蔣文嘉
(深圳地鐵集團有限公司 廣東深圳518172)
城市軌道交通運輸已成為全國一、二線城市快速發展的標志,而運能提升也是軌道交通行業需要研究的課題。深圳地鐵龍崗線自全線開通試運營以來,客流不斷攀升,從高架段開通時期的日均5萬人次,躍升至目前的44.23萬人次,增幅達到了784.6%。全線高峰期列車的滿載率也從開通初期的14.72%躍升至現在的96%,隨著2012年12月底深圳東火車站的開通,高峰期部分區段的滿載率已經超過100%。客流的快速上升給高峰運能帶來極大挑戰,在保障車輛檢備率的情況下,經過20次調整列車運行圖,上線列車數已處于最大化,行車間隔現已縮減到5 min,但仍不能滿足客流增長需求。
筆者通過對龍崗線客流特征進行分析,提出符合客流特征的長短交路運營組織新模式。采用此模式可提升運能,滿足乘客出行需求;控制成本,滿足生產組織運作需要,確保運營安全生產[1-2]。
以2012年11月1日當天43.69萬人次客流數據為例,深圳地鐵龍崗線客流特征如圖1、圖2所示。上行最大斷面客流時段為8:00—9:00,達21 394人次,此時運能為17 616人次/h(AW2),運能缺口達21.44%;下行最大斷面客流時段為18:00—19:00,達18 257人次,此時運能為17 616人次/h(AW2),運能缺口達3.6%。呈現明顯朝夕客流特點,早晚高峰時間段所提供運能已不能滿足客流增長需要,客流主要集中在線路中部的丹竹頭至老街區間,占到全線日均客流的62.8%[3]。
因此,集中解決丹竹頭至老街區間的客流增長需求,增加開行丹竹頭至老街的區間車,在早晚高峰時段實施長短交路的行車組織方式是目前比較經濟合理的運行方案,在保持現有車輛數的情況下可以較好地增加客流密集區段的發車密度,提升運送能力。

圖1 深圳地鐵龍崗線小時最大斷面客流趨勢

圖2 深圳地鐵龍崗線區間斷面客流趨勢
深圳地鐵龍崗線線路特點如圖3所示。客流密集的丹竹頭至老街站,尤其是客流最密集的深圳東火車站(布吉站)處于車輛段與停車場線路中部,塘坑站、華新站分別連接著橫崗車輛段和中心公園停車場,且兩站均為“三線兩島”布局,有利于短交路列車的行車組織、折返作業和客流組織。因此選擇塘坑站、華新站作為短交路(區間車)的終點站比較合適。

圖3 深圳地鐵龍崗線線路特點
華新站配線形式如圖4所示,塘坑站配線形式如圖5所示,從圖4、圖5可以看出,華新站與塘坑站均為“三線兩島”布局,且華新、塘坑備用線均分別與中心公園停車場、橫崗車輛段入場(段)線相連接,不僅有利于區間短交路列車折返時上下客需要,不影響正線上/下行列車正常運營;同時亦能及時增減上線列車數,滿足行車調整和應急需要[4]。

圖4 華新站配線形式

圖5 塘坑站配線形式
以龍崗線2012年11月1日當天43.69萬人次客流數據為例,朝夕特征顯著,在保證列車數不變的情況下,增加開行丹竹頭至老街的區間車,高峰時段實行雙龍—益田長交路加塘坑—華新短交路的7~3.5 min長短交路套跑運營組織模式,客流與運能匹配情況見圖6。

圖6 客流與運能匹配情況
以早高峰15 min(8:15—8:30)斷面最大客流為例,上行方向客流最大斷面區段為田貝—翠竹,斷面客流達到6 259人次,采用長短交路運營組織模式,塘坑—華新區段運能由4 404人次/h(AW2)提升至6 291人次/h(AW2),客流密集區運能缺口由42%減少至0.51%;塘坑—雙龍、華新—益田區段客流最大斷面區段為橫崗—塘坑,斷面客流為1 930人次,運能由4 404人次/h(AW2)下降至塘坑—雙龍區段、華新—益田區段3 146人次/h(AW2),運能可以滿足客流增長需求,客流增長冗余度仍有63%,如圖7所示。

圖7 8:15—8:30高峰客流匹配分析
龍崗線列車由2個單元電動車組編成,3輛車為一組列車單元,6輛車為一列車編組,采用B型車,定員(AW2)為1 468人。目前到段列車43列,為滿足檢修率的要求,實際可以上線的列車數為35列。
為滿足長短交路運營組織運作模式,各系統設備需進行升級改造,重點考慮如表1所示幾個方面。

表1 長短交路運營需考慮升級的設備設施
在滿足客流與運能匹配、線路條件的基礎上,通過對系統設備的改造升級,深圳地鐵龍崗線可按長短交路組織模式實施運營[5-6]。長短交路運營組織模式如圖8所示。

圖8 長短交路運營組織模式
根據長短交路模式運行圖編制運行周期參數[7],如表2所示。長交路基本運行周期=上行運行時間+下行運行時間+雙龍折返時間+益田折返時間+上行停站時間+下行停站時間=52 min 29 s+52 min 47 s+4 min+4 min+16 min 40 s+16 min 40 s=146 min 36 s
短交路基本運行周期=上行運行時間+下行運行時間+塘坑折返時間+華新折返時間+上行停站時間+下行停站時間=27 min 4 s+27 min 11 s+3 min 30 s+3 min 30 s+8 min 25 s+8 min 25 s=78 min 5 s

表2 長短交路模式運行圖參數
從圖8、表2可以看出,在早晚高峰時段塘坑—華新區段加開區間車,采用長短交路運營組織模式,可有效提高運能,改善客流密集區運能不足的問題,同時非客流密集區的運能亦可滿足乘客出行需求。
開行長短交路后,全線客流有不同程度的上升,其中在短交路區段由于壓縮了行車間隔,運能得到優化,候車和乘車舒適度有所提升,有效吸引了部分客流,短交路區段的客流上升明顯。日均進站客流增長約2.57萬人次,增幅達12.10%;日均出站客流增長約2.68萬人次,增幅達12.36%。
開行長短交路后,運能結構發生了較大變化,最大運能區段與最大客流區段進行了完美匹配。丹竹頭至老街區段的高峰小時最大擁擠度大幅下降,預計最大擁擠度將從123%下降至103%,降幅達到20%。與此同時,丹竹頭至老街區段的高峰小時滿載率也出現不同程度的下降,最高滿載率從101%下降至76.95%,而非短交路區段的益田—華新、塘坑—雙龍區段的高峰小時列車滿載率較之前有所上升,最高升幅達17%,此區段的運能浪費現象得到較大改善。以此推論,在長短交路運能優化作用下,預計全月列車滿載率將達到27.64%,同比去年3月份上升22.90%,環比去年12月份上升17%,列車滿載率和綜合利用率將有所提升[8]。
在開行長短交路后,加大了客流密集區段的行車密度,節省了乘客候車時間,減少了站臺客流的積壓,大大緩解了高峰期老街、布吉換乘站的站臺客流壓力和車站客運組織壓力。
從上述長短交路運行圖編制條件可以看出,塘坑—雙龍、華新—益田區段行車間隔由5 min增加至7 min。經運能和客流匹配分析,雖然運能可以滿足塘坑—雙龍、華新—益田區段乘客出行需求,但服務質量略有下降,此時編制運行圖時,可采取雙龍下行線、益田存車Ⅰ線常備線備車的模式,及時根據客流增長情況加開備用列車予以應對[9]。
從上述地鐵龍崗線客流特點分析可以看出,地鐵龍崗線客流呈現朝夕特征,可根據早、晚不同高峰期的特點,采用單向加開區間車的模式予以匹配,公司能耗將有所降低,可實現效益的最大化。但地鐵是社會公益事業,應保持較高的服務水平,最大限度維持原有的服務承諾。在運行圖的編制過程中,在早、晚高峰采用雙邊加開區間車的長短交路運營組織模式,這樣既可以壓縮客流密集區段間隔,最大限度保障服務水平,同時也有效降低了運營成本[10]。
經過長短交路運營組織模式的試驗,有效緩解了高峰期客流的壓力,提高了客運服務水平,有效提高了城市軌道交通的社會效益和經濟效益。為進一步提高長短交路的經濟效益和增強城市軌道交通的社會效益,另外還需對長短交路運營組織模式下的能耗進行研究。
[1]李衛華,閆云新.國內運輸市場發展現狀及其分析[J].河北交通科技,2007(4):50-52.
[2]上海申通地鐵集團有限公司.城市軌道交通建設和運營技術[M].上海,同濟大學出版社,2010.
[3]陳必壯.軌道交通網絡規劃與客流分析[M].北京:中國建筑工業出版社,2009.
[4]苗沁,周天星.城市軌道交通折返站折返能力分析[J].城市軌道交通研究,2010,15(11):57-61.
[5]劉浩江.地鐵運營中的行車調度調整策略[J].都市快軌交通,2006,19(6):1-4.
[6]劉浩江.單線雙向運行在地鐵行車組織中的應用[J].都市快軌交通,2008,21(3):17-19.
[7]趙鋼,李映紅.城際快速鐵路通過能力研究[J].城市軌道交通研究,2008,11(12):28-30.
[8]牛惠民.雙向編組站列車調度調整的優化模型及算法[J].中國鐵道科學,2007,28(6):102-108.
[9]丁莉莉.淺析我國鐵路運輸效率[J].科技風,2009(15):183.
[10]楊曉光,滕靖.公共交通通行能力和服務質量手冊[M].2版.北京:中國建筑工業出版社,2010.