城市轨道交通客流与行车组织分析

【摘要】作为城市中的主要交通工具，轨道交通为人们的出行带来的极大的便捷之处。目前很多城市在高峰期都会出现客流巨大，行车不够的情况发生，如何维持城市轨道交通的畅通是目前首要解决的问题。

【关键词】城市轨道交通，客流，行车组织

中图分类号：C913文献标识码： A

一、前言

在我国许多大城市中都已开通城市轨道交通，其已经是人们出行不可或缺的交通工具，但由于阶段性高峰期以及客流量大等问题太过明显，使得运营公司不得不对对客流进行分析并充分利用行车组织保证城市轨道交通给人们带来边界的生活。

二、城市轨道交通客流与行车组织研究意义

城市轨道交通客流具有流量大、阶段性高峰明显及变化大等特点,同时,城市轨道交通线路又具有站间距离短、车站配线少、列车交路种类多、车底出入库频繁等特点。因此,与铁路行车组织相比,城市轨道交通的行车组织有其自身的复杂性。

随着我国城市轨道交通线路数量和列车开行数量的不断增加,尤其是面对城市轨道交通线路网络化条件下的列车大小交路、共线运营等复杂运输组织方式,要保证行车组织的质量,必须全方位对它进行深入的研究。

因此,城市轨道交通行车组织的研究,对城市轨道交通设计工作中线路和设备的合理配置;运营公司充分利用线路和设备的能力,及优化列车运行方案,具有重要作用。

三、城市轨道交通客流的特性

城市轨道交通系统是为“人”提供位移服务的工具,作为服务对象的“人”,是系统当中要考虑的最重要的因素。同时,人又是系统当中最复杂的因素,可以根据其统计特性,通过“客流”这一集合概念,来梳理和把握这些复杂性中的共性,从而量化和简化这种复杂性。

时展到今天,“以人为本”的服务理念已经深入人心。为了在城市轨道交通系统中更好地贯彻和体现这种理念,有必要对其客流特性进行认识和把握,以期对系统的设计和运营能够有一些指导意义,避免系统建设的盲目性。

1.城市轨道交通客流形成机理分析

一般而言,新建轨道交通的客流包括两部分:转移客流量和诱增客流量。其中转移客流量指的是由于轨道交通所具有的快速、准时、安全、方便、票价不贵等优点,而从其它交通方式转移过来的客流量,这部分流量通常被称为是模式竞争而后的流量。转移流量最大的可能来源于那部分本来选择常规公交以及自行车出行的出行者;而且,相对于小汽车的出行,轨道交通的出行成本较低(含出行时间),出行距离越大,这种优势尤为明显,因此,还有一部分客流量会从小汽车方式(主要以出租车为主)转移过来。对于诱增客流量则主要指的是快速轨道交通线路的建设促进沿线土地的开发、人口的集聚,使区域之间的可达性提高,服务水平提高,居民的出行强度增加而诱增的客流量,最直接的体现是居民可能会选择“住在郊区,工作休闲在市中心”的生活方式。

城市客流主要取决于城市土地利用的空间布局和城市经济的发展水平,在供应足的条件下,当一个城市的土地利用布局规划确定以后,从某种意义上讲,城市客流的产生和分布就客观存在了(当然不能否认交通政策在其中的作用)。同时,由于轨道交通作为一种大运量、快速的城市客运工具,它的存在直接的改变了轨道线路沿线的可达性,缩小了出行者出行时间(相对),因此居民也愿意居住在轨道线路经过的区域,从而导致该区域房价会上涨。但是,这种影响是相互的,反过来,轨道交通对城市的土地利用空间布局产生一定的影响,如加快城市郊区化进程和提高轨道线路沿线土地的开发强度等,从而影响轨道客流的产生与分布。

城市的客运交通结构和城市客流的流量流向是由城市的规模大小、平均出行距离、城市所能提供的交通设施的服务水平、出行者的时间价值以及相关的交通政策等因素综合决定的。对轨道交通而言,它的客流量要上去,就必须要求其它交通方式尤其是常规公交要与它做好配合,使其换乘方便,这是一种协调与竞争的关系。当然,在人们选择城市交通方式时,往往会考虑各种交通方式的属性(出行时间、安全、实际运价、速度、舒适、服务、环境影响),然后做出合理的选择。

2.客流在空间上的分布特性

一般线路都有上下行两个方向。同一时段内,有的路线双向客流几乎相等, 有的路线双向客流的差异很大。空间客流分布在方向上有双向型和单向型两种型式。

(1) 双向型: 单位时段( 一般为1 h)内上下行的运量数值接近相等。一般市区线路属于双向型的较多。

(2) 单向型: 单位时段( 一般为1 h)内上下行的运量数值差异很大。特别是通向郊区或工业区的线路, 属于单向型的较多。

对于客流分布在方向上的不均衡性一般用方向不均衡指数pd表示, 其计算方法是:pd = 2Vd\(Vd + Vd`)式中: Vd为单向高峰小时最大断面客流量,人/h;Vd`为对应Vd的另一方向最大断面客流量,人/h。一般线路的pd为1.1~ 1.2, 工业区线路为1.4~ 1.5。

3. 客流在断面上的分布特性

若把一条线路各断面通过量的数值按上行或下行的前后次序排成一个数列, 这个数列就能显示出断面上的客流动态。客流在线路各断面上的分布是有一定特点的, 但从整条线路归纳起来,大致有以下几种主要类型:

(1) 凸起型,即各断面的通过量以中间几个断面值为最高,断面客流呈现凸起形状。

(2) 凹陷型,与凸起型的通过量分布特点正好相反, 中间几个断面的通过量低于线路两端的通过量, 全线路断面的通过量分布呈凹陷型。

(3) 均等型, 即各车站的上下车客流接近相等,沿线客流基本一致, 不存在客流明显突增的路段。

(4) 渐变型, 即随着线路延伸, 线路客流逐渐增大或逐渐缩小。

(5) 不规则型, 即线路各断面的通过量分布不能明显的表示为某种类似的形状。

四、行车组织方案研究

列车编组是城市轨道交通设计的主要参数,由此确定系统的车站长度、供电和通风设备的容量!系统运输能力,以及检修车库的长度等。

长期以来,关于城市轨道交通列车编组研究的主要关注点一是基于远期客流分析的列车最大编组,二是建设初期、近期、远期列车的不同编组方案。前者关系到建设项目的土建规模和总投资额度,得到建设业主和设计单位的高度重视;后者则往往从各个时期城市轨道交通客流特征出发,研究不同列车编组在技术可行、管理有效的前提下,如何实现最高水平的服务,以及降低无谓能耗、实现运营公司绩效最大化。为实现这一目标,需要从线路规划、运营方案、车辆选型、信号制式、车辆段设计、行车调度、环控通风等方面进行统筹研究和设计。这对于己运营线路而言,其改造的可行性较低,且成本较大;对于新建设的运营线路则成为可能。

由于城市轨道交通车站间距小,列车启动和制动频繁,因此要求列车具有较大的启动加速度和制动减速度,受轮轨间粘着的限制,城市轨道交通列车一般采用分散动力的动车组编组形式。根据编组车辆的种类和联挂形式,列车编组基本上可以分为以下三种形式:

(l)全动车编组

列车全部由动车编成,一般首尾车为带司机室的动车,其余为不带司机室的动车,除司机室外,各车辆的设备配置基本相同,并相对独立。全动车编组的特点是编组灵活,每列车重量、动力分配均匀,粘着利用好,但列车的设备数量多、车辆购置费较高、维修工作量较大、能耗也较大。

(2)动拖混合编组

列车由独立的动车和拖车混合编成。其特点是编组灵活,牵引动力设备较全动车编组方式有所减少,但列车的重量分布不均,部分设备重复配置,电制动和空气制动的棍合及协调控制困难,控制系统及故障自诊断系统复杂。

(3)动拖单元编组

列车由两个以上的动拖单元编成,各单元由动车和拖车固定编组,设备按单元配置,各单元之间相对独立。动拖单元编组可减轻动车的重量,整个列车的重量分布比较均匀,并且能充分利用设备,减少设备数量,降低制造成本和维修工作量,但编组灵活性较全动车编组稍差。

从以上分析来看,动拖单元编组的优点较多,我国近期建设的上海城市轨道交通、广州城市轨道交通及深圳城市轨道交通均采用这种形式。因此,为降低车辆的平均单价及维修工作量,一般优先考虑采用动拖单元编组的列车编组形式"

五、结语

一个城市中轨道交通是否便捷合理，是衡量这个城市发展好坏的重要凭证，因此运营公司应当对行车组织进行合理安排，保证城市轨道交通能够足够应对阶段性高峰期以及客流量大等问题，从而对人们的正常出行生活带来保障。

参考文献

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[2]袁博辉,王英涛.针对断面客流量差异的行车组织适应性探讨[J].城市轨道交通研究,2004(5).