文:黃啟楠|深圳地鐵運營集團有限公司
為了提高平峰斷面滿載率,減少運能浪費,本文通過分析深圳地鐵各線平峰客流與運能的匹配情況,綜合考量社會效益、經(jīng)濟效益及網(wǎng)絡(luò)化運營效益,在斷面滿載率和乘客等候時間之間尋找一個最佳平衡點,創(chuàng)造性提出制定平峰舒適度評判標(biāo)準(zhǔn),設(shè)定平峰運能調(diào)整原則,為指導(dǎo)各線運力調(diào)整提供支撐依據(jù)。
當(dāng)前深圳地鐵全線網(wǎng)工作日客流呈現(xiàn)兩大特點,一是平峰進站量較少,占比低。深圳地鐵工作日全天分時進站量走勢呈典型的雙峰形態(tài),早高峰進站量全天最高,其次為晚高峰,剔除早出車和晚收車期(5:00-7:00,23:00-1:00)外,平峰期(10:00-16:00,下同)進站量均低于其他時段。平峰進站量僅占全天的20%(圖1)。2023年7 月7 日(星期五)是深圳地鐵工作日歷史單日最高客流的一天,當(dāng)日客運量、進站量分別為932 萬人次、541 萬人次,因此本文選取2023 年7 月7 日深圳地鐵全線網(wǎng)進站量為例進行分析。
圖1 2023 年7 月7 日深圳地鐵全線網(wǎng)工作日分時進站量
二是平峰最大斷面量、斷面擁擠度較低,運能富裕較大。2023年以來,深圳地鐵多次運能提升有效將較為擁堵的線路高峰斷面滿載率降至100%以下,目前工作日早高峰客流瓶頸僅有一條線路斷面滿載率超過100%(圖2),其他線路高峰客流效益較好,運能滿足客流需要。平峰期間,深圳各線小時最大斷面量小于0.8萬人次(圖3),最大滿載率小于47%,平均滿載率小于35%,運能富裕較大。
圖2 2023 年7 月7 日深圳地鐵各線工作日分時斷面滿載率走勢
圖3 2023 年7 月7 日深圳地鐵各線工作日分時最大斷面客流量
綜上所述,有必要從社會效益、經(jīng)濟效益及網(wǎng)絡(luò)化運營效益三個角度綜合考量,對深圳地鐵各線平峰客流與運能的匹配情況開展分析,在斷面滿載率和乘客等候時間之間尋找一個最佳平衡點,為工作日平峰運能調(diào)整提供數(shù)據(jù)支撐。
目前城市軌道交通行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等參考資料均沒有平峰斷面滿載率標(biāo)準(zhǔn)參考值,各城市軌道交通運營單位均靠自身經(jīng)驗提供運輸服務(wù)。目前行業(yè)內(nèi)行車組織通常做法為,高峰期運能不足時,盡可能提供最大運輸能力匹配客流所需;平峰期運能富裕較大,甚至運能嚴重浪費時,至少得保障最低列車服務(wù)水平。
根據(jù)平峰期斷面平均滿載率,將深圳地鐵12 條線分為三個梯隊:第一梯隊:平均滿載率23.3%以上(i、e、d、c);第二梯隊:平均滿載率19.4%~23.3%(b、k、a、j);第三梯隊:平均滿載率19.4%以下(f、h、g、l)。各線路平峰斷面平均滿載率見圖4。
圖4 深圳地鐵12 條線路平峰斷面平均滿載率
根據(jù)平峰期乘客平均等候時間(即行車間隔的一半),將各線分為三個梯隊:第一梯隊:平均等候時間小于2′ 30″(c、a);第二梯隊:平均等候時間2′30″~3′(d、f、g、h);第三梯隊:平均等候時間3′以上(k、b、l、i、e、j)。各線平峰乘客平均等候時間柱狀圖見圖5。
圖5 各線平峰乘客平均等候時間柱狀圖
平峰舒適度評判標(biāo)準(zhǔn)與斷面平均滿載率標(biāo)準(zhǔn)和乘客平均候車時間有關(guān)。
通過“點人頭”方式現(xiàn)場統(tǒng)計車廂實際載客人數(shù),并換算斷面滿載率數(shù)據(jù),對斷面滿載率10%、20%、30%、40%、70% 及80%共6 種現(xiàn)場情況進行對比(圖6),可直觀看出車廂實際載客現(xiàn)場情況,且可身臨其境感受乘車舒適與否。經(jīng)現(xiàn)場對比,建議采用30%作為平峰平均滿載率的評判標(biāo)準(zhǔn)。
圖6 與斷面滿載率相對應(yīng)的車廂載客現(xiàn)場圖
根據(jù)車廂載客現(xiàn)場情況,綜合考量社會效益、經(jīng)濟效益及網(wǎng)絡(luò)化運營效益,在斷面滿載率和乘客等候時間之間尋找一個最佳平衡點,開創(chuàng)平峰舒適度評判標(biāo)準(zhǔn),設(shè)定平峰運能調(diào)整原則,從而指導(dǎo)各線開展相應(yīng)運能調(diào)整。根據(jù)公式“舒適度綜合得分=平均滿載率p權(quán)重得分+乘客平均候車時間t 權(quán)重得分”,考慮平均滿載率指標(biāo)衡量主體為地鐵車廂,更能直觀、真實反映乘客在乘車時的舒適度,而乘客平均候車時間發(fā)生在地鐵站臺,更側(cè)重于乘客候車的時間維度,為舒適度的間接影響指標(biāo),重要程度不如平均滿載率指標(biāo),為此,初定將兩個指標(biāo)按“七三開”進行比例分攤,其中平均滿載率權(quán)重得分占比70%,乘客平均候車時間權(quán)重得分占比30%。
平峰舒適度細分參數(shù)對應(yīng)表設(shè)定原則:車廂人數(shù)每加15 人設(shè)置一檔,每檔平均滿載率加5%(車廂人數(shù)30 人、滿載率10%起步);行車間隔每加30″設(shè)置一檔,每檔乘客平均候車時間加15″(候車時間2′15″、行車間隔4′30″起步),見表1、表2。根據(jù)表1、表2 數(shù)據(jù)及公式計算可得深圳地鐵各線平峰舒適度綜合得分(圖7)。
表1 平峰平均滿載率p 權(quán)重得分對應(yīng)表
表2 平峰乘客平均候車時間t 權(quán)重得分對應(yīng)表
圖7 深圳地鐵各線平峰舒適度綜合得分示意圖
平峰舒適度綜合得分越高,車廂乘車環(huán)境越舒適,候車時間越短,社會效益較好,市民會更愿意乘坐地鐵出行,但是公司經(jīng)濟效益越差,運能浪費越大。為確保公司持續(xù)為市民提供快捷舒適的乘車服務(wù)、承擔(dān)更大社會責(zé)任的同時,公司投入的人力物力資源能得到較為充分的利用,故需綜合平衡投入產(chǎn)出比,對目前舒適度綜合得分進行科學(xué)、客觀分析,從而制定運能調(diào)整參考原則。根據(jù)目前各線平峰舒適度綜合得分情況,設(shè)定平峰運能調(diào)整原則如下:
舒適度綜合得分<7 的線路不調(diào)整。舒適度綜合得分≥7 的線路需調(diào)整,調(diào)整要求為平峰斷面平均滿載率盡可能控制在30%以內(nèi);與市中心關(guān)聯(lián)較大線路乘客平均等候時間不超過4′,外圍局域線平峰乘客平均等候時間不超過5′。
例如,c 線路平峰斷面平均滿載率28.3%,高于各線路平均滿載水平(21.7%),其平峰平均滿載率p 權(quán)重得分為4.2;平峰行車間隔4′30″,高于各線路平均服務(wù)水平(6′06″);平峰乘客平均候車時間2′15″,小于各線路平均等車時間(3′03″),其平峰乘客平均候車時間t權(quán)重得分為3。為此,c 線路平峰舒適度綜合得分=4.2+3=7.2,建議調(diào)整平峰運能。
經(jīng)分析,若c 線路行車間隔拉大至5′30″,則平峰平均滿載率增長至38.5%,上線車可減少6列,平峰期合計減少14.5 列次,節(jié)約626 車公里,節(jié)省電費0.58萬元/天,見圖8;考慮與鄰線換乘銜接,建議分步調(diào)整平峰間隔至5′、5′30″。節(jié)省成本數(shù)據(jù)根據(jù)公式“節(jié)省成本=線路長度×6小時減少車次×車公里成本×編組=線路長度×(360/A-360/B)×1.54×編組”(計算式中A、B分別為調(diào)整前后的行車間隔)。
圖8 c 線路全天分時最大斷面量與運能匹配走勢圖和斷面滿載率面積圖
例如,i 線路平峰斷面平均滿載率34.3%,高于各線路平均滿載水平(21.7%),其平峰平均滿載率p 權(quán)重得分為3.5;平峰行車間隔6′40″,低于各線路平均服務(wù)水平(6′06″);平峰乘客平均候車時間3′20″(各線路排名第10),大于各線路平均等車時間(3′03″),其平峰乘客平均候車時間t 權(quán)重得分為1.5。為此,i 線路平峰舒適度綜合得分=3.5+1.5=5,建議平峰運能暫不調(diào)整。
經(jīng)分析,若i 線路行車間隔拉大至7′,則平峰平均滿載率增長至36%;若平峰行車間隔壓縮至6′,則平峰平均滿載率可下降至30.9%,但需新增上線車2 列,將對車輛檢修計劃造成影響,建議暫不調(diào)整平峰運能,待新車到段再按需考慮,見圖9。
圖9 i 線路全天分時最大斷面量與運能匹配走勢圖和斷面滿載率面積圖
目前,調(diào)整平峰運能后,8 條線路合計減少上線車32 列(表3),其中,6 條線路分步拉大行車間隔,實現(xiàn)乘客無感切換,包括a、c 線路第一步調(diào)整至5′,第二步調(diào)整至5′30″,盡管調(diào)整后a 線路平峰舒適度綜合得分仍然大于7′,但考慮線與線之間換乘銜接,仍建議a、c 號線行車間隔同步調(diào)整至5′30″;f、g、h 線路第一步調(diào)整至7′,第二步調(diào)整至8′;l線路第一步調(diào)整至7′30″,第二步調(diào)整至8′30″。另2 條線路運能調(diào)整一步到位,包括m、n 線路行車間隔調(diào)整至9′30″。
表3 建議調(diào)整線路運能調(diào)整前后指標(biāo)變化情況
目前,6 條線路暫維持現(xiàn)狀不調(diào)整,待下階段條件具備后再按需調(diào)整,見表4。其中,3 條線路可視車廂滿載情況考慮進一步拉大平峰行車間隔,包括b、j、k 線路合計減少上線車7 列;另3 條線路待停車場建成及新車到段條件具備后,再進一步壓縮平峰行車間隔,確保平峰舒適度較為合適,包括d、e、i 線路合計需增加上線車7 列。
表4 建議暫不調(diào)整線路指標(biāo)情況及下階段條件具備調(diào)整后指標(biāo)情況表
執(zhí)行需調(diào)整線路建議方案后,深圳地鐵工作日平峰最小行車間隔從4′30″調(diào)整至5′30″,運能下調(diào)22%;最大行車間隔從7′調(diào)整至9′ 30″,運能下調(diào)36%;每天減少上線車32 列,有效緩解供車壓力,確保充足的檢修市場及較好的檢修質(zhì)量,每天節(jié)省電費3.09 萬元,折算成年節(jié)省電費約1128 萬元;平峰最擁擠線路斷面最大平均滿載率從32.3%增長至38.5%,乘車環(huán)境仍較為舒適。若未來暫不調(diào)整線路建議方案中相應(yīng)的停車場建成及新車到段后,將進一步優(yōu)化線網(wǎng)深圳地鐵各線路工作日平峰的運力配給,雖然線網(wǎng)最小、最大行車間隔、上線車數(shù)及每天節(jié)省電費仍與第一階段方案基本保持不變,但有利的是壓縮了3 條繁忙線路的平峰行車間隔,將更多的資源投入至更需要的線路。