(lián)動保障的角度對所提出的3種協(xié)同模式的可行性及具體保障方案進(jìn)行分析與設(shè)計。在此基礎(chǔ)上，針對重慶市域鐵路江跳線與普線5號線工程概況及客流特征，提出江跳線與5號線可實行跨制式貫通運營。為開展重慶市城軌快/普線協(xié)同運輸提供理論基礎(chǔ)與協(xié)同模式建設(shè)，也可為其他城市開展城軌快線與普線協(xié)同運輸研究提供參考。