城市轨道交通客流与行车组织分析论文_吕珍珍

北京市地铁运营有限公司 北京 100044

摘要:城市轨道交通是一个多系统联动的高科技系统,是一个运量大、集成度高的智能交通工具,其安全性和可靠性要求非常高。近几年来,我国城市轨道交通发展迅猛,目前已经有十几个城市拥有并正在建设城市轨道交通,还有多个城市正在申报建设城市轨道交通。在开通试运营前进行专题研究,将研究的成果运用到运营管理中,形成各项规章制度,并及时对运营人员进行培训,可以直接提高运营管理效率和运营安全,最大限度地降低开通运营初期的风险,保证新线开通的有序、平稳。本文对城市轨道交通客流与行车组织进行了分析。

关键词:城市轨道交通;客流;行车组织

交通问题对于一个城市发展的重要性是不言而喻的,除了公路交通外,轨道交通在交通领域也占据着重要的地位,城市轨道交通客流根据时间和空间的变化具有不同的表现形式,在客流的高峰期,人们的出行是十分不便的,这就要求相关人员及部门必须做好行车组织工作,尤其是在高峰期,这样才能更好的指挥城市交通,从而使其能够顺利运行,以为城市人民的生活提供更大的便利。

一、城市轨道交通客流特性分析

1、城市轨道交通客流特点

(1)时变性。由于人们的生活规律和出行习惯不同,城市轨道交通一天内客流也会随之变化,一般是清晨与深夜乘客较少,上班上学时段客流达到最高峰.高峰过后客流进入低谷,而傍晚放学和下班时段客流进入次高峰,午夜客流逐渐趋于平稳。城市轨道交通客流量在以一周为周期的范围内呈现一种循环变化的趋势,由于城市轨道交通客流大部分都是以上学上班为出行目的的生产劳动客流,所以每周的客流量变化趋势大体相当,一周各日客流量相差很小,因此城市轨道交通客流量具有时变性的特点。

(2)周期性。城市轨道交通客流在一周内的变化具有一定的规律性,每周周一和周五的客流量相对较高;而周二到周四之间的客流量趋于平稳;周末的客流量明显低于工作日,整体呈现以7天为一周期的周期波动性。但是,某些大型商业中心附近的车站客流变化趋势有所不同,由于其土地利用类型所吸引的客流主要为购物休闲客流,一周内的客流高峰一般出现在周六周日。

(3)均衡性。虽然城市轨道交通的日客流量变化较大,但是周均流量却相差较小。由于出行者的个人习惯和工作时间不全相同,即便是在工作日,不同日期的客流量还是有一定差别的。但如果以一周为周期进行分析研究,在没有节假日天气等其它因素的影响下,城市轨道交通的客流量具有均衡性变化的特点。

2、城市轨道交通客流空间分布特性

(1)穿越城市中心区的直径线。城市轨道交通直径线重点满足城市中心区交通、支持城市外围区域的发展。对于围绕一个核心发展的大城市,客流的向心性特征十分明显,具体表现为城市中心区与外围区域之间的出行交换量很大,通常以通勤出行为典型代表。穿越城市中心区的轨道交通直径线向心客流与离心客流呈现均衡,在列车运行的起始段,在向心客流的推动下,各区间的客流得到逐渐的堆积累加,在中心区达到最大;在列车运行方向的末尾段,离心客流起主导作用,各区间的客流得到逐渐的削减疏散。

(2)呈现放射线形式的郊区线。路郊区线路多为放射线形式,线路一端位于大型对外交通枢纽附近或城市中心地区,另一端多位于城市外围郊区新城。这类线路主要解决郊区与主城区之间的通勤交通,线路的一个运行方向承担向心客流,另一个方向则承担离心客流,郊区线向心客流与离心客流呈现均衡,全日客流断面呈典型的渐变型,在市区端形成客流高断面,客流朝郊区方向逐渐缩小。

(3)满足集散和换乘功能的中心区环线。城市轨道交通环线为城市提供沿环周切向客流快速通道的同时,也满足各条径向线路之间的换乘需求,因而环线兼具客流集散和换乘功能。城市轨道交通环线一般多见于城市中心区或邻近城市中心区的边缘地区,该区域的城市用地开发比较成熟,而且具有较强的同质性,环线上各车站的乘降量基本处于同一量级水平,而且复杂的换乘关系对环线客流断面也有一定的匀化作用。因此,城市轨道交通环线各区间的断面客流相对均衡,不存在特别明显的客流突变路段。

二、城市轨道交通行车组织的策略

1、行车组织原则

列车的运行要以运营时刻表为基础,行车各部门严格按照运营时刻表要求组织列车运行,实现安全、正点。行车时间以北京时间为准,从零时起计算,实行24小时制,行车日期以零时为界,零时以前办妥的行车手续,零时以后仍视为有效,在行车工作联系中,使用调度电话、无线调度电话必须使用专业用语,以免产生歧义。在车厂范围内列车的运行或调车信号以地面信号或手信号旗/灯为主,对讲机通话为辅,空客车、工程列车及救援列车出入车厂时均按列车办理。

2、常用的轨道交通行车组织方式

(1)正常情况下的行车组织

正常情况下,每天在运营开始前,值班主任装入当日使用的运营时刻表,行车各相关单位分别按规定检查相应设备是否具备运营条件,并将结果报告行车调度。

(2)非正常情况下的行车组织

非正常情况下的行车组织是相对于正常情况下的行车组织而言的,也就是在基本列车控制方式由于信号故障或线路原因等不能继续采用原行车控制放射的情况下采用的行车组织方法。设备的故障是难免的,在发生故障时,要采取相应的措施对列车的运行进行更多的人工控制,尽量使故障对运营的影响降至最低,而不能继续依赖ATC系统。

(3)行车交路形式

考虑到城市轨道交通预测客流断面一般为“中间大,两头小”的形式,为合理利用现有资源,满足高峰断面运能需求,同时提高行车密度,交路设计一般高峰小时采用大小交路的形式。目前设计及运营中经营运用的行车交路形式可概括为“常用交路”、“嵌套交路”、“混合交路”及“灵活交路”4种。

城市轨道交通客流与行车组织在很大程度上决定着一个城市的人们的出行能否更加便利,因此也就决定着整个城市能否良好的运行,对于城市轨道交通客流来说,其主要内容包含很多种,且客流量随着时间和空间的变化还会有所不同,因此在对客流进行分析时,一定要十分谨慎与仔细。对于城市轨道交通行车组织来说,在具体工作过程中,要选择最有优势的一种形式进行应用。

三、案例分析某地铁线路客流及行车情况

1、线路情况。某地铁线路全长57.1km,设45座车站、1座车辆段和2座停车场。

2、客流情况

(1)客运量及运力运量对比关系

线路成环运营后,客流增长迅猛,目前工作日日均客流量已达182.2万人次,比去年同期上升了21.1%,最高日已超过203万人次,高峰小时最大断面达到4.8万人次/小时。因此将针对地铁线路平日客流进行分析。

由运力与运量对比关系可以看出,地铁线路工作日高峰与平峰客流差异较大,运力与运量矛盾主要集中在早、晚高峰。

(2)客流分布特征

根据地铁线客流预测高峰客流分布图,如图所示:

由上图可以看出地铁沿线客流分布不平衡,东、北环最大断面与西、南环最大断面存在差值,且客流总体上也是东、北环客流比西、南环大。

3、行车组织方式分析

结合地铁线运营情况、线路、设备条件及客流特点,鉴于午平峰时段运营压力相对较小,因此在方案中仅考虑对早、晚高峰时段进行行车组织调整,共制定了以下方案进行分析。

(1)大、小交路套跑方案

早、晚高峰时段除正常环形交路以外,增加运行交路,且采用大、小交路套跑行车方式,按照大、小交路列车1:1的套跑方式,使地铁线区段列车最小间隔为2分15秒,区段列车最小间隔为4分30秒。上线车组数76组。

早、晚高峰时段除正常环形交路以外,增加运行交路,且采用大、小交路套跑行车方式,按照大、小交路列车2:1的套跑方式,使地铁线区段列车最小间隔为3分,区段列车最小间隔为4分30秒。上线车组数62组。

方案一分析

采用大、小交路套跑行车方式,按照大、小交路列车1:1的套跑方式,地铁线大交路开行1列后,开行线段小交路1列,往复进行,使地铁线区段列车最小间隔为2分15秒,区段列车最小间隔为4分30秒,上线车组数76组。

方案二分析

采用大、小交路套跑行车方式,按照大、小交路列车2:1的套跑方式,即大交路开行2列后,开行小交路1列,往复进行,使地铁线站区段列车最小间隔为3分,区段列车最小间隔为4分30秒。

(2)实施效果预测

按照调整实施后,预计地铁线工作日上行最大满载率为175%,最大满载率区间,高峰时段为8:00-8:30,运力与运量对比预测,高峰时间断面满载率超过100%的区间27个。地铁线工作日下行最大满载率为151%,最大满载率区间,高峰时段为8:00-8:30,运力与运量对比预测,高峰时间断面满载率超过100%的区间17个。

(3)问题分析

按照地铁线行车组织后,由于上线车组数较少,虽然采用大、小交路套跑的行车组织方式,但高峰时段上、下行列车最大满载率均在150%以上,上行最大满载率甚至超过了170%,高峰满载率超过100%断面较多,上、下行共44个。

4、行车组织方案确定与实施

通过分析比较可以看出,由于客流不平衡,因此建议采用大、小交路套跑行车组织方式,最大可能使运力与运量匹配良好。

在方案比选中发现,由于目前地铁线工作日客运量很大,为17条运营线路之首,且高峰小时最大断面达到4.8万人次/小时,因此在上线车组数最多为76组的实际情况下,以上高峰列车满载率均在100%以上,预测实施效果最为理想的。

结论

结合地铁运行线路实际,主要通过内部挖潜,创新行车组织方式,对各行车组织方案进行比较、分析,在现有条件下最大程度缓解了网络化运营模式下高峰客流的压力,取得了良好的效果。

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[6]陈慧,郑建湖.基于周期运行图的城市轨道交通行车组织分析[J].交通科技与经济,2012(05).

论文作者:吕珍珍

论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期

论文发表时间:2018/8/13

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