地铁快慢车模式时间效益研究

2018-12-20张超

现代城市轨道交通 2018年12期

张超

（中铁二院工程集团有限责任公司，四川成都 610031）

目前，城市轨道交通的运营模式有站站停和快慢车2 种，近年来随着城市范围的扩大，快慢车的应用范围越来越广。在快慢车运营模式下，“站站停”的普通车需要在部分越行站待避以便快车不停站通过[1]。虽然快车节约了直达客流的出行时间，但同时增加了普通站站停列车乘客的等待时间[2]。对于一条拟开行快慢车的线路而言，应根据全日快慢车的开行计划，分别计算快车所节约的旅行时间和慢车所增加的等待时间，并按照平均乘客时间出行价值综合计算时间效益。因此，本文重点探讨分析了地铁快慢车模式时间效益。

1 时间效益的计算方法

1.1 快车节省的时间

快车由于在部分车站不停站通过，从而节省了旅行时间。假设快车从停靠站i站越行若干个车站后至j站停靠，则乘坐快车通过i站至j站区间的乘客均节约了旅行时间。

1.2 慢车增加的等待时间

由于慢车停靠避让站等待快车通过后方能发车，从而增加了慢车的旅行时间。假设i站为设置了越行线的避让站，而一定比例（可根据铺画运行图统计）的慢车需在此站待避，则乘坐慢车（该慢车在i站待避）到达i站以远的乘客需额外增加旅行时间（人次 · h）。

1.3 快慢车的时间效益（I）

以上公式中，VTTS为乘客出行时间价值（元/人 · h，单位时间价值可采用从业人员人均小时国民生产总值测算）。

2 深圳地铁 13 号线快慢车方案实例介绍

2.1 基础资料

2.1.1 越行方案

深圳地铁 13 号线线路全长约63.3 km，设车站 31座，从南向北，依次编号为 a～z、1～5。如图 1 所示，快车全线共越行 14 个站。

2.1.2 运行图铺画结果

对远期早、晚高峰（快慢车比例 6 ∶ 18 对/h）及平峰（快慢车比例 6 ∶ 9 对/h）的运行图进行铺画，如图2、图 3 所示[3]。早、晚高峰时刻部分慢车在白芒站（l）、罗租站（n）、同观路站（s）、东周路站（u）及长春北路站（x）待避，且上行、下行需在这些避让站待避的慢车占所有慢车的比例y为 1/3。

早、晚高峰小时外的其他时间内，由于客流强度降低，为了减小运营成本，运营单位均会根据客流水平降低发车频率。13 号线根据平峰时的运行计划，铺画的运行图如图 3 所示[4]。由图可知，平峰时刻部分慢车在罗租站（n）、同观路站（s）及长春北路站（x）待避，其中上行、下行需在罗租站、长春北路站待避的慢车占所有慢车的比例y为 2/3，而在同观路站待避的慢车占所有慢车的比例y为 1/3。

同时，慢车在避让站待避时间约 3.5 min，扣除正常的停站时间（按照 0.5 min 考虑）后，13 号线慢车待避 1次额外增加的等待时间t约为 3.0 min。

图1 深圳 13 号线停站方案示意图

对于快车而言，每趟快车全线共节约 14 min，平均每越行 1 个站按照节约时间 1 min 计算。因此、= 4 min，= 1 min。

2.2 实例计算

2.2.1 全日慢车额外增加的旅行时间

图2 远期高峰小时 6 :18 对/h 部分时段运行图

（1）高峰小时。以罗租站为例，如图 2 所示，高峰小时在白芒站待避的慢车占所有慢车比例y为 1/3，同时根据慢车高峰小时断面客流表[5]，上行方向：留仙洞—白芒的早高峰断面量（f）16 351人次/h，并扣除早高峰在白芒站的下客量（p）2 164人次/h，则早高峰在白芒站被耽搁的乘客总计为（f-p）/3 =（16 351 - 2 164）/3 = 4 729 人次 / h。

以此类推，高峰时刻上、下行各避让点被耽搁的乘客及被耽搁的时间如表 1 所示。

由表 1 可知，早高峰、晚高峰被耽搁的人数分别为65 530、59 347 人次，按照铺画运行图后的实际耽误时间（每耽搁 1 次，增加约 3 min）计算，早高峰、晚高峰分别增加旅行时间 3 276.5 人次 · h、2 967.35 人次 · h。

（2）平峰小时。按照以上计算方法，平峰时刻上、下行各避让点被耽搁的乘客及被耽搁的时间如表 2 所示。

图3 远期平峰6 :9 对/h 部分时段运行图

由表 2 可知，平峰被耽搁的人数分别为 246 740人次，按照铺画运行图后的实际耽误时间（每耽搁 1 次，增加约 3 min）计算，平峰时刻增加旅行时间12 337 人次 · h。

（3）全日增加的旅行时间。综上，全日慢车额外增加的旅行时间为：3 276.5 + 2 967.35 + 12 337= 18 581 人次 · h。

2.2.2 全日快车额外减少的旅行时间

快车节约时间可根据断面客流统计得出，以远期早高峰上行方向留仙洞—上屋北方向为例，客流断面为 5 876 人次/h，快车共运行 4 个站，节省4.4 min，则快车节省的时间为 431 人次 · h。

以此类推，全日上、下行快车额外减少的旅行时间如表 3 所示。

由表 3 可知，早高峰、晚高峰及平峰快车节省的时间分别为 3 710 人次 · h、3 358 人次 · h、19 895 人次 · h。故全日快车节约时间为 26 960 人次 · h/天。

2.2.3 开行快慢车全日的节省时间

远期慢车全日延误的时间总计 1.86 万人次 · h/天，快车节省的时间为 2.72 万人次 · h/天。整体而言，13 号线开行快慢车能节省约 0.86 万人次 · h/天（表 4）。

2.2.4 时间效益

根据 2017年深圳市统计局发布的《2016年深圳市国民经济和社会发展统计公报》[6]，2016年深圳市人均生产总值 16 7411 元。而一年中大概有 2 000 h 的工作时间，则乘客出行时间价值（VTTS）约为 83.7 元 /人 · h。

13 号线采用快慢车模式产生的时间效益（I）为83.7×8 582 = 72.8 万元/天，则 1年中产生的时间效益为2.56 亿元。

3 结论

本文重点对快慢车运行模式下的时间效益进行了研究。首先提出了时间效益计算方法，结合深圳地铁 13 号线的客流数据及全日快慢车的开行计划，进行了实例计算，最终得出了快车所节约的旅行时间和慢车所增加的等待时间，从而对 13 号线开行快慢车的时间效益有了定量的分析结果，并为今后地铁线路运营模式的比选提供了参考。