城市轨道交通网络化运营行车组织探讨
2021-02-21王慧
王慧
摘要:在城市轨道交通线路成网条件下,网络结构复杂化、客流特性差异化、行车组织方式需求多样化都将发生显著变化,网络化运营行车安排需要运营公司能够深挖运能潜力、打磨服务细节、丰富运输组织手段,由“点”至“线”,实现量能匹配、负荷均衡,由“线”到“网”保障衔接顺畅、换乘高效,统筹安排既有资源、协调控制列车运行,实现城市轨道交通运营社会效益和经济效益最大化。
1.网络化运营行车组织特点
1.1列车运行图网络协同编制
网络化运营条件下,如何考虑客流时空特性、提高预测精度、安排灵活多样的行车组织、合理匹配运能是当前工作的重中之重。各线路不断细化编制适用不同运营需求的列车运行计划,准确把握乘客的出行模式以及动态分布规律是开展运力资源调配、应急协调、策略制定与评估等的前提。
在工作日、双休日、节假日结合运营服务时间和乘客出行规律等因素编制列车运行计划,最大限度匹配客流。工作日早晚高峰客流以通勤客流为主且高峰小时系数均呈下降趋势;国家法定节假日,出游、度假、娱乐、归乡等不同类型的出行需求增加,线网进出站乘客增长幅度较大,主要线路、公铁航衔接站点、商圈、景区、高校周边等节前及节期大客流区域邻近的重点车站以及换乘站的客流组织,需要统筹考虑节期客流出行特征结合客流趋势,合理安排运力。
同时,新线的开通也对整个线网乘客的出行特征产生较大的影响,列车运行图需要提前从网络化运营的角度做出调整来匹配运力。
1.2多交路行车组织方式灵活运用
随着城市规模的不断扩大和产业结构的优化升级,都市圈不断向外围扩展,人口的流动和迁移速度加快,越来越多的超大、特大城市涌现出来,乘客的出行需求更加多样化,对出行方式提出了更高的要求。
城市轨道交通作为公共交通的主要的组成,在网络化运营的条件下,行车组织方式多样化发展,大小交路、不等间隔运输、双向不均衡发车、快慢车、Y型交路、跨线运营、部分区段加密运行以及混合编组、线上灵活解编等超常规运输方式得以应用,最大限度地科学配比,精准高效配置运力,缓解高峰客流。
1.3调度指挥手段丰富多样
城市轨道交通线网规模不断扩大,调度部门行车调度员的调整手段需要更加丰富。一方面,部分线路开通年限久设施设施故障率高,信号系统不能满足设计折返能力,制约线路实际通过能力,造成区间停车,引起排队晚点。单次列车晚点,若不能快速恢复,对该线路后续列车连带产生延误,而且往往会通过换乘客流波及整个轨道交通网络。
同时,线网各线路的信号系统普遍不兼容、调度指挥分线路进行,处理突发事件时,不同控制中心信息沟通不及时、响应速度不一致、处置思路不统一、互相配合、调整时效性滞后,需要进行线网层面整体协调。
2.网络化运营运能匹配分析
2.1 提高动态客流预测水平
线网可达性能力的提高,使得固定OD路径的乘客可以选择的乘车路线车站间也更加多样,乘客路径选择的随机性以及客流时空分布特征的复杂性和多变性增加,需要从宏观和微观层面入手,明确客流环境变化及客流发展趋势。
(1)加强微观分析,找准“堵点”,精准疏导
针对线路断面和换乘车站等局部客流变化进行研究,排查线路堵点及运能短板,用于线路运行图实时调整及车站客流组织。
(2)运用大数据分析工具,加强数据发掘能力
在已有半小时断面、1小时进出站分析的基础上,借助中国移动大数据平台、大客流预警平台(柳洲东路站)等工具对客流数据进行深层次发掘及分析,细化进站分析时段,通过加强OD路径分析,掌握客流集聚方向,为运输计划提供决策参考。
(3)多单位信息互通,研究外部客流环境,把握客流变化趋势
信息获取方面,加强同第三方咨询单位、公铁航等单位的沟通互动,定期更新外部客流环境的相关信息,明确线路、站点客流变化原因,掌握线网整体客流的变化趋势。
(4)提升分析成果输出方式,可视化呈现
三维图形方式展示线路年份及对应客流变化、利用弦图展示OD客流分布,掌握客流流动路径。
2.2优化线网换乘衔接功能
建立线网列车运行计划一体化编制理念,以“分布式运营、集中性协调”的思路,做好线间换乘衔接。在运力设置和换乘站列车到发时刻两方面予以匹配。运力设置方面,需根据客流的时空变化情况,在满足基本客运需求的需考虑协调换乘站列车到发时刻,减少乘客等待时间,提高乘客出行便捷性条件下,确定各线路各时间段合理列车运力配置,避免换乘站客流滞留等待。
(1)优化郊区线路到发时间,满足换乘接续
重点针对间隔较大的郊区线路,结合全天不同时段客流到达规律,考虑换乘以乘客等待时间最小为目标,调整列车运行时间、停站时间、发车时间、换乘站的折返时间等优化重点换乘车站到发车时刻。
(2)优化市区线路到发时间,缓解客流拥挤情况
重点针对间隔较短的市区线路,结合高峰时段客流到达规律,针对同站台换乘的不同线路列车,调整运行图使列车满足换乘接续;针对不同台换乘的不同线路列车,实现错峰到达,避免站台及换乘通道短时间内客流积压;针对线网客流大站,岛式站台,早高峰期间上下行错峰到达,避免客流积压。
(3)市区线路与郊区线路首末班衔接组织研究
郊区线路结束较早,发掘回库列车资源利用空间,提高线网收车时段乘客可达性。
2.3创新行车手段高效匹配运力
(1)科学匹配运力,精准高效投放列车
统筹安排资源,精准高效调配运能,实现社会效益和经济效益最大化。根据高峰小时客流分布特征和线路功能定位,科学匹配运力、降低满载率;充分考虑线路折返能力、出入库能力、线路最大通过能力、信号系统、车辆等基础设施和装备的技术条件,最大限度发挥线路运输能力。
(2)优化行车组织,降低上线列车数
结合线路条件及客流动态变化特点,合理高效的利用车辆配置,提高线路运营能力,减少购置列车成本,提升乘客服务水平。
对列车停站时间、列车区间运行速度、列车折法作业等开展精细化分析,探索实现灵活行车组织方式的技术需求,组织多编组多交路技术、快慢车技术、回库车载客组织、小间隔连发及折返组织、大站快车、单向加开、双向不均衡运输、不等间隔发车、扩大正线备用车储备等灵活多样的运输组织模方式灵活调配运力,匹配客流需求。
3.网络化运营案例分析
南京地鐵S1、S7、S9号线大站快车,2019年起,南京地铁先后在宁高线、机场线及宁溧线推行快慢车组织模式,尽可能缩短城际线行程时长,提升乘客出行体验。
2019年5月,南京地铁S1、S7号线每线、每日各开行2对大站快车,S9号线直达快车与S1号线大站快车在翔宇路南站直接换乘,S9号线自2019年6月6日增开2对翔宇路南站与高淳站之间的直达快车,仅停靠翔宇路南站及高淳站,满足长距离乘喜出行需求。直达快车分别在早晚高峰期间开行,缓解通勤客流压力,同时,直达快车在翔宇路南站与机场线列车以最优方式换乘,大幅压缩两线换乘候车时间,长距离乘客的出行时间最高可节省约8分钟。
2020年5月26日,S1、S7号线开通大站快车,跳停9站,实现了50分钟溧水通达南京南站。6月29日起,南京地铁在地铁S1、S7号线间首次增开贯通大站快车,乘客无需换乘,溧水至南京南站的通行时间进一步压缩至48分钟;宁高线同步将早晚高峰行车间隔由15分钟压缩至11分55秒,并保障直达快车机场线快车无缝换乘。
快车组织实施以来,高峰期间乘客的通行时间缩短、出行体验得到提升。根据客流统计,直达快车、分段快车客流稳定,新增开的贯通快车也因无需换乘、更为便捷的优势,对溧水段乘客具备一定的吸引力。快慢车的开行,提高了溧水区、高淳区直达机场、高铁站及市中心的效率,满足了乘客的多样化出行需求,在保证全线较高服务水平的同时,缩短了大多数乘客的出行时间。南京地铁将持续关注现场客流情况,组织实施灵活多样的运输组织方式, 实现运营服务乘客和降本增效的双赢目标。