馬敬權(quán)

（貴陽(yáng)市城市軌道交通運(yùn)營(yíng)有限公司，貴陽(yáng) 550000）

截至2022 年，中國(guó)內(nèi)陸（不含港澳臺(tái)）累計(jì)有53 個(gè)城市開(kāi)通城市軌道交通線路290 條，運(yùn)營(yíng)里程9 584 km。城市軌道交通線網(wǎng)布局往往與城市空間結(jié)構(gòu)形態(tài)、城市人口規(guī)模、城市發(fā)展軸向等息息相關(guān)，部分城市軌道交通線路連接市郊區(qū)，若采用單一大交路運(yùn)行，伴隨著全線客流分布不均衡、大客流區(qū)段列車(chē)車(chē)廂擁擠、小客流區(qū)段列車(chē)運(yùn)能利用率不高等顯著特點(diǎn)，采用何種列車(chē)交路開(kāi)行方案成為運(yùn)營(yíng)單位面臨的一個(gè)難題。為此，本文以貴陽(yáng)地鐵2 號(hào)線實(shí)際客流數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，綜合考慮線路特點(diǎn)、客流空間分布特征、列車(chē)開(kāi)行交路等內(nèi)容，對(duì)2 號(hào)線采用大小交路套跑運(yùn)營(yíng)模式進(jìn)行必要性、可行性分析，為優(yōu)化2 號(hào)線行車(chē)組織方案提供參考[1-3]。

1 線路概況

貴陽(yáng)地鐵2 號(hào)線起于白云區(qū)白云北路站，經(jīng)觀山湖區(qū)和云巖區(qū)，止于南明區(qū)中興路站，線路長(zhǎng)度40.67 km，共設(shè)32 座車(chē)站，平均站間距1.28 km。正線使用基于TDLTE 無(wú)線通信的CBTC 移動(dòng)閉塞信號(hào)系統(tǒng)，采用4 動(dòng)2拖6 輛編組的B 型車(chē)，線路最高運(yùn)行速度為80 km/h，定員載荷（AW2 載荷工況）為1 460 人。

貴陽(yáng)地鐵2 號(hào)線由一期工程、二期工程組成，其中2 號(hào)線一期線路長(zhǎng)27.67 km，占全線長(zhǎng)68.035%，涵蓋白云北路站至油榨街站等24 座車(chē)站；二期線路長(zhǎng)13 km，占全線長(zhǎng)31.965%，涵蓋貴鋼站至中興路站等8座車(chē)站，車(chē)站數(shù)占全線的25%。目前采用白云北路站至中興路站單一大交路運(yùn)營(yíng)模式，全日運(yùn)營(yíng)時(shí)長(zhǎng)17.9 h。

2 客流特征分析

2.1 進(jìn)出站客流特征

客流特征分析是確定列車(chē)開(kāi)行計(jì)劃、編制地鐵行車(chē)組織方案的重要依據(jù)[3]。本節(jié)選取2023 年4 月客流數(shù)據(jù)開(kāi)展分析，4 月份2 號(hào)線客運(yùn)總量為592.96 萬(wàn)人次（因車(chē)站進(jìn)出站閘機(jī)布局，1 號(hào)線林城西路站進(jìn)出站客流納入統(tǒng)計(jì)），日均客運(yùn)量19.77 萬(wàn)人次，如圖1 所示。2 號(hào)線二期線路由主城區(qū)過(guò)渡至雙龍航空港經(jīng)濟(jì)區(qū)（常駐人口相對(duì)較少），所轄8 座車(chē)站進(jìn)、出站總客流分為51.45、51.11 萬(wàn)人次，占比全線10.75%、10.78%，遠(yuǎn)低于車(chē)站數(shù)占比。說(shuō)明2 號(hào)線客流主要集中分布在白云北路站至油榨街站區(qū)段的主要居住城區(qū)，貴鋼站至中興路站區(qū)段客流占比較小，客流空間分布不均衡[4-5]。

圖1 車(chē)站進(jìn)出站客流分布

2.2 斷面客流特征

斷面客流是指統(tǒng)計(jì)期內(nèi)通過(guò)軌道交通線路各區(qū)間的客流，是確定各線路行車(chē)安排的基本依據(jù)。本節(jié)選取2023 年4 月14 日（工作日）和4 月15 日（雙休日）的全日斷面客流進(jìn)行分析，如圖2 所示。工作日、雙休日的全日斷面客流分布形態(tài)基本相同，工作日全日進(jìn)出站客流總和僅比雙休日多6 466 人次。2 號(hào)線二期貴鋼站—中興路站區(qū)段工作日全日上下行斷面客流分別為51 120、48 252 人次，占比全線7.27%、6.82%；雙休日全日上下行斷面客流分別為47 182、46 756 人次，占比全線6.68%、6.70%；工作日與雙休日全日斷面客流在不同區(qū)間的上下行分布基本均衡。

圖2 工作日和雙休日全日斷面客流分布

選取工作日07：30—08：30 時(shí)段、雙休日17：30—18：30 時(shí)段開(kāi)展高峰小時(shí)斷面客流分布特征分析，如圖3所示。工作日與雙休日高峰小時(shí)斷面客流分布、高峰小時(shí)斷面客流與全日斷面客流分布均存在顯著差異，高峰小時(shí)斷面客流分布呈現(xiàn)出明顯的方向不均衡性。通過(guò)方向不均衡系數(shù)α 對(duì)高峰小時(shí)上下行客流不均衡程度進(jìn)行量化分析：當(dāng)α 趨近于1，表明上下行方向客流較均衡；當(dāng)α值越大，表明上下行方向客流越不均衡[5-7]。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，工作日方向不均衡系數(shù)α=1.22；雙休日方向不均衡系數(shù)α=1.1，工作日上下行斷面客流不均衡程度比雙休日的略高。工作日07：30—08：30 時(shí)段全線最大列車(chē)運(yùn)能利用率為38.33%，雙休日17：30—18：30 時(shí)段全線高峰時(shí)段最大列車(chē)運(yùn)能利用率為23.45%。2 號(hào)線二期貴鋼站—中興路站區(qū)段，工作日07：30—08：30 時(shí)段最大列車(chē)運(yùn)能利用率為8.63%，雙休日17：30—18：30 時(shí)段最大列車(chē)運(yùn)能利用率為7.55%，貴鋼站往中興路站方向的運(yùn)能利用率逐漸下降。

圖3 高峰小時(shí)斷面客流分布及運(yùn)能利用率

3 大小交路行車(chē)組織方案

從上述客流特征可以看出，2 號(hào)線二期所轄8 座車(chē)站進(jìn)出站客流占比少且運(yùn)能利用率較低?？煽紤]采取列車(chē)大小交路套跑的特殊交路行車(chē)組織方案來(lái)改善這種客流分布不均衡情況，以減少列車(chē)運(yùn)能的浪費(fèi)[6-7]。

3.1 大小交路區(qū)段選擇分析

大小交路折返點(diǎn)的選擇應(yīng)充分考慮線路客流空間分布特征、線路情況、列車(chē)折返效率和行車(chē)組織等指標(biāo)[8-10]。2 號(hào)線二期貴鋼站—中興路站進(jìn)出站客流全線占比低于11%，工作日與雙休日全日上下行斷面客流全線占比均低于7.5%。為了保證白云北路站—油榨街站區(qū)段客運(yùn)服務(wù)水平，提高貴鋼站—中興路站區(qū)段列車(chē)運(yùn)能利用率，只能在油榨街站—中興路站之間選擇具備折返能力的車(chē)站作為小交路折返站點(diǎn)。油榨街站、富源北站、見(jiàn)龍洞站均具備折返能力，由于油榨街站處于2 號(hào)線一、二期工程過(guò)渡區(qū)域且位于主城區(qū)邊界，故選擇油榨街站作為小交路折返站點(diǎn)，采用白云北站—油榨街站小交路運(yùn)行和白云北站—中興路站大交路運(yùn)行的運(yùn)營(yíng)模式，如圖4 所示。

3.2 大小交路行車(chē)參數(shù)設(shè)定

分時(shí)客流特征是大小交路行車(chē)間隔、峰期設(shè)定的重要依據(jù)，開(kāi)展工作日與雙休日1h 斷面客流特征分析，以便科學(xué)合理地安排行車(chē)計(jì)劃，如圖5 所示。工作日客流呈明顯通勤客流特征，07：00—09：00、17：00—19：00 時(shí)段內(nèi)客流呈明顯峰值，可設(shè)定為高峰時(shí)段，其余時(shí)段設(shè)為低峰時(shí)段。雙休日全日斷面客流無(wú)高低峰特征，總體較為平穩(wěn)，全日行車(chē)間隔相同。

圖5 工作日與雙休日1h 斷面客流分布

結(jié)合貴陽(yáng)地鐵2 號(hào)線當(dāng)前客流水平，綜合考慮行車(chē)周期、上線列車(chē)數(shù)、線路通過(guò)能力、列車(chē)折返能力等指標(biāo)，在保障主要區(qū)段安全、快捷、舒適的運(yùn)輸服務(wù)前提下，采取1∶1 比例開(kāi)行大小交路，2 號(hào)線工作日與雙休日列車(chē)開(kāi)行計(jì)劃見(jiàn)表1。

表1 大小交路開(kāi)行計(jì)劃

3.3 開(kāi)行效果分析

采用單一大交路時(shí)（簡(jiǎn)稱(chēng)優(yōu)化前），2 號(hào)線二期貴鋼站-中興路站區(qū)段工作日與雙休日高峰時(shí)段最大列車(chē)運(yùn)能利用率分別為8.63%、7.55%，處于較低水平。采用大小交路套跑后（簡(jiǎn)稱(chēng)優(yōu)化后），工作日與雙休日高峰時(shí)段最大列車(chē)運(yùn)能利用率分別提升至23%、19%，在保證白云北路站—油榨街站區(qū)段的客運(yùn)服務(wù)水平基礎(chǔ)上，大小交路套跑對(duì)2 號(hào)線二期所屬區(qū)段列車(chē)運(yùn)能利用率有較為明顯的提升效果。

此外，大小交路套跑與單一交路運(yùn)行對(duì)比，在開(kāi)行列次、運(yùn)營(yíng)里程、牽引能耗等運(yùn)營(yíng)指標(biāo)上有較大差異，詳見(jiàn)表2。假設(shè)客流相同情況下，優(yōu)化后，在開(kāi)行列次方面工作日增加4 列次、雙休日增加14 列次；在運(yùn)營(yíng)里程和牽引能耗方面（按比例計(jì)算），工作日下降了13.5%、雙休日下降了11.2%。采用大小交路套跑運(yùn)行模式，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

表2 優(yōu)化前后相關(guān)指標(biāo)變化情況

4 結(jié)束語(yǔ)

本文以貴陽(yáng)地鐵2 號(hào)線的運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀為背景，分別從進(jìn)出站客流、斷面客流、運(yùn)能利用率等方面分析了線路客流空間分布特征。數(shù)據(jù)表明，2 號(hào)線貴鋼站—中興路站區(qū)段運(yùn)能利用率較低且斷面客流分布不均衡。為提升2 號(hào)線主要區(qū)段的運(yùn)輸效率和2 號(hào)線二期區(qū)段的列車(chē)運(yùn)能利用率，本文分別從大小交路開(kāi)行區(qū)段選擇、行車(chē)參數(shù)設(shè)定和優(yōu)化前后效果對(duì)比3 個(gè)方面，分析了大小交路套跑運(yùn)行方式的可行性和經(jīng)濟(jì)性，不僅保證了主城區(qū)運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平，還可減少運(yùn)能浪費(fèi)，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。