新时代以运营需求为导向的行车组织设计方法——以广州地铁为例

邓澄远、曹巍

（1.广州地铁设计研究院股份有限公司，广东广州510010；2.广州铁路投资建设集团有限公司，广东广州510010）

0 引言

城市轨道交通工程系统复杂、投资巨大，前期设计一旦落地实施，运营阶段基本难以更改，因此科学合理的设计是支撑城市轨道交通网络化高效运营的基础，“先天性不足”往往会成为制约网络化运营效率的关键因素。在《交通强国建设纲要》《粤港澳大湾区发展规划纲要》等文件指导下，行车组织设计在总结既有运营经验、满足运营需求时，更应重视政策要求。

1 新时代背景下的新需求

1.1 政策解读

1.1.1 交通强国战略为我国交通发展指明方向

2019年9月，中共中央、国务院印发了《交通强国建设纲要》，指出构建安全、便捷、高效、绿色、经济的现代化综合交通体系，构建“全国123 出行交通圈”，提出“都市圈1 小时通勤、城市群2 小时通达、全国主要城市3 小时覆盖”的时空目标。

1.1.2 粤港澳大湾区引领区域协同发展

2019年2月，《粤港澳大湾区发展规划纲要》正式发布。《纲要》指出，要构建现代化的综合交通运输体系，畅通对外综合运输通道，构筑大湾区快速交通网络。以连通内地与港澳以及珠江口东西两岸为重点，构建以高速铁路、城际铁路和高等级公路为主体的城际快速交通网络，力争实现大湾区主要城市间1 小时通达。

1.1.3 《新时代城市轨道交通创新与发展》对先进地铁的先行探索

2019年5月，广州地铁发布了《新时代城市轨道交通创新与发展》。新时代广州轨道交通旨在打造“服务型、引领型、融合型、持续型”融合发展的先进轨道交通，核心特征体现在“安全、可靠、便捷、精准、融合、协同、绿色、持续”8 个方面，其中行车组织设计要实现精准运力投放和协同多式运营[1]。

1.1.4 《广州市轨道交通线网规划修编》提出了多维度规划目标

基于创新、绿色、开放、协调、共享的发展理念，广州打造了多层次轨道交通系统，逐步实现轨道交通主体地位，建设轨道城市，支撑广州活力全球城市。线网规划提出“30 60”时空目标。

1.1.5 轨道交通协同运输及互联互通研究

2019年，广州地铁集团承接城际铁路运营，并针对广州市轨道交通协同运输及互联互通进行了专题研究，形成“安全、便捷、高效、绿色、经济”的一体化综合交通运输体系，建立以服务大湾区协同发展为导向，以人民群众满意为标准的轨道交通体系，积极推进“地铁+城际”一体化运营发展[2]。

1.2 新时代背景对行车组织设计提出的新要求

新时代轨道交通对行车组织在时空目标、运能配置、行车方式、互联互通等方面提出了如下新要求：实现“30 60”时空目标（广州主城区至副中心、外围城区30 分钟互达，广州及邻穗城市中心60 分钟互达）；采用多种运营模式，满足客流需求，实现线路功能定位；交路灵活，精准投放运力，提高运营效率；考虑线路间互联互通，提高线网通达性，提高乘客出行便捷性。

2 现状运营对行车组织设计的反馈

2.1 客流时间分布特征

一年中，受春节和暑假影响，通常1、2月客流最低，7、8月较大（见图1）；一周内，周五通勤客流与娱乐出行客流叠加，客流最大；周日时，更多市民选择居家休息，客流较低（见图2）；一天内，呈现“双峰平谷长尾”基本形态，早高峰在7～9 点，晚高峰在17～19点（见图3）。

图1 月客流变化特征

图2 周客流变化特征

图3 日客流分布特征

2.2 客流空间分布特征

在拥挤状态下，车门处和座位站立区的站席密度是不均衡的。座位站立区的乘客均希望保持在身体舒适空间之内，即5 人；而车门处乘客被挤压，平均达到7 人以上。乘客受挤压程度从上车车门处向车厢内逐渐降低。以5 个车门的A 型车为例进行计算（6 人标准的定员310 人，座位48 个，站立面积43.7m2，其中车门处约30m2），虽然设计的平均站席密度为6 人，但由于车厢内乘客分布不均衡，座位区控制在5 人，而车门处达到7 人以上，实际车厢载客人数在320 人以上，见表1。

2.3 预测客流与实际客流对比

考虑疫情影响，对比广州线网各线2019年实际客流与相近预测年预测客流，各线的预测客流均存在不同程度的误差，客运量的平均预测误差达40%，高峰小时断面的平均预测误差达26%。

2.4 已运营线路交路灵活性

五号线一期（滘口-文冲）单一交路运营，滘口站为站前交叉渡线折返，折返压力较大。中山八、区庄等设置存车线车站均不具有小交路折返或单向加车的折返功能，这导致运营部门在灵活调整运营方案上方法不多，见图4。

图4 五号线配线设置图

3 以运营需求为导向的行车组织设计

结合上位政策新需求及现状运营的反馈，对行车组织设计的要求主要体现在系统选型及运营组织两方面（见图5），总结出行车组织设计原则如下。

图5 上位要求及运营反馈与行车组织设计关系图

3.1 系统选型

3.1.1 多角度比选最高运营速度

最高运行速度应以线路功能定位为基础，以满足乘客出行时间目标为需求，结合项目工程条件及系统装备水平，选择时间可达、工程适应、造价合理的速度标准。

3.1.2 互联互通线路应采用相同或可兼容系统制式

互联互通线路在车辆制式、信号系统、供电系统等方面，均应采用相同或可兼容系统制式，以便于运营组织设计。

3.1.3 充分考虑客流波动性和客流预测的不确定性

客流预测是行车设计的输入条件，但客流客观存在波动性，且客流预测受城市发展、线网发展、票价、线路建设时序等因素影响下，存在不确定性，故系统选型在满足预测客流的基础上，应至少预留10%的运能余量，使线路具有一定运能包容性及运营灵活性。

3.1.4 针对不同功能线路选取站立标准

考虑车厢内乘客分布不均匀性，市区线宜按照标准为5 人/m2的站席，在假日突发客流时按照6 人/m2的站席标准控制。市域线站席宜采用横排座位，可采用4～5 人/m2的站席标准。延伸线可参照原有标准设计。另外，对于连接多个交通枢纽，携带行李乘客比例较高的线路，需适当降低站立密度，提高服务水平[3]。

3.2 运营组织

运营组织方案以满足客流运输需求为基础，针对线路不同的客流特征，可以采用单一交路、高峰大小交路、全天大小交路、高峰单向加车、主支线运营及快慢车运营等多种运营模式。根据线路客流特征，并考虑运营经济性与管理方便性，精准投放运能，选择适当的运营模式。另外在配线设计时，应将停车线方向尽量朝向客流大断面方向，为小交路运营、单向加车等灵活的运营模式预留条件。各种运营模式及其适用线路特征见表3[4]。

表3 运营模式适应性特征表

4 结语

行车组织设计应紧跟新时代，体现上位政策要求，并结合运营实际，使运营方案与工程建设保持高度适应性、一致性，实现城市轨道交通建设为线网运营服务的目的。行车组织设计在满足时空目标、多式运营、运营效率、互联互通等要求时，也应充分考虑客流波动性、客流分布不均衡性及预测客流不确定性等，在系统选型、运营组织上做到包容设计、灵活设计、超前设计。