城市轨道交通网络化运营管理实践

2018-08-20卢锦生

城市轨道交通研究 2018年8期

卢锦生

(广州地铁集团有限公司， 510600，广州//工程师)

网络化运营已成为我国城市轨道交通发展的必然趋势，相对于单线运营，网络化运营面临着许多挑战和机遇。如何解决网络化运营带来的新矛盾是现阶段我国城市轨道交通运营管理者亟待解决的问题。文献[1-3]先后结合广州地铁和上海地铁的运营管理实践，对城市轨道交通网络化运营管理体系等进行了研究；文献[4-6]从网络化运输组织难点(如不均衡运输组织、新线接入影响等)进行了研究和实践应用。上述研究未对网络化运输管理体系进行实践论证。

考虑到网络化运输组织是城市轨道交通网络化运营的重要组成部分，对最大限度地满足客流需求具有至关重要的作用，本文以广州地铁网络化实践为例，提出了以运输规划与计划为指导、以列车运行图为执行指令、以评估分析为决策支持的网络化运输管理体系。

1 网络化运营管理特点

广州地铁目前已开通了10条运营线路，运营里程达309 km，预计到2020年将形成15条运营线路和530 km运营里程的城市轨道交通线网。相对于单线或两线运营管理，网络化运营管理面临着更大的挑战。

1.1 客流规模大且构成复杂

随着线网规模的扩大和网络化运营的持续深入，广州地铁线网客流量持续攀升。线网客运量从1999年1号线开通日均17万人次，上升到2017年的日均768万人次，年平均增长达24%，2017年12月31日更是创造了单日1 000万人次的历史新记录(见图1)。广州地铁随着线网通达性增强，乘客组成更加多元化，出行时间跨度更长，换乘方式更多，因此也导致线网客流出行规律和出行特征更为复杂。

1.2 网络运输组织出现瓶颈

受网络化运营集聚效应的影响，广州地铁客流规模节节攀升，但在设备资源有限的前提下，线网运能与运量的矛盾日益突出。以广州地铁5号线为例，高峰时段断面客流量从3万人次/h开始，年年上升，最高达到5.6万人次/h，已超出远期断面客流量的设计值，满载率达到130%以上(见表1)。

1.3 线路间运输协调难度大

随着广州地铁线网规模的不断扩大和换乘节点增多，线路间的制约性也越来越大，因此，网络运营协调性也越发重要，包括运输组织能力协调、运营服务时间协调以及行车与客运组织等协调匹配等方面。

图1 广州地铁线网客流变化趋势图表1 广州地铁5号线满载率与高峰时段断面客流量

年份满载率/%高峰时段断面客流量/(万人次/h)20111583.020121373.820131324.520141465.120151525.320161475.620171405.4

1.4 公众服务需求持续上升

随着城市轨道交通逐渐成为广州市的主要交通出行工具，乘客对于出行体验和要求越来越高，同时公众媒体对于城市轨道交通的关注度也持续高涨。

2 网络化运营管理实践

为应对网络化运营管理面临的挑战，广州地铁经过10多年的探索发展，目前已建立了一套以运输规划与计划为指导，以运行图为执行指令，以运输分析作为反馈与决策的闭环管理体系。

2.1 运输规划与计划

网络化运营的核心就是满足大规模乘客位移的运输服务。为保持城市轨道交通线网运营的可持续发展，同时配合建设规划，综合考虑线网经济、技术、服务水平等要求，需定期制定中长期运输规划(一般为3～5年)与计划(一般为1年)，从网络化协调角度优化配置线网所有线路的运能，采取挖潜扩能提效措施，提出各项配套及需求策略，如新车增购、设备改造等(见表2)。

表2 运输规划与计划的主要要素

2.1.1 客流预测

运输规划与计划制定的前提是客流预测。为有效评估新线接入对既有线网客流的影响，广州地铁通过自动售检票(AFC)系统刷卡数据，分析线网短期客流生成机理和演化规律，采用可达性指标将乘客进站→目的地选择→路径选择等全出行过程进行有效关联，建立集计数据和非集计数据融合的预测算法，构建了面向城市轨道交通多场景应用的网络短期客流预测一体化模型(见图2、图3)，实现新线接入和未接入2种条件下工作日、周六日、节假日和大型活动4种场景下多粒度、高精度的网络客流短期预测，为运输规划与计划制定提供精准客流预测支持。

2.1.2 运能投放

以客流精细化预测为基础，统筹线网各线交互、关联与平衡，创新运输组织模式，实现运能精准投放。首先，从线网协调的角度，建立以乘客需求为导向的网络首末班车衔接优化模型和递阶衔接优化的线网运能换乘匹配模型，确保在兼顾运营成本及运输服务水平的基础上，最大程度地满足乘客出行需求；其次，单线以配合客流规律为前提，采取灵活的运输组织方式，灵活采用与客流走向、峰谷一致的组织方式。以广州地铁2号线为例进行说明。

(1)日常运输组织：早高峰采取江泰路站—三元里站(均为中间站)小交路，以缓解早高峰换乘站客流冲击；晚高峰则采取单一交路的不均衡运输，将密集运力更多安排在下行方向，满足客流需求；其他时段均安排单一交路组织行车，行车间隔在198～270 s之间(见表3)。

(2)节假日特殊安排：由于2号线广州南站站连接高铁火车站，故在部分客流较大日子(如春运期间等)，在正常末班车后，分别在23:45和次日0:00安排2列“大站快车”，仅停靠沿线客流较聚集的5个车站(原则上1个行政区选择1个)。“大站快车”既能满足高铁夜间抵达广州的乘客需求，又可减少对夜间施工时间的影响(较站站停列车节约20 min)。

图2 广州地铁网络短期客流预测模型

图3 广州地铁网络短期客流预测流程图表3 广州地铁2号线工作日全天运输组织

峰期时间段交路方式最小行车间隔/s早中峰6:00—7:30单一交路198早高峰7:30—10:00大小交路132平峰10:00—16:30单一交路270晚高峰16:30—19:30单一交路(不均衡运输)146平峰19:30—21:30单一交路270低峰21:30—23:30单一交路360～450高铁客流疏运23:45—24:00单向大站快车900

2.1.3 配套策略

为落实运输规划与计划要求，需明确各项配套措施，规划实施路径，制定解决方案，明确后续重要设备大修、更新换代时间，优化调整规章修订时间表，明确人员操作技能提高目标。

2.2 运行图执行管理

列车运行相关的运行最高速度、通过道岔速度等要素在规划设计、新线建设阶段确定，变更较困难，影响程度基本稳定[4]。因此，列车运行图参数的关键环节主要集中在停站时间的控制与优化，其中设备响应、关门行程时间又基本确定，所以影响停站时间的主要控制要素在于车门完全打开状态持续时间(乘客上下车时间)和司机在关门之后确认车门、屏蔽门空隙的时间(见表4)。目前广州地铁重点针对上述关键时间节点定出目标值，并对司机进行标准化作业检查与监控，确保在大客流运输过程中，运行图能按计划执行，实际运输能力能达到预期。

表4 司机关门后至列车起动的时间分解目标值

2.3 运输质量评估与分析

2.3.1 运输质量评估

为定期评估线网运输服务质量，广州地铁2013年建立并实施了基于平衡计分卡、层次分析法和模糊综合评估法的服务质量评估体系(见图4)。每月定期评估各线路的综合运营服务质量，通过引入线路贡献度指标表征线路对线网和区域的运营服务质量影响程度，评估线网和各区域的综合运输服务质量。通过评估得分寻找各线路、各区域的运营管理差距，促进运输效率和效益的提升，提高乘客满意度。

指标维度运营关键成功因素衡量指标库一级指标二级指标三级指标指标维度运营关键成功因素衡量指标库一级指标二级指标三级指标财度维度客户维度学习发展维度提升成本把控能力单位运营成本提升资产运用效率资产运用效率建立优秀服务品牌乘客满意度提升运营服务质量设备设施可靠度提高行车效率运行速度加强员工培训人员误操作导致晚点频度提升技术创新能力技术研发及创新数目单位乘客牵引能耗单位车公里维修成本单位员工服务人公里数列车上线率媒体负面曝光次数乘客满意度乘客有责投诉率列车服务可靠度服务关键设备可靠度电扶梯可靠度AFC设备可靠度屏蔽门设备可靠度内部流程维度提高运输管理水平运输管理能力确保生产动作质量生产管理能力强化应急处置能力应急处理能力提升乘客组织能力乘客组织能力确保票务收益安全票务收益安全管理能力高峰小时最大拥挤度清客频度运行图兑现率生产计划完成率施工组织能力应急信息发布及时率抢险人员到位时效性乘客原因列车晚点频度大客流控制实施成效AFC设备导致的票务差异票务规章执行率年度运营生产计划完成率重点项目里程碑达成率施工计划安排差错件数施工安全控制作业延时影响运营事件羊城通异常扣值数据发生率闸机缺失羊城通扣值发生率

图4 广州地铁线网运营服务质量评估体系架构图

2.3.2 运输匹配分析

运营组织方案、运行图等的制定是否科学合理，实施结果如何，需要对其进行分析总结，这也是运输管理体系不断完善的重要保证。通过客运量、断面客运量等指标，对运能与运量进行分析，判断各时段运输能力是否匹配客流需求，交路及峰期设置是否合理。图5为广州地铁2号线全日运能与运量匹配分析图(以15 min为单位)。此类分析以每月为单位定期进行分析与跟踪，一旦出现运能与运量不匹配情况，如增加列车上线、调整峰期设置及运输方式等，需及时进行运力调整。