市域鐵路與城市軌道交通過軌運(yùn)營車站客流組織模式研究

劉 路　劉世伯　張翔宇　杜 鵬

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市域鐵路與城市軌道交通過軌運(yùn)營車站客流組織模式研究

劉 路劉世伯張翔宇杜 鵬

過軌運(yùn)營車站由于其混合客流的特殊性，在客流組織方面與傳統(tǒng)的鐵路車站或城市軌道交通車站有所不同。文章旨在研究過軌運(yùn)營條件下車站客流組織新模式，給出相應(yīng)的車站布置結(jié)構(gòu)，并提出橫向分隔、縱向分隔、分區(qū)域候車3 種站臺候車形式。最后從車站管理及乘客便捷性等角度對客流組織模式進(jìn)行綜合評價，并得出其適用性，為實(shí)現(xiàn)過軌運(yùn)營技術(shù)提供參考。

市域鐵路；城市軌道交通；過軌運(yùn)營；客流組織；候車；站臺

0　引言

近年來，我國經(jīng)濟(jì)與城市快速發(fā)展，市域鐵路、城市軌道交通進(jìn)入高速建設(shè)時期。軌道交通作為聯(lián)系大城市及其邊緣組團(tuán)的交通方式，優(yōu)勢地位與作用越發(fā)明顯。建立市域鐵路與城市軌道交通之間的資源共享機(jī)制與一體化運(yùn)營體系，不僅是軌道交通自身建設(shè)和旅客出行的需要，同時也是建設(shè)節(jié)約型社會的要求。

1　過軌運(yùn)營概念

過軌運(yùn)營指某一運(yùn)營公司的列車為滿足出行需求駛?cè)肓硪贿\(yùn)營公司線路的運(yùn)行組織方式[1]。過軌運(yùn)營在東京都市圈、巴黎都市圈等軌道交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中均已采用。市域鐵路與城市軌道交通過軌運(yùn)營可實(shí)現(xiàn)資源共享，擴(kuò)大軌道交通直達(dá)服務(wù)范圍，減少換乘，滿足居民快速、便捷的出行需求。

2　客流組織必要性

傳統(tǒng)鐵路由于車站接發(fā)列車種類多、發(fā)車頻率小，2 輛列車發(fā)車間隔之間有充分的時間可供車站進(jìn)行客流組織，一般采用候車室候車模式。城市軌道交通主要服務(wù)于短距離、快捷的出行需求，乘客總出行時間短，列車發(fā)車頻率高，一般采用站臺候車模式，相對于鐵路車站來說，城市軌道交通乘客在車站內(nèi)經(jīng)過的作業(yè)環(huán)節(jié)較少，出行時間相對較短。

在過軌運(yùn)營的情況下，同一車站的相同線路或站臺將會接發(fā)不同類型的鐵路和城市軌道交通列車。因此，無論是傳統(tǒng)的候車室候車模式還是高效率的站臺候車模式均不再適用于混合客流組織的要求，需要探索一種介于兩者之間適應(yīng)性更好的客流組織模式。

3　客流組織要求

3.1旅客乘降作業(yè)

過軌運(yùn)營采用車次式的列車開行方式，為滿足旅客乘降要求，車站內(nèi)傳統(tǒng)的站廳、候車室、通道、站臺等物理區(qū)域?qū)⒈恢匦聞澐譃楹蜍噮^(qū)、乘降區(qū)兩部分[2]。不同物理區(qū)域甚至相同物理區(qū)域的不同部分（如站臺分隔）可分別劃分至候車區(qū)與乘降區(qū)中。

鐵路車站的設(shè)計要求同一站臺列車發(fā)車間隔內(nèi)能保證一次完整的旅客乘降作業(yè)。據(jù)此，本文將旅客乘降作業(yè)時間定義為從允許乘客經(jīng)候車區(qū)域進(jìn)入乘降區(qū)域（站臺、或站臺的一部分）時刻開始，到乘客完成上車行為為止。

影響乘降作業(yè)時間的因素包括：混合旅客流線的分離點(diǎn)與乘降區(qū)域之間的距離、乘客的平均走行速度、混合旅客流線分離點(diǎn)的分離速率[3，4]。可通過合理的客流組織方法縮短乘降作業(yè)時間：一方面可將某些作業(yè)環(huán)節(jié)從乘降過程轉(zhuǎn)移至候車過程；另一方面盡可能縮短乘降過程中的走行時間。

3.2站臺及通道使用情況

在實(shí)際過軌車站的建設(shè)或改造過程中，考慮到工程量及工程造價的影響，更關(guān)注站臺及通道的使用情況。站臺及通道的使用情況有以下 4 種：

（1）站臺共用，通道共用。同一站臺辦理不同的列車，乘客共用同一通道進(jìn)入乘降區(qū)；

（2）站臺分離，通道共用。不同站臺辦理不同的列車，乘客共用同一通道進(jìn)入乘降區(qū)；

（3）站臺共用，通道分離。同一站臺辦理不同的列車，乘客經(jīng)由不同的通道進(jìn)入乘降區(qū)；

（4）站臺分離，通道分離。不同站臺辦理不同的列車，乘客經(jīng)由不同的通道進(jìn)入乘降區(qū)。

4　客流組織模式

根據(jù)上文中的站臺及通道使用情況分類，得出過軌運(yùn)營車站客流組織的 4 種模式：候車室候車模式、候車室檢票候車模式、增設(shè)獨(dú)立通道模式和站臺候車模式，每種模式需要配合相應(yīng)的運(yùn)營管理措施及適用情況。

4.1候車室候車模式

候車室候車模式即傳統(tǒng)的鐵路車站候車模式，其車站布置結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，屬于“站臺共用、通道共用”的情況。

圖1　候車室候車模式車站布置結(jié)構(gòu)圖

注：△表示市域鐵路客流，□表示地鐵客流，○表示其他客流，下文中類似。

候車室候車模式中旅客作業(yè)流程包括候車過程與乘降作業(yè)過程，乘降作業(yè)過程分為 3 部分：檢票、走行過程及上車過程（圖 2）。

圖2　候車室候車模式作業(yè)流程

其中，候車時間取決于乘客的到站時間，不計入車站完成乘降作業(yè)的時間。因此，車站實(shí)際完成 1次乘降作業(yè)所需要的時間為：

式（1）中，t檢票為乘客通過人工（閘機(jī)）檢票所需的時間，與檢票窗口數(shù)量、候車乘客人數(shù)有關(guān)； t走行為乘客由混合旅客流線分離點(diǎn)走行至站臺所需的時間，與通道、樓梯長度及乘客走行速度有關(guān)；t上車為所有候車乘客全部上車完畢所需要的時間，與車門數(shù)量、候車乘客人數(shù)有關(guān)；t緩沖為組織完成乘降及列車運(yùn)行預(yù)留的彈性時間。

4.2候車室檢票候車模式

候車室檢票候車模式是在候車室候車模式的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，調(diào)整組織形式為先檢票再候車，車站布置結(jié)構(gòu)如圖 3 所示，屬于“站臺共用、通道共用”的情況。

圖3　候車室檢票候車模式車站布置結(jié)構(gòu)圖

為了提高車站內(nèi)旅客乘降的效率，候車室檢票候車模式特點(diǎn)是將檢票口設(shè)置在候車室入口處。旅客作業(yè)流程如圖 4 所示。

圖4　候車室檢票候車模式作業(yè)流程

完成 1 次乘降作業(yè)所需要的時間為：從式（2）中看出，候車模式由先候后檢調(diào)整為先檢后候，將乘坐不同種類列車的乘客安排在不同的候車室候車，乘客可以直接從候車室進(jìn)入站臺，混合旅客流線分離的速率得到了很大的提高，乘降作業(yè)時間有所減少。

4.3增設(shè)獨(dú)立通道模式

該模式采用在獨(dú)立通道入口處檢票。市域鐵路與城市軌道交通乘客通過不同的進(jìn)站通道進(jìn)站，進(jìn)站后直接到達(dá)站臺，在站臺上完成乘降作業(yè)，車站布置結(jié)構(gòu)如圖 5 所示，屬于“站臺共用、通道分離”的情況。增設(shè)獨(dú)立通道模式中旅客作業(yè)流程如圖 6 所示。

圖5　增設(shè)獨(dú)立通道模式車站布置結(jié)構(gòu)圖

圖6　增設(shè)獨(dú)立通道模式作業(yè)流程

完成 1 次乘降作業(yè)所需要的時間為：

需要指出的是，式（3）中的 t走行明顯小于候車室檢票候車模式中乘客走行至站臺的時間，相當(dāng)于提供了1 條無阻抗路徑。

4.4站臺候車模式

隨著發(fā)車頻率的不斷提高，過軌車站的發(fā)車間隔將不足以使傳統(tǒng)的候車室候車模式完成 1 次完整的旅客乘降作業(yè)，即：

t乘降作業(yè)＞ t發(fā)車間隔

此時應(yīng)通過縮短乘降時間、增大發(fā)車間隔或利用不同站臺組織旅客運(yùn)輸。為縮短乘降時間，就需要選擇更高效的站臺候車模式。站臺候車模式的關(guān)鍵是在站臺層檢票，在站臺層面將不同類型的旅客劃分至不同的等候區(qū)域，圖 7 是站臺候車模式車站布置結(jié)構(gòu)，屬于“站臺分離、通道可能共用或分離”的情況。站臺候車模式中旅客作業(yè)流程如圖 8 所示。

圖7　站臺候車模式車站布置結(jié)構(gòu)圖

圖8　站臺候車模式作業(yè)流程

完成 1 次乘降作業(yè)所需要的時間為：

由于在站臺上對混合旅客流線進(jìn)行分離，式（4）中，乘降作業(yè)時間不再包括旅客從流線分離點(diǎn)走行至站臺的時間，同時從集中檢票變?yōu)榱朔稚z票。因此，站臺候車模式所花費(fèi)的乘降作業(yè)時間最少。

在候車室候車、候車室檢票候車、增設(shè)獨(dú)立通道3 種模式下，旅客流線在站臺層已變?yōu)閱我涣骶€，傳統(tǒng)的站臺形式便可滿足客流組織要求。在站臺候車模式下，相同站臺可能接發(fā)不同類型列車，為避免乘客誤乘，需要在站臺區(qū)通過圍欄、拉線等形式將站臺分隔為站臺候車區(qū)與乘降區(qū)，以下結(jié)合實(shí)際情況提出橫向分隔、縱向分隔和分區(qū)域候車 3 種方法。

4.4.1橫向分隔

當(dāng)站臺容量和站臺寬度足夠時，可橫向分隔站臺，將站臺區(qū)域劃分為候車區(qū)與乘降區(qū)，通過工作人員及標(biāo)識系統(tǒng)的引導(dǎo)，避免乘坐不同列車的旅客流線交織。候車區(qū)需要設(shè)置出入口，通過樓梯、通道與站廳連通。島式站臺橫向分隔方案如圖 9 所示，側(cè)式站臺類似。

圖9　島式站臺橫向分隔圖

橫向分隔站臺除作為旅客乘降場所外，還取代了部分站廳的功能，需要在站臺上根據(jù)客流情況設(shè)置多個檢票口，保證上車速度。因此，考慮適當(dāng)增加站臺候車區(qū)的寬度，并在站臺區(qū)增設(shè)引導(dǎo)標(biāo)識系統(tǒng)。站臺長度取鐵路與城市軌道交通中最大長度情況下的停站標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。

4.4.2縱向分隔

當(dāng)站臺容量和站臺長度足夠時，可縱向分隔站臺，將站臺區(qū)域劃分為市域鐵路乘客候車區(qū)與城市軌道交通乘客候車區(qū)，列車分別在各自候車區(qū)停站并組織旅客乘降，2 類候車區(qū)分別設(shè)置單獨(dú)出入口，島式站臺縱向分隔方案如圖 10 所示，側(cè)式站臺類似。

縱向分隔時由于乘坐不同列車的乘客在進(jìn)入站臺層時已完全分離，乘客在進(jìn)入站臺之前已經(jīng)完成檢票過程，站臺寬度與候車室候車模式的寬度基本相同，而站臺長度則應(yīng)保證市域鐵路列車與城市軌道交通列車?yán)碚撋贤瑫r停站的長度，并適當(dāng)增加緩沖距離。

4.4.3分區(qū)域候車

將市域鐵路旅客與城市軌道交通乘客的候車區(qū)域按照一定距離錯開設(shè)置，通過不同的地面引導(dǎo)標(biāo)識及語音播報系統(tǒng)進(jìn)行引導(dǎo)，使乘坐不同種類列車的乘客在各自區(qū)域分別候車，島式站臺分區(qū)域候車方案如圖11所示，側(cè)式站臺類似。

圖10　島式站臺縱向分隔圖

5　綜合評價

考慮到站臺的設(shè)計要求及乘客服務(wù)水平，主要從車站組織管理、旅客流線交織、乘客便捷性、對乘客素質(zhì)的要求 4 方面對不同的客流組織模式進(jìn)行評價。

5.1車站組織管理

（1）候車室候車模式。不需要對原有鐵路車站候車室進(jìn)行改造，只需要對不同的候車室進(jìn)行重新劃分，確定既有鐵路候車室及城市軌道交通候車室，站臺區(qū)的客流組織管理相對簡單。

（2）候車室檢票候車模式。需要將檢票設(shè)備由候車室出口處移至候車室進(jìn)口處，并對不同的候車室進(jìn)行重新劃分。車站對于候車室和站臺區(qū)的組織管理相對簡單，但對客流交織區(qū)需要投入比較大的精力設(shè)置引導(dǎo)標(biāo)識以及安排工作人員進(jìn)行秩序維持。

（3）增設(shè)獨(dú)立通道模式。主要是為既有鐵路旅客和城市軌道交通乘客分別設(shè)立進(jìn)站口及通往過軌站臺的獨(dú)立通道，在進(jìn)站處增設(shè)引導(dǎo)標(biāo)識及檢票口，進(jìn)入通道后的客流組織管理比較簡單。

（4）站臺候車模式。需要取消既有鐵路車站的候車室，在站臺上加裝一定的隔離設(shè)備。由于混合客流聚集在站臺區(qū)，站臺情況較為復(fù)雜，需要設(shè)計大量引導(dǎo)標(biāo)識，并安排工作人員進(jìn)行組織管理。

圖11　島式站臺分區(qū)域候車站臺圖

分區(qū)域候車站臺與橫向分隔站臺類似，但分區(qū)域候車的乘客在進(jìn)入站臺層之前已經(jīng)檢票完畢，在站臺停留時間較短。因此，不需要特別加寬站臺，但必須增設(shè)引導(dǎo)標(biāo)識系統(tǒng)。建議站臺寬度位于橫向分隔站臺與普通站臺之間，站臺長度可以取鐵路與城市軌道交通中最大長度情況下的停站標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。

5.2旅客流線交織

（1）候車室候車模式。在進(jìn)入站臺區(qū)之前的空間內(nèi)均存在客流沖突，即混合客流始終存在于客流交織區(qū)和客流引導(dǎo)區(qū)（站廳層以及候車室）。

（2）候車室檢票候車模式。客流沖突僅發(fā)生在客流交織區(qū)，進(jìn)入客流引導(dǎo)區(qū)（候車室）后，混合客流便已經(jīng)完全分開，變?yōu)閱我豢土鳌?/p>

（3）增設(shè)獨(dú)立通道模式。在進(jìn)入站臺區(qū)之前混合旅客流線已經(jīng)徹底分離。

（4）站臺候車模式。乘客進(jìn)入乘降區(qū)以前均存在客流沖突，包括客流交織區(qū)、客流引導(dǎo)區(qū)和站臺區(qū)，沖突范圍較廣。

5.3乘客便捷性

（1）候車室候車模式與傳統(tǒng)的鐵路候車模式較為接近，對于乘客不存在太多的適應(yīng)性困難，只需要在候車室內(nèi)關(guān)注列車到站信息，防止錯過列車，但乘客在站內(nèi)停留時間較長。

（2）候車室檢票候車模式改變檢票與候車的順序，進(jìn)一步縮短了乘客在候車室的停留時間。

（3）增設(shè)獨(dú)立通道模式對于乘客出行最為便捷，走行過程不受干擾，檢票后經(jīng)通道直達(dá)站臺。

（4）站臺候車模式中乘客經(jīng)歷的客流沖突時間比較長，需要始終關(guān)注不同的引導(dǎo)標(biāo)識，以防走錯站臺，或者在站臺上選錯候車區(qū)域等。對于乘客來說，雖然走行距離及站內(nèi)停留時間有所減少，但需要依靠自己區(qū)分候車地點(diǎn)和列車信息，會有一部分乘客在辨明路徑和列車上存在困難。

5.4對乘客素質(zhì)的要求

候車室候車、候車室檢票候車及增設(shè)獨(dú)立通道模式屬于完全的物理隔離方式，一般乘客均可通過引導(dǎo)標(biāo)識系統(tǒng)進(jìn)入正確的候車室，檢票后進(jìn)入站臺，乘錯車的幾率很小，對乘客素質(zhì)的要求不高。

站臺候車模式對于乘客的自主性要求比較高，需要能夠準(zhǔn)確辨別各類信息，對乘客素質(zhì)的要求較高。

5.5對比分析

圖 12 為 4 種模式的綜合評價圖，根據(jù)不同模式的特點(diǎn)可以看出，候車室候車模式適用于列車發(fā)車間隔很大、直通客流量及其他客流量均較大的車站；候車室檢票候車模式適用于列車發(fā)車間隔較大、直通客流量及其他客流量一般的車站；增設(shè)獨(dú)立通道模式適用于列車發(fā)車間隔較小、直通客流量較大及其他客流量均較大的車站；分區(qū)域候車模式適用于列車發(fā)車間隔很小、直通客流量及其他客流量均較小的車站。

6　結(jié)語

客流組織模式是車站運(yùn)營管理中的重要組成部分，在未來市域鐵路與城市軌道交通過軌運(yùn)營的條件下，車站的組織管理也要相應(yīng)地做出調(diào)整。本文考慮實(shí)際車站的工程改造情況，提出 4 種切實(shí)可行的客流組織模式。其中，站臺候車模式對乘客素質(zhì)的要求最高，車站管理的難度較大，但乘降作業(yè)時間最短；增設(shè)獨(dú)立通道模式的旅客流線交織區(qū)域最少，乘客便捷性較好。需要結(jié)合具體的車站或樞紐情況，選擇不同的客流組織模式。

圖12　客流組織模式評價圖

[1] 毛保華，劉明君，黃榮，等. 軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營組織理論與關(guān)鍵技術(shù)[M]. 北京：科學(xué)出版社，2011：34-35.

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Study on Passenger Flow Organization Modes for Run-Through Stations between Railway and Transit

Liu Lu, Liu Shibo, Zhang Xiangyu, et al.

The paper aims to study the new passenger flow organization modes under run-through operation. The corresponding station arrangements are described and 3 platform structures are discussed, including crosswise spaced, longitudinal spaced, different halls spaced. In the final part, it evaluates the passenger fl ow organization modes from the view of station management and passenger convenience. The applicability of the mode is concluded and the results in the paper provide the reference for runthrough operation techniques.

suburban railway, urban rail transit, runthrough operation, passenger flow organization, passenger waiting for train, platform

U293.6

劉路：北京交通大學(xué)城市交通復(fù)雜系統(tǒng)理論與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、北京交通大學(xué)中國綜合交通研究中心，博士研究生，北京 100044

2015-09-30責(zé)任編輯 凌晨