西安地铁2号线开通初期的运输安排
2013-09-25赵舜尧刘峻峰
赵舜尧 刘峻峰
(西安市地下铁道有限责任公司,710018,西安//工程师)
1 西安地铁2号线概况
西安地铁2号线一期段自北客站站至会展中心站共有17座车站,长20.3km,平均站间距1.282 km。计划于2011年9月16日开通(已如期开通)。2号线作为贯穿西安市南北向的轨道交通骨干线,要满足西安市城市中心区与火车北客站、韦曲副中心的联结需要,将北客站、张家堡、北大街、钟楼、小寨、长安区联成一体。
西安地铁2号线一期段的两端折返线布局一致,均为站后折返。会展中心站的配线示意图见图1所示。
2 西安地铁2号线开通初期的运输安排
本文旨在探讨西安地铁2号线开通初期的列车保有量、运行间隔、运输需求等关键因素之间的合理匹配,实现运能、列车以及乘客需求的最优化配置。
图1 会展中心站的配线示意图
2.1 客流预测
根据设计方案的客流预测,2014年西安地铁2号线全日周转量约为237.91万人km,全日客运总量约为31.34万人次。预测早高峰小时单向最大客流断面在由北往南方向的北大街站—钟楼站其断面通过量为10 503人次;由南往北方向钟楼站—北大街站客流断面通过量为10 466人次。最大上、下客量在钟楼站,分别为4 188人次/高峰小时、6 043人次/高峰小时。
线路潜在的客流需求会根据开通时所能够提供的运营服务水平(服务时间、行车间隔)和票价等敏感性因素决定。
2.2 主要行车设备的能力
2.2.1 供车能力
1)按照设计方案共采购B2型地铁电动客车22列共132辆(3动3拖6辆编组)。额定荷载为1 440人/列。
2)列车通常为分批到货。考虑到车辆故障检修、新车调试、综合改造等因素,列车实际上线时间约比到货时间晚2个月左右。
2.2.2 列车运行速度
客车在正线区间直线地段的最大设计运行速度为80km/h,在各区间的运行时间取决于区间的线路纵断面、站间距、车辆性能,根据长春客车厂提供的车辆资料,经过模拟牵引计算,2号线旅行速度约为35km/h。
2.2.3 信号设备条件
根据目前国内地铁开通初期的信号设备普遍状况及西安地铁2号线初步设计情况,预计开通时的信号可实现点式ATP(列车自动防护)下的进路自排,也可能为ATP后备模式(可实现基本的ATP保护和联锁功能,人工介入进路排列及信号开放)。本次研究按以上两种情况分别进行。
2.2.4 终点站折返间隔
比较两终点站的线路布置,北客站站与会展中心站均采用同样的站后折返线模式折返,其折返能力相同。纬一街站—会展中心站区间设计距离、运行时间均大于北苑站—北客站站区间,会展中心为折返能力限制站。会展中心站折返间隔计算值如表1与表2。
表1 纬一街站至会展中心站折返时间计算表(点式ATP)
表2 纬一街站至会展中心站折返时间计算表(ATP后备模式)
由表1、表2可知,在点式ATP模式下纬一街站至会展中心站折返时间为3min 24s,在ATP后备模式下纬一街站至会展中心站折返时间为3min 53s。
2.3 交路安排
参照设计计算,结合2号线的客流特点、运能需求,开通初期建议采用北客站站—会展中心站大交路运行。
2.4 运行参数
基于设备条件经初步计算,西安地铁2号线首期段列车设计最小运行周期为60min,模拟计算点式ATP模式的最小运行周期为82min,ATP后备模式的最小运行周期为93min 18s。
2.5 运能与运量需求
1)若满足高峰小时最大断面客流10 503人的需求,按额定载荷1 440人/列计算,则行车密度最高需要达到8.2min。
2)按照上述行车密度要求,则2号线开通时在点式ATP模式下,高峰期需上线10列车;在ATP后备模式下,高峰期需上线11列车。
考虑到实际运行时列车实际满载载客量通常达不到1 440人,现按设计值的95%计算,因此在点式ATP模式下,高峰期需上线11列车;在ATP后备模式下,高峰期需上线12列车。
根据以上计算结果,可得出北客站站—会展中心站的列车平均运行间隔和最高运能,详见表3所示。
表3 北客站站—会展中心站的列车最小运行周期和运能表
2.6 列车运行模式
定义北客站站往会展中心站方向为上行,反之为下行。
1)运营列车按正方向双线单向运行。上行列车从北客站站出发沿上行线运行到会展中心站,进入折返线1道或2道,折返至会展中心站台;下行列车从会展中心下行出发,沿下行线运行到北客站站,进入折返线1道或2道,折返运行至北客站站上行站台,如此往返运行。
2)在运营初期,行车间隔要求不高,建议采用固定折返线折返的方式,以提高行车组织的安全性。
3)备用车的使用,视列车保有情况安排。结合具体客流、设备运行状况,优先安排对应折返站的停车线存放备用车,以用于列车调整。
3 建议
1)根据以上初步模拟计算,为满足设计客流需求,在点式ATP模式下需上线11列车;在ATP后备模式下需上线12列车。此时最小行车间隔为6 min 50s,能够满足运营初期的客运需求。根据列车的调试上线情况,可以不断缩短行车间隔,以提高服务质量。
2)直接影响列车运行周期的环节,除了通信信号系统的状态、车辆状态、线路状态、行车相关人员的业务技能外,还包括屏蔽门的联动情况、司乘人员数量、乘客对地铁的熟悉程度等因素。参考各地地铁首条线开通时8~10min的行车间隔,西安地铁2号线必须保证开通时至少上线11列车,才能达到国内地铁的开通水平。
3)如开通初期行车间隔大于6min时,建议不设置高低峰期,按照配置的最大列车数量来确定运行间隔。
4)在运营初期,行车间隔要求不高,建议采用固定折返线折返的方式,以提高行车组织的安全性。
[1]张国宝.城市轨道交通运输组织[M].北京:中国铁道出版社,2000.
[2]铁道第一勘察设计院.西安市城市快速轨道交通二号线(铁路北客站—韦曲段)工程可行性研究报告[D].西安:铁道第一勘察设计院,2006.