西安地铁2号线车辆增购方案研究

张建平

(中铁第一勘察设计院集团有限公司 西安710043)

1 西安地铁2号线概况

西安地铁2号线是西安市城市轨道交通线网中的骨干线路，沿城市南北中轴线布设，是西安市首条建设并运营的线路。目前运营的是一期工程，北起铁路北客站，南到曲江国际会展中心，运营里程19.869 km，设车站17座，2011年9月16日投入运营。列车选用B型车，3动3拖的6辆编组，每列车的定员1 460人，最大载员1 880人，坐席240人;购车22列，已全部到位，上线运营18列车，检修备用4列。

2 开通运营以来客流成长趋势

2011年9月16日西安地铁2号线开通运营，古城拥有了自己的地铁，居民热情体验，9-10月为开通后的体验期，进出站量较大，特别是十一黄金周期间，体验和出行客流叠加，日均客流高达30万人次。体验期过后，2号线主要服务于沿线居民的刚性与弹性出行，约为15万人次/d，总体客流呈现逐月平稳增长趋势，到2012年10月，日均客流增长至18.9万人次。2012年11月，实施“长安通”卡七折优惠，突增一部分客流，随后客流逐月平稳增长，至2013年8月，日均客流增长至22万人次。2013年9月15日，1号线开通运营，与2号线形成换乘，日均换乘客流为10万～12万人次，给2号线客流带来较大增长，增长率为35%～45%，增长至32万～36万人次/d，2014年5月，客流增长至45.27万人次/d，超过了2号线设计初期末(2014年)的客流总量31.4万人次。2号线日均客流增长趋势见图1。

图1 2号线日均客流增长趋势

2号线运营3年多来，客流增长较快，由开通时的日均14万人次增长至目前(2014年5月)的约45.27万人次，增长了3.19倍，客流强度增长至2.18万人次/km，特别是2013年9月1号线运营后，与2号线在北大街形成十字换乘，客流量出现跳跃。2号线的运营达到国内城市地铁首条线运营初期客流强度非常好的水平。

3 现状运营方案及能力适应性分析

3.1 现状运营方案

根据现状客流特征，地铁运营部门制订了具有针对性的运营方案:目前列车按“北客站—会展中心”1个交路运行，列车运行图进行了多次调整，运行间隔从刚开通的9min20s缩短到目前的早高峰5min22s，运营计划从刚开通的全日就1个列车运行间隔到分高峰、平峰和低峰期不同的运行间隔，以及分工作日、非工作日和节假日的列车运行图等运营计划。

3.2 运营方案的运能适应性分析

目前，工作日早高峰时段开行列车10.5对，上线运营16列运用列车，行车间隔5min22s，列车旅行速度31.05 km/h。2号线一期工程工作日周一运行图主要技术指标见表1。

客流在工作日呈双峰形态，早高峰略高于晚高峰，最大高峰小时为7:30—9:30，高峰系数为12.37%。早高峰时段上线列车16列，开行列车10.5对，运输能力为15 330人次/h，而目前实际早高峰客流为16 245人次/h，列车处于拥挤状态;晚高峰时段上线列车15列，开行列车10对，运输能力为14 600人次/h，而实际晚高峰客流为15 315人次/h，高于晚高峰运营方案的运能，其他时段列车内客流状态较好，见图2。

客流在周末呈单峰形态，从早上运营开始逐渐爬升，17:00—19:00达到高峰后逐渐回落，高峰小时为17:30—18:30，高峰系数为9.98%。高峰时段上线列车15列，开行列车10.5对，运输能力为15 330人次/h，而目前实际周末最高峰客流为14 857人次/h，低于高峰运营方案的运能，周末列车开行方案的列车能力有富余，见图3。

4 原设计客流指标

2号线现状运营客流与预测指标对比见表2。

从总体上看，在南延段(6 km)还没开通的情况下，2号线2014年实际客流指标均超出预测值，故2号线依据预测客流初期设计配置的列车不能满足现状运营的需要，需进一步研究2号线今后的客流增长趋势。

表1 2号线现状运行主要技术指标

图2 工作日客运能力与客流匹配情况

图3 周末日客运能力与客流匹配情况

表2 2号线现状客流与预测指标对比

5 客流增长趋势预测

西安市目前轨道交通正处于集中发展建设时期，3号线一期工程、4号线全线正在建设，5号线一期工程、6号线一期工程、临潼线均进行前期设计，至2018年底将开通运营7条线路，通车总里程约204.53 km，将对地铁2号线的客流产生巨大的影响。

通过分析城市规划及相关条件变化对地铁2号线运营客流的影响，对2013年现状客流分析且结合1号线开通运营后产生的客流情况，预测2号线客流增长趋势，预测结果见表3和图4。

表3 2号线预测年度客流预测指标

图4 预测年度客流增长趋势

从图4的客流增长趋势看，2号线开通后2年多以来，客流呈现较快的增长态势，至2018年，每隔1～2年都会有新建成线路投入运营，网络化运营逐步形成，客流呈现阶梯状快速增长趋势。2013年9月，1号线建成通车运营，2号线的现状客流猛增50%，高峰高断面增长约20%;2014年，2号线南延段建成，预测客流将比2013年增加24.4%，高峰高断面增加17%;2016年，3号线建成运营，2018年6月，6号线一期工程建成运营，2018年底5号线一期工程、临潼线建成运营，日均客流增长至70.58万人次，高峰高断面增长至2.79万人次/h。

6 拟增购列车方案

6.1 启动增购列车的必要性分析

在2013年9月1号线开通后，2条线路初步形成简单的十字网络形态，客流增长迅猛，特别是现状(2014年5月)2号线日均客流量已远超过客流预测的指标。在工作日列车和部分车站出现拥挤，特别是早晚高峰小时列车拥挤严重。

目前，2号线配属列车22列，只能满足高峰小时开行10.5对(行车间隔5min22s)，运输能力为1.533万人次/h的客流需求。根据本次客流预测，到2018年其他4条线路及临潼线建成投入运营，2号线早高峰小时最大客流断面将达到2.79万人次，因此必须增购车辆来提高运输能力。

目前，2号线一期工程配属的22列车(包含4列检修备用车)在高峰小时已经全部上线运营，只能满足高峰小时开行列车10.5对/h，行车间隔5 min 22 s的水平。为了满足客流需求，缩短行车间隔，必须增加运用列车才能够实现。

地铁车辆不像汽车，随到随买，它的专用性强，车辆厂家要根据招投标的订单设计制造，而且地铁车辆不能随意采购，根据国家规定，无论是新线购置车辆，还是运营线路的车辆增购，都需上报省市、国家审批项目采购招标方案。因此，从项目启动、审批、招投标、到列车生产下线、再到列车调试好上线运营，周期至少得两年半，迫切需要启动列车增购计划。

6.2 研究年度列车配属需求分析

在满足高峰小时客流需求的情况下，各研究年度需求的列车配属数量汇总见表4。

表4 各研究年度列车配属需求数量汇总

1)2015年列车配属需求。预测2015年2号线高峰小时最大断面客流约1.74万人次/h，需开行列车14对，列车运行间隔4.29 min，需要运用列车25列，检修备用5列，共需配属30列，与现状相差8列。

2)2016年列车配属需求。2016年预测2号线高峰小时最大断面客流约1.99万人次/h，需开行列车16对，列车运行间隔3.8 min，需要运用列车28列，检修备用6列，共需配属34列，与现状相差12列。

3)2017年列车配属需求。2017年预测2号线高峰小时最大断面客流将会达到2.32万人次/h，需开行列车19对，列车运行间隔3.16 min，需要运用列车33列，检修备用7列，共需配属40列，与现状相差18列。

4)2018年列车配属需求。2018年预测2号线高峰小时最大断面客流将会达到2.79万人次/h，需开行列车22对，列车运行间隔2.73 min，需要运用列车39列，检修备用8列，共需配属47列，与现状相差25列。

6.3 拟增购列车方案

6.3.1 增购方案计划

增购车辆审批时间长、手续复杂，且厂家的生产周期较长、价格浮动较大。如果按每年的车辆缺口逐年进行增购，不但车辆上线周期较长，增购费用也较高，同时每年进行车辆调试还会增加运营成本。

合理安排购车计划一方面能够满足2号线运营的需求，简化手续;同时还能够节省购置成本，提高运营效率。结合各年度配属车辆的缺口，同时考虑既有场段停放能力和改造周期，制订合理的列车增购方案，拟按照2014年3月招标分析时间节点，到2015年10月第1批列车到位。增购列车计划安排见表5。

表5 2号线列车增购方案计划

6.3.2 既有配属列车能力适应性分析

2014年至2015年10月，由于拟增购的车辆不能到位，且现状已开行了高峰小时10.5对，5 min 22 s行车间隔的开行方案，故2号线南段运营后，至少全线需要保持10.5对/h，5 min 22 s的行车间隔。2014年高峰小时维持10.5对/h开行方案，需要运用列车22列，检修备用4列，共需配属列车26列。

目前，2号线实际共配属列车22列，与需求相差4列。维持高峰小时10.5对列车开行方案，最大可满足1.53万人次/h断面客流，经分析，目前(2号线南延段没开通前)2号线高峰最大断面客流已经超过现状的最大运输能力，列车处于持续超载运营状况。

2014年底至2015年10月前，2号线的客流会持续增长，但由于3号线计划在2016年投入运营，故客流不会出现跳跃式增长，但仍然需持续超载运营，这会给运营管理造成很大的困难和压力。

7 结论及建议

1)车辆性能参数。为保证2号线车辆整体运营调配、检查、维护、维修等工作的延续性，且保证尽快实现增购列车的生产，建议本次增购列车的各项性能参数保持与原设计采购的车辆性能保持一致，且动拖比不变。

2)相关配套工程。增购列车方案主要受制于原设计和实施的车辆段、停车场的停放和检修能力，车站、区间及段场内的通信、信号、供电系统等相关工程的承载能力。故需同步研究既有的段、场、设备、设施等能否满足增购列车上线运营的需求，若不能满足则需进行同步改造，以免列车增购成功后，受制于这些因素而不能及时投入使用。

3)增购列车的匹配性。增购列车工程配套的无线通信系统、车载通信系统等设备与2号线既有的系统存在内部网络协议，故这部分设备采购时不宜进行招标，只能采购原设备厂商，建议与原集成商进行谈判后直接采购。

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