城市軌道交通線路運(yùn)輸能力研究

張姝釩

深圳市地鐵集團(tuán)有限公司

城市軌道交通線路運(yùn)輸能力研究

張姝釩

深圳市地鐵集團(tuán)有限公司

隨著城市軌道交通路網(wǎng)的不斷形成、路網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不斷升級(jí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)化環(huán)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(shí)現(xiàn)全網(wǎng)范圍內(nèi)的“資源共享，綜合利用”，就必須準(zhǔn)確計(jì)算出運(yùn)輸能力、評(píng)估既有路網(wǎng)運(yùn)輸能力極限和查找出既有路網(wǎng)的運(yùn)輸能力約束，解決路網(wǎng)能力瓶頸識(shí)別和消解的問題，從而實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)整體優(yōu)勢(shì)出發(fā)的“點(diǎn)、線、網(wǎng)”的動(dòng)態(tài)能力協(xié)調(diào)配置，以有效解決由于運(yùn)能緊張及能力利用不合理而導(dǎo)致的運(yùn)輸效率不高的問題，從而更好地發(fā)揮城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體能力和綜合效益。

城市；軌道交通；運(yùn)輸能力；研究

1 引言

運(yùn)輸能力是城市軌道交通系統(tǒng)最重要的參數(shù)，一切運(yùn)輸組織都要以運(yùn)輸能力作為出發(fā)點(diǎn)。城市軌道交通運(yùn)輸組織只有由點(diǎn)、線構(gòu)成的一個(gè)完整的軌道交通路網(wǎng)系統(tǒng)才能完成。點(diǎn)系統(tǒng)能力、線系統(tǒng)運(yùn)輸能力的研究是路網(wǎng)系統(tǒng)能力研究的基礎(chǔ)，但路網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)輸能力不僅僅是組成路網(wǎng)各點(diǎn)線子系統(tǒng)運(yùn)輸能力的簡(jiǎn)單加總，孤立地研究“點(diǎn)”或“線”系統(tǒng)的運(yùn)輸能力具有很大片面性，所以從系統(tǒng)的觀點(diǎn)講“軌道交通運(yùn)輸能力”應(yīng)該是軌道交通路網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)輸能力，而不是其各子系統(tǒng)的運(yùn)輸能力。然而，目前關(guān)于路網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)輸能力的研究并不多見，因此有必要對(duì)其進(jìn)行深入分析與探討。

2 路網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)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(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，’是形成路網(wǎng)有效供給能力的最基礎(chǔ)產(chǎn)出部分。路網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)輸能力包括在一定時(shí)期內(nèi)各軌道交通線路所能夠提供的運(yùn)力數(shù)量的總和?？梢?，軌道交通路網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)輸能力與線路通過能力直接相關(guān)。

2.2 路網(wǎng)規(guī)模

路網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)輸能力不僅與線路通過能力有關(guān)，還與路網(wǎng)規(guī)模有關(guān)，有以下兩方面原因：1)對(duì)于某一固定軌道交通線路而言，其運(yùn)輸能力與該線路上行駛列車的速度、密度或載重有關(guān);但對(duì)于整個(gè)路網(wǎng)而言，除了上述因素對(duì)運(yùn)輸能力的影響外，路網(wǎng)規(guī)模從數(shù)量上反映了軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)輸能力，是形成軌道交通運(yùn)輸綜合能力的物質(zhì)基礎(chǔ)。一般來說，在軌道交通運(yùn)輸效率不變的情況下，路網(wǎng)規(guī)模越大，設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力就越大，反之，設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力就小。2)軌道交通運(yùn)輸是以實(shí)現(xiàn)旅客的空間位移為目的的，其運(yùn)輸生產(chǎn)的產(chǎn)品則應(yīng)“以運(yùn)輸量和運(yùn)輸距離進(jìn)行復(fù)合計(jì)量”。從這個(gè)意義上講，路網(wǎng)運(yùn)輸能力作為軌道交通運(yùn)輸業(yè)的一種生產(chǎn)能力，其概念組成中應(yīng)當(dāng)考慮路網(wǎng)規(guī)模這一因素。

3 提升城市軌道交通運(yùn)輸能力的措施分析

3.1 運(yùn)輸能力加強(qiáng)措施

3.1.1 運(yùn)輸組織措施。運(yùn)輸組織措施是指無須大量投資，通過有效使用技術(shù)設(shè)備和優(yōu)化運(yùn)輸組織過程，使運(yùn)輸能力達(dá)到需要水平的能力加強(qiáng)措施，如優(yōu)化列車運(yùn)行圖、合理規(guī)定停站時(shí)間、科學(xué)組織折返作業(yè)、改善列車乘務(wù)制度以及采用各種在短時(shí)期能提高能力的措施等。

3.1.2 設(shè)備改造措施。設(shè)備改造措施是指需要較大投資，通過設(shè)施、設(shè)備的新建或加強(qiáng)，使運(yùn)輸能力達(dá)到需要水平的能力加強(qiáng)措施，如建設(shè)新線、改造既有線、采用先進(jìn)的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)和購(gòu)置新型車輛等。根據(jù)國(guó)內(nèi)外城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)實(shí)踐，在擴(kuò)能措施方面，加強(qiáng)既有線運(yùn)輸能力通常是運(yùn)輸組織措施和設(shè)備改造措施兩者并用。但在線路行車密度己經(jīng)較高的情況下，提高運(yùn)輸能力往往需要通過采用設(shè)備改造措施來實(shí)現(xiàn)。城市軌道交通車輛可以隨著客流的增加而逐步購(gòu)置，各種技術(shù)設(shè)備也有更新改造的可能，而車站在建成后想擴(kuò)建是極為困難的。因此，在城市軌道交通規(guī)劃設(shè)計(jì)中，必須充分考到軌道交通的這一特點(diǎn)，折返站、換乘站的站型選擇及設(shè)計(jì)應(yīng)能確保線路的遠(yuǎn)期運(yùn)能潛力的充分發(fā)揮。

3.2 最佳改造時(shí)機(jī)的確定

選擇疏解瓶頸的方法是根據(jù)一系列的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行的。這些指標(biāo)按照性質(zhì)可以分為投資指標(biāo)和乘客的滿意度指標(biāo)。但是，在不同的方案中，許多的投資指標(biāo)所表現(xiàn)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(duì)上述兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行量化，以便進(jìn)行方案必選。在一定的范圍內(nèi)，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(chǎn)出/投資比并不隨著投資額度的增加而一直增加的，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定的投資額度時(shí)，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(fā)揮，造成能力的浪費(fèi)也是不可取的，如圖1所示。因此，在選擇方案的時(shí)候，要綜合考慮乘客的滿意度和產(chǎn)出/投資比，來確定最佳的改造方案。

圖1 乘客滿意度、產(chǎn)出/投資比與投資額度的關(guān)系圖

3.3 路網(wǎng)條件下運(yùn)輸能力協(xié)調(diào)

3.3.1 線路之間的能力匹配。隨著城市軌道交通路網(wǎng)的逐漸形成，不同區(qū)域交通產(chǎn)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(dǎo)致路網(wǎng)中客流量分配的不均衡，且不同路段飽和度和服務(wù)水平差異日益懸殊。因此，必須對(duì)整個(gè)軌道交通路網(wǎng)上的客流預(yù)測(cè)和客流分配有精準(zhǔn)的把握，并在此基礎(chǔ)上力求各線路能力較高程度的匹配。在具體實(shí)施上，首先要保證線路的設(shè)計(jì)能力合理，新線設(shè)計(jì)能力滿足近期客運(yùn)量要求并為遠(yuǎn)期留有余地，且不會(huì)造成能力的浪費(fèi);其次要保證既有線不會(huì)成為限制新線能力發(fā)揮的瓶頸，如有需求應(yīng)按照合理匹配的原則進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑臁?/p>

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(duì)路網(wǎng)的能力協(xié)調(diào)尤其重要。車站是客流的集散節(jié)點(diǎn)，從各相連的線路接收客流，再通過線路將客流發(fā)送出去。車站的能力極大地影響客流在該節(jié)點(diǎn)的流動(dòng)速度，進(jìn)而影響整個(gè)路網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)效率。研究車站的能力，特別是車站內(nèi)部換乘和疏散通道的能力，盡可能保證其與線路能力的協(xié)調(diào)匹配，是發(fā)揮軌道交通路網(wǎng)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(jì)劃編制方法研究[D].北京交通大學(xué)，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(tái)應(yīng)用[D].北京交通大學(xué)，2013.