广州地铁换乘匹配问题研究

2016-08-20刘劲

大科技 2016年18期

关键词：等待时间换乘行车

刘劲

（广州地铁集团有限公司运营事业总部广州 511430）

广州地铁换乘匹配问题研究

刘劲

（广州地铁集团有限公司运营事业总部广州 511430）

随着广州地铁线网的不断壮大与完善，线路通达性逐步提高，乘客对城市轨道交通服务的期望值随之增长，对线路间列车匹配衔接提出更高的要求。本文通过分析广州地铁线网换乘匹配现状及存在问题，提出换乘匹配优化方案，旨在提升广州地铁运营服务水平，为乘客提供优质、便捷的交通服务。

换乘匹配；现状；研究

1 问题提出

目前广州地铁已开通运营线路9条，运营长度266km，车站169座，其中无障碍换乘站20座，有障碍换乘站2座，网络化运营格局已现雏形。针对城市轨道交通网络化运营复杂多样化的特点，为满足广州地铁网络化、规模化的管理需要，非常有必要对换乘站列车衔接方案进行研究分析，提出科学合理的行车组织方案。

在网络化运营条件下，研究如何通过优化列车开行方案，使得换乘匹配衔接紧密顺畅，有效节约乘客换乘时间，是网络化条件下提升运营服务水平的重点和难点。然而网络化运营协调是一个复杂的、循环优化的过程，难以规定唯一的最优方案，因此本文旨在提出相对合理的、可行的换乘衔接匹配优化方案。

2 现状分析

基于目前列车衔接方案及现场测定的乘客换乘走行时间，以下从换乘等待时间、换乘匹配率两方面对换乘匹配现状进行了全面的分析：

2.1 换乘等待时间

换乘等待时间指乘客从线路A换乘至线路B后需要等待的时间（计算时不考虑列车拥挤导致乘客无法上车的情况）（如图1）。

如图1，换乘等待时间计算如下：

T等待=TB，到达-TA-B，换乘-TA，到达

通过对所有换乘站列车衔接分析，线网全天平均换乘等待时间为128s，其中高峰期约为99s，中峰期约为140s，低峰期约为170s（如表 1）。

而通过进一步分析各换乘站的换乘等待时间，发现换乘站平均等待时间与换乘站所在线路行车间隔密切相关。即，分布在行车间隔小的线路的换乘站，平均等待时间较短，如一、二、三、五号线的换乘站；分布在行车间隔大的线路的换乘站，平均等待时间较长，如广佛线。

图1 换乘等待时间分解示意图

表1 线网各峰期平均等候时间情况表

2.2 换乘匹配率

换乘匹配率是结合乘客体验感受的一项指标，假设划分乘客体验感受原则如下：

（1）换乘等候时间≤3min，视为换乘体验良好；

（2）3min＜换乘等候时间≤5min，视为换乘体验一般；

（3）换乘等候时间＞5min，视为换乘体验较差。

通过分析，线网换乘匹配良好占比约72%，一般占比24%，较差占比4%。从峰期上看，高峰期行车间隔小，换乘匹配良好占比达91%；中峰期行车间隔一般，换乘匹配良好占比约79%；而低峰期行车间隔大，换乘匹配良好占比相对较低，约68%。

3 研究方向

3.1 高峰期不考虑换乘衔接匹配问题

3.1.1 行车间隔小，换乘等待时间短

基于目前广州地铁行车安排，高峰期线网各线路行车间隔基本维持在3min内，根据现状分析结果，高峰期线网平均等待时间仅99s，即使乘客错过上一趟列车，也可在较短时间内乘坐上另一趟列车。

3.1.2 常态化客流控制因素制约

为减少大客流对线路的冲击影响，广州地铁高峰期在重点换乘车站通常需采取客流控制措施，致使乘客在换乘站的走行时间增加，直接影响了换乘体验。

3.2 中/低峰期换乘衔接匹配研究具备可行性与必要性

3.2.1 行车间隔大，换乘等候时间较长

中、低峰期行车间隔分别在4min、7min以上，若乘客错过上一趟列车，需要等待下一趟列车的时间相对较长。根据现状分析结果，中峰期约为140s，低峰期约为170s，平均等待时间分别较高峰增加约41%、72%。

3.2.2 影响因素少

中/低峰期线网客流平稳且相对较小，车站一般无需采取客流控制措施，乘客换乘走行时间受外界影响因素小，换乘时间较稳定。

基于上述两点，本文认为高峰期不考虑换乘衔接匹配问题，而中低峰期具备开展换乘衔接匹配研究的可行性与必要性。

4 换乘匹配条件及问题优化

4.1 换乘衔接匹配的条件分析

根据《广州地铁公园前站1、2号线换乘匹配研究》等研究，结合地铁运输组织经验，为了使乘客换乘等候时间最优化，不同线路列车可持续依次交替到达，需配套制定相应措施，满足条件如下：

（1）同时段各线路行车间隔相等：为保证相邻线路换乘衔接的均衡性，相邻线路的行车间隔须相等。

（2）换乘站同线路双方向列车同时到站：为保证乘客在换乘站下车换乘至邻线后，可同时换乘到邻线任意方向，须安排邻线列车在换乘站上、下行方向同时到站。

为使同一线路上、下行列车同时到达车站，需通过对运行图的技术参数进行修改，包括两端折返时间及部分区间运行时间，但需满足条件：

式中：T周期——行车周期；

tu1——上行始发站至换乘站的时间；

tu2——换乘站停车至到达上行终点站的时间；

tup——上行终点站全折返时间；

td1——下行始发站至换乘站的时间；

td2——换乘站至到达下行终点站的时间；

tdm——下行终点站全折返时间；

T间隔——行车间隔时间；

N——整数数值。

（3）邻线列车错开1/2行车间隔到站：为保证相邻线路列车依次错开均衡到达，须统筹安排相邻2条线路的时刻表，以A线的到达时间为基准、B线到达时间在A线的到达时间的基础上按错开1/2行车间隔安排。

4.2 问题与优化

换乘衔接与实际运作存在着相互制约的关系，如实施过程中，若不考虑实际运作需求，简单按换乘衔接条件实施换乘衔接，可能带来适得其反的效果，从而会对运营组织及成本产生一定的影响。

4.2.1 同时到站易造成站台拥挤，存在客运安全隐患

分析同线路双方向列车同时到站条件，将有双方向列车4股客流同时使用站台资源，而站台空间有限、扶梯等设备资源较少，大量下车乘客容易堵在扶梯、电梯、楼梯的入口处，容易造成站台拥挤、秩序混乱、乘客碰撞等问题，对站台设备能力、客运服务均提出较高的要求。为此，建议采取的应对措施如下：

（1）对于同线路存在多个站台可区分乘客在不同区域乘降的换乘站（如公园前“一岛两侧式”站台），建议安排双方向列车同时到站。

（2）对于不能区分乘客在不同区域乘降的换乘站，建议根据车站客流量安排双方向列车错开30～60s到达，以缓解同时到站带来的客流压力。

4.2.2 同时段行车间隔相等，将致使运能与运量不匹配

线路间列车车型不同导致载客能力存在差异，如果把各条线路的行车间隔设成一致，必将出现部分线路运能吃紧、服务水平下降，而部分线路运能过剩、服务水平大幅提升的情况。为此，建议采取的应对措施如下：

（1）鉴于目前广州地铁低峰期行车间隔普遍在7min以上，且各线路行车间隔相差较小，建议将低峰期行车间隔设置相等。

（2）列车同时到站，可能致使行车周期须增加、列车运行效率降低

换乘衔接匹配需通过增加列车在车站停站或区间运行时间方式，以达到双向列车基本同时到站的效果，将造成峰期内最小行车周期的增加。具体行车周期的增量，需根据峰期行车间隔、连续换乘站间的旅行时间、换乘衔接匹配的车站个数、停站和运行时间调整量等因素综合而定，原则上行车周期的增量范围为不大于换乘站个数×峰期行车间隔。为此，建议采取的应对措施如下：

（1）建议以“调整列车在起点站的停站时间”为主、“缩短/延长中间站停站时间和区间运行时间”为辅的方式调整运行图。

（2）当发生连续换乘站间的旅行时间与行车间隔差异较大，无法采用相对合理化的参数设置达到换乘衔接匹配效果时，应考虑峰期时段内优先只对部分换乘站（综合根据换乘量大小、换乘距离远近2方面排序）、甚至部分换乘站的部分方向（综合根据大客流换乘方向、换乘便捷性排序）考虑换乘衔接匹配。