城市軌道交通線路運輸能力研究

張姝釩

深圳市地鐵集團有限公司

城市軌道交通線路運輸能力研究

張姝釩

深圳市地鐵集團有限公司

隨著城市軌道交通路網的不斷形成、路網規模的不斷擴大和路網結構的不斷升級，對網絡化環境下的資源共享、集中指揮、智能化管理等提出了更高的要求。要實現全網范圍內的“資源共享，綜合利用”，就必須準確計算出運輸能力、評估既有路網運輸能力極限和查找出既有路網的運輸能力約束，解決路網能力瓶頸識別和消解的問題，從而實現路網整體優勢出發的“點、線、網”的動態能力協調配置，以有效解決由于運能緊張及能力利用不合理而導致的運輸效率不高的問題，從而更好地發揮城市軌道交通網絡系統整體能力和綜合效益。

城市；軌道交通；運輸能力；研究

1 引言

運輸能力是城市軌道交通系統最重要的參數，一切運輸組織都要以運輸能力作為出發點。城市軌道交通運輸組織只有由點、線構成的一個完整的軌道交通路網系統才能完成。點系統能力、線系統運輸能力的研究是路網系統能力研究的基礎，但路網系統運輸能力不僅僅是組成路網各點線子系統運輸能力的簡單加總，孤立地研究“點”或“線”系統的運輸能力具有很大片面性，所以從系統的觀點講“軌道交通運輸能力”應該是軌道交通路網系統的運輸能力，而不是其各子系統的運輸能力。然而，目前關于路網系統運輸能力的研究并不多見，因此有必要對其進行深入分析與探討。

2 路網系統運輸能力的影響因素

2.1 線路通過能力

線路是軌道交通路網系統的重要組成部分，’是形成路網有效供給能力的最基礎產出部分。路網系統運輸能力包括在一定時期內各軌道交通線路所能夠提供的運力數量的總和。可見，軌道交通路網系統運輸能力與線路通過能力直接相關。

2.2 路網規模

路網系統運輸能力不僅與線路通過能力有關，還與路網規模有關，有以下兩方面原因：1)對于某一固定軌道交通線路而言，其運輸能力與該線路上行駛列車的速度、密度或載重有關;但對于整個路網而言，除了上述因素對運輸能力的影響外，路網規模從數量上反映了軌道交通系統的運輸能力，是形成軌道交通運輸綜合能力的物質基礎。一般來說，在軌道交通運輸效率不變的情況下，路網規模越大，設計運輸能力就越大，反之，設計運輸能力就小。2)軌道交通運輸是以實現旅客的空間位移為目的的，其運輸生產的產品則應“以運輸量和運輸距離進行復合計量”。從這個意義上講，路網運輸能力作為軌道交通運輸業的一種生產能力，其概念組成中應當考慮路網規模這一因素。

3 提升城市軌道交通運輸能力的措施分析

3.1 運輸能力加強措施

3.1.1 運輸組織措施。運輸組織措施是指無須大量投資，通過有效使用技術設備和優化運輸組織過程，使運輸能力達到需要水平的能力加強措施，如優化列車運行圖、合理規定停站時間、科學組織折返作業、改善列車乘務制度以及采用各種在短時期能提高能力的措施等。

3.1.2 設備改造措施。設備改造措施是指需要較大投資，通過設施、設備的新建或加強，使運輸能力達到需要水平的能力加強措施，如建設新線、改造既有線、采用先進的列車運行控制系統和購置新型車輛等。根據國內外城市軌道交通的運營實踐，在擴能措施方面，加強既有線運輸能力通常是運輸組織措施和設備改造措施兩者并用。但在線路行車密度己經較高的情況下，提高運輸能力往往需要通過采用設備改造措施來實現。城市軌道交通車輛可以隨著客流的增加而逐步購置，各種技術設備也有更新改造的可能，而車站在建成后想擴建是極為困難的。因此，在城市軌道交通規劃設計中，必須充分考到軌道交通的這一特點，折返站、換乘站的站型選擇及設計應能確保線路的遠期運能潛力的充分發揮。

3.2 最佳改造時機的確定

選擇疏解瓶頸的方法是根據一系列的技術經濟指標進行的。這些指標按照性質可以分為投資指標和乘客的滿意度指標。但是，在不同的方案中，許多的投資指標所表現出的乘客的滿意度是不相同的，乘客滿意度比較好的方案投資往往也比較大。因此，為了選擇合適的方案我們需要對上述兩個指標進行量化，以便進行方案必選。在一定的范圍內，隨著投資額度的增加，城市軌道交通乘客的滿意度是隨著增加的，但是超過一定的范圍之后，乘客的滿意度就不在上升，但是產出/投資比并不隨著投資額度的增加而一直增加的，當到達一定的投資額度時，雖然乘客的滿意度很高，但是城市軌道交通并不能得到最充分的發揮，造成能力的浪費也是不可取的，如圖1所示。因此，在選擇方案的時候，要綜合考慮乘客的滿意度和產出/投資比，來確定最佳的改造方案。

圖1 乘客滿意度、產出/投資比與投資額度的關系圖

3.3 路網條件下運輸能力協調

3.3.1 線路之間的能力匹配。隨著城市軌道交通路網的逐漸形成，不同區域交通產生量和吸引量的差異以及各線路客流吸引程度的不同，必然導致路網中客流量分配的不均衡，且不同路段飽和度和服務水平差異日益懸殊。因此，必須對整個軌道交通路網上的客流預測和客流分配有精準的把握，并在此基礎上力求各線路能力較高程度的匹配。在具體實施上，首先要保證線路的設計能力合理，新線設計能力滿足近期客運量要求并為遠期留有余地，且不會造成能力的浪費;其次要保證既有線不會成為限制新線能力發揮的瓶頸，如有需求應按照合理匹配的原則進行適當的改造。

3.3.2 線路與車站的能力匹配。線路與車站的能力匹配尤其是與換乘站的能力匹配，對路網的能力協調尤其重要。車站是客流的集散節點，從各相連的線路接收客流，再通過線路將客流發送出去。車站的能力極大地影響客流在該節點的流動速度，進而影響整個路網的運營效率。研究車站的能力，特別是車站內部換乘和疏散通道的能力，盡可能保證其與線路能力的協調匹配，是發揮軌道交通路網整體效能的又一重要手段。

[1] 王永亮.城市軌道交通列車交路計劃編制方法研究[D].北京交通大學，2014.

[2] 吳智利.城市軌道交通線路通過能力影響因素分析及平臺應用[D].北京交通大學，2013.