城市軌道交通首班車多點發車模型的建立與應用

摘 "要：為最大限度服務乘客便捷出行，保證地鐵線路上多站點平行上客、同時發車，在每日正式運營前，調度人員提前將多輛列車組織停放在線路首末站及中途的多個站臺，按照時刻表中首班車的發車時刻組織同時發車，從一定程度上保證線路被均勻劃分為若干區域，以確保每一個區域的乘客可以最快的速度完成乘車、換乘，大大節約乘客們的候車時間。針對地鐵首班車站點，估算每列車提前出發的時間，建立相應的多點發車模型，為調度、客運及司機等運營人員提供理論支撐。

關鍵詞：軌道交通；首班車；多點發車；多點發車模型；地鐵調度

中圖分類號：U292 " " "文獻標志碼：A " " " " "文章編號：2095-2945（2024）20-0042-04

Abstract： In order to maximize the convenience of passengers and ensure that multiple stations on the subway line pick up passengers in parallel and leave at the same time， it is proposed that before the daily official operation， dispatchers park a number of trains in advance at the first and last stations and multiple platforms in the middle of the line， and organize the departure at the same time according to the departure time of the first train in the timetable. That ensures that the line is evenly divided into several areas to some extent and that passengers in each area can complete the bus ride and transfer as quickly as possible， which greatly saves the waiting time of passengers. Aiming at the first subway station， the departure time of each train is estimated in advance， and the corresponding multi-point departure model is established to provide theoretical support for operators such as dispatching， passenger transport and drivers.

Keywords： rail transit; first train; multi-point departure; multi-point departure model; subway dispatching

北京、上海、廣州、深圳、南京及成都等地的城市軌道交通（以下簡稱為“城軌”）均出現了客流分布不均衡及短期客流高度聚集等特征，這就對長大線路運營組織提出了新的要求[1]。

文獻[2-4]基于正在規劃的線路，提出了新建專用線路、大小交路運行及快慢車開行等方案，以縮短線路服務時間、提高出行效率。自2019年起，濟南地鐵1、2、3號線，福州地鐵1、2號線，天津地鐵1、2、3號線，蘭州地鐵1、2號線等地鐵線路陸續執行地鐵首班車多點發車，更好地為市民出行提供便捷。

1 "首班車發車模型建立

設正線共有N個車站，列車在區間（i-1，i）的運行時間為ti-1，i（i=1，2，3，…，N），列車在i車站的停站時間為ti，第i站臺為Zi，列車發車間隔為T，如圖1所示[5]。 1.1 "既有單點首班車發車模型

如圖2所示，地鐵上下行首班車分別在第1個車站上行站臺，第N個車站下行車站同時發車，依次運行到站停穩接客，首發列車上下行均一列，此時中間站乘客需待首列車到站后方可乘坐。

圖1 "列車在i站運行時間

由圖2可知，采用既有單點首班車發車模式，中間車站乘客乘車時，所坐到的第一列首班車時間實際為始發站首發時間加列車運行至乘坐車站站臺的時間，因此地鐵線路越長，則等待首列車時間越長，從而無形中延遲了乘客登乘時間，一是對于中間大客流車站，由于乘客長時間等待首列車，從而導致客流量越來越多，站臺區域人流量密集，易產生擁擠踩踏等不安全因素；二是由于長時間等待列車，導致乘客到達目的地時間延后，特別是對乘坐早晨的高鐵、飛機、火車等乘客而言，登乘地鐵時間的延后則意味著可能錯過乘坐其他交通工具的時間，故而，既有單點首班車發車存在一定的弊端性。

1.2 "多點首班車發車模型

如圖3所示，采用多點首班車發車模式，除首末車站外，中間大客流車站也進行首班車發車，列車提前到達多個車站站臺停穩，按照時刻表中上下行多個站臺首班車的發車時刻組織同時發車，從一定程度上保證了線路被均勻劃分為若干區域，以確保每一個區域的乘客可以最快的速度完成乘車、換乘，這樣一是節省了中間大客流車站乘客待車時間，通過乘客登乘快速疏通客流，減少了站臺客流量的疊加，從而減少站臺由于人員擁擠所造成的安全隱患；二是由于中間站乘客減少待車時間，從而能夠更快速地到達目的地，對于乘坐飛機、火車、高鐵的乘客，選擇乘坐地鐵出行直達更加確保了乘坐其他交通工具的準時性與可靠性，從而更加增進早晨乘坐地鐵的客流，為市民進一步提供便利出行的工具。

由圖3可知，通過統計列車早班車地鐵各車站客流強度，黑色站臺為首班車車站站臺，根據列車運行方向，對上下行方向分別進行討論。

1.2.1 "下行首班車

設下行首班車站臺為Zj（j=1，2，3，…，N），Ｍin j為從ZN 運行至下行Zj運行時間最久站臺，運行時間為

1.2.2 "上行首班車

設上行首班車站臺為Zi（i=1，2，3，…，N），Ｍax i為上行運行時間最久站臺，運行時間為

1.3 "首班車多點發車時間計算

方法二為采用跳停方式不停站運行至指定站臺，此時上行所需運行時間為

兩者的區別主要在于停站時間，方法二比方法一節省時間，采取方法二更適宜。

故首列車多點發車較既有發車提前時間為

。

各站上行站臺發車提前時間為

各站下行站臺發車時間提前為

2 "首班車多點發車利與弊

2.1 "首班車多點發車的優勢

采用首班車多點發車，中間站乘客減少了等待列車時間，一是加快了乘客疏散速度，減少了中間大客流站臺客流量，降低因人員擁擠等造成的安全風險；二是為早晨乘坐其他較早的交通工具乘客保障了時間的準時性與可靠性，更加便利早乘市民的出行，提供了安全舒適的交通工具。

2.2 "首班車多點發車的弊端

采用首班車多點發車，為保障列車提前到達首班車站臺，地鐵運營人員各崗位如調度、站務、司機和設備設施維護人員等均需提前檢查設備運行狀態，激活列車提前出庫。對此，地鐵運行越長的線路，提前運營的時間則越久，但這并不意味著要不停地將發車時間提前，因為信號系統時刻表加載在清晨04：00，且夜間各系統進行設備設施檢修維護，從列車前一天收車至次日04：00，檢修人員需檢查維護地鐵各系統設備設施運行狀態，這樣才能更好地為次日的運行提供安全可靠的設備質量，因此，一味提前首班車發車時間則會造成施工時間壓縮且出現故障時故障處置時間壓縮等問題。

因此，建立首班車多點發車模型，從而可以通過模型計算模擬出列車提前發車的時間，通過從清晨站臺客流量、站臺距離、方向等因素進行綜合考量，制定出合理的首班車站臺，計算出提前出車的時間，既確保了地鐵各設備設施系統的安全性，又能提高地鐵載客運行量，便利乘客出行，同時對運營各崗位人員提前籌備當日設備設施檢查時間進行估算。

3 "首班車多點發車理論應用

舉例說明，假設某地鐵線路共計10個車站，工作日早高峰時段行車間隔為5 min，既有發車時間點為05：55：33，后為方便乘客候車，減少乘客候車時間，要求首班發車時間點提前至05：25：33，并分別在上行Ｚ1、Ｚ4、Ｚ7，下行Ｚ2、Ｚ5、Ｚ10為首班車發車站臺，經查得知區間運行時間為2 min 40 s，根據多點發車模型得出首班車需提前發車時間

從而得出第一列車提前發車54 min，發車時間為05：01：33，列車從第10個車站下行站臺跳停行駛至第2個車站下行站臺。

同理，依此而計算出其他首發站發車提前時間。

4 "結束語

軌道交通較長的線路如采用傳統既有首班車單點發車方案，則線路中間區段站點的首班車服務時間會較晚，首班車多點發車從一定程度上保證了線路被均勻劃分為若干區域，以確保每一個區域的乘客可以最快的速度完成乘車、換乘，更好地提高了乘客乘車、換乘速度，節約了乘客們的候車時間，多點發車模型可以根據線路設備的不同首班車站臺位置，快速計算出每列車提前出站時間，為調度提供決策參考，為客運及司機等運營人員提供運營準備時間。

參考文獻：

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