互联互通跨线运营特点及调整方法分析

王贝贝 赵子玉

（1.重庆市轨道交通（集团）有限公司，重庆 401120；2.山东高速信息集团有限公司，山东 济南 250100）

互联互通跨线运营模式下，减少了乘客的换乘时间和候车时间，可以有效节约时间成本，提高乘客的服务质量水平。互联互通跨线运营模式下，有效减少了换乘客流量，不仅有效缓解高峰时段的站台客流压力，同时也提高了资源利用效率和城市轨道交通的运营效率。因此，探讨城市轨道交通互联互通运营模式下列车运行的调整方法，可以实现传统运营模式与互联互通运营模式的有效衔接，对于城市开展互联互通运营模式具有重要意义。

1 现有研究成果分析

江志彬等[1]从物理层面和服务层面深入分析了城市轨道交通互联互通跨线运营模式的基本特征及国内外的研究理论基础和研发经验，并提出了设施设备、运营服务等方面的要求。乐梅等[2]分析了CBTC跨线运营信号系统互通的技术要求，总结研究了跨线运营管理方法，探讨了重庆互联互通跨线运营的经验，对于城市互联互通跨线运营具有重要的借鉴意义。Li等[3]在分析换乘客流分布的基础上，优化了地铁列车跨线运行方案的设计，包括确定跨线运行的路线类型和运行的列车数量等。Shuai等[4]研究了地铁网络跨线运营模式下的列车时刻表优化问题，其中考虑了随时间变化的乘客需求，并制定了混合整数线性优化（MILP）模型，旨在最大限度地减少乘客旅行时间和列车运营成本。由此可以看出，城市轨道交通互联互通跨线运营方面已取得一定的研究成果，但针对列车运行调整方案的相关研究较为缺乏。为了弥补当前研究的不足，本文针对互联互通运营模式下列车运行调整方法进行分析，旨在提高互联互通的运营效率。

为实现城市轨道交通互联互通跨线运营，应当在信号设备、线路条件及其车辆设施实现互相兼容，一条线路的运营车辆，通过线路转换区段，实现在另一条线路上运行的模式，该种模式减少了乘客的换乘时间，提高了乘客的出行效率。城市轨道交通互联互通跨线运营的先决条件如图1所示。

图1 互联互通跨线运营先决条件

2 互联互通运营的基本特征

2.1 列车跨线运行分析

互联互通跨线运营的优势在于乘客在无须换乘的情况下，由一条线路转乘另一条线路，该种运营模式打破了传统的独立运营的模式，使城市轨道交通网络运营更灵活，也能够吸引更多客流量，在缓解高峰时段站台客流压力、缩短乘客的候车时间等方面具有明显优势。在互联互通跨线运营的过程中，由于线路条件的不同，运行交路、跨入方式具有一定的差异性。

（1）跨线运营交路。

本文以两条线路的互联互通跨线运营为例，探讨跨线运营交路的方式。第一种为一条线路的终点与另一条线路的起点相连接，类似“一”字形，该种运营线路与单一线路运营较为相似，但其运营里程、便捷性有较大提升。第二种为一条线路的终点站与另一条线路的中间站相衔接，形成“Y”形或“T”形，其特点为互联互通线路覆盖两条线路中的大客流区域，使互联互通线路的发车间隔缩小，提升了互联互通线路的运输能力。除此之外，该种模式的运营交路建设也相对复杂，需要更多的设备设施进行连接[5]。第三种为一条线路的中间站与另一条线路中间站进行对接，形成“X”形或“Y”形，该种运营模式更复杂，不仅增加了两条线路的协调难度，同时对线路的建设也提出了更高的要求。不同类型的互联互通跨线运营模式如图2～图4所示。

图2 “一”字形互联互通跨线运营模式

图3 “Y”或“T”字形互联互通跨线运营模式

图4 “X”或“Y”字形互联互通跨线运营模式

（2）进入方式。

在互联互通跨线运营过程中，一条线路的列车离开本条线路进入另一条线路运营，有两种选择方式，一种为取代式，另一种为插入式。A线路的运行车辆进入B线路运行时，取代原来在B线路运行的列车，该种方式即为取代式，优势在于B线路的列车运行数量未发生改变，且运行图也无须进行过大改动，但由于原本在A线路运行的列车已运行至B线路，导致A线路缺失一列车，造成A线路运能下降。因此，取代式比较适用于客流量不大或发车间隔较小的线路。

插入式的进入方式是在两辆列车之间插入一列互联互通跨线运行的车辆，相当于增加了运营列车数量，能够满足较大客流的需求。但在本线运行的两列车之间插入一列车，需要本线两列车的发车间隔足够大，能够满足插入一列车的间隔要求[6]。插入式的进入方式能够较好地区分跨线运营列车和传统本线运行列车，且对于原运行图的影响较小。但增加运行列车数量也就增加了组织难度，且会造成发车间隔的分布不均衡。

2.2 客流特点分析

城市轨道交通建设和发展是为了提高乘客出行便捷性，在合理规划开行线路、降低资源能耗的同时，应尽可能满足多数乘客的出行需求。

（1）客流的空间分布差异。

从空间角度进行分析，不同线路、断面以及车站的客流量不同。不同运营线路的客流量会有较大差异，途经城市中心区域、交通枢纽站、商圈等线路的客流量会相对较大，郊区线路由于沿线人口分布较少，客流量也相对较小，如重庆轨道交通3号线途经机场、火车站、核心商圈等人口分布密集区域，所以客流量较大，日均客流量可达90万人次，而重庆轨道交通4号线沿线人口分布较少，日均客流量不足10万人次，同一城市的不同线路客流量差距较大。不同断面的客流量也会有较大差异，同一线路经过不同区域，不同区域的出行需求不同，因此其断面客流量也会不同。位于人口密集区域的车站客流量较大，偏远地区的车站客流量较小。

（2）客流的时间分布差异。

城市轨道交通客流的时间差异性较为明显。一天中早晚高峰的客流较大，平峰的客流量较少，主要是由于乘客在早晚高峰时段的出行较为集中，导致了早晚高峰时段车厢较为拥挤。一周中工作日的客流量和周末的客流量有较大差异，不仅客流量差异较大，客流分布也有很大差异，工作日期间通勤客流量较大，具有一定的时间规律，而周末休闲娱乐的出行需求增加[7]。不同月份的客流量也会有差异，例如在5月、10月等旅游较为旺盛的月份，旅游城市客流量会有较大幅度上升，春节前后的返乡人员较多，使得大城市的人口减少，因而客流量也会有所减少。

在互联互通跨线运营过程中，可以将客流量分为本线客流量和跨线客流量，本线客流量即乘客的起点和终点均在本线的服务范围内，无须换乘便可到达目的地的乘客数量，跨线客流量则是乘客的起点和终点不在同一线路的客流量。在分析互联互通跨线运营列车调整方案的过程中，重点分析跨线客流量的需求，只有跨线客流量较大时，采用互联互通跨线运营的方式才更具有意义。

3 列车运行调整功能及方法分析

3.1 列车运行调整功能

目前城市轨道交通系统大多以CBTC模式运行，列车自动监控系统（ATS）对列车的运行状态进行实时监控，行车调度员等通过列车自动监控系统实现对列车调整。例如在列车延误时间较多时，可通过列车自动监控系统调整列车的站停时间或调整列车的运行交路，纠正因列车延误而导致的偏离运行计划时刻表。如果列车运行较快或距离前车较近，行车调度员可以通过列车自动监控系统实现扣车，以此增加列车的站停时间。

互联互通跨线运行列车调整过程如图5所示。

图5 互联互通跨线运行列车调整过程

3.2 列车运行调整目标及方法分析

在实现城市轨道交通互联互通跨线运营过程中，不仅要满足大多数乘客的出行需求，同时也要降低运营成本，节约社会资源。避免列车总延误时间过长，保障列车按照运行时刻表运行，注意控制列车速度，按照时刻表进行开关门作业，尤其是在列车越过渡线的过程中，需要提前做好列车跨线运行准备；避免列车行车间隔分布严重失衡，通过合理有效行车组织，使列车在跨线运行过程中平稳过渡；合理设置跨线运营线路，只有在跨线客流量较大、换乘的乘客较多时，才能充分发挥互联互通跨线运营的优势[8]；缩短乘客出行时间，尤其是乘客的候车时间，避免列车发车间隔较大，通过互联互通跨线运营的方式缩短乘客换乘时间，提高了乘客的出行质量。

在互联互通跨线运营过程中难免遇到偏离运行时刻表的情况，此时需要行车调度员利用列车自动监控系统进行相应调整，以减小列车运行与时刻表的差距。首先，调整站停时间。如果列车延误时间过多，可以通过缩短站停时间的方式减少列车延误；如果列车运行过快导致早点或距离前车较近，可以通过延长站停时间或扣车的方式，缩短与列车运行时刻表之间的差距。其次，通过跳停的方式使列车通过某车站时不停站通过。例如在客流量较大的时间段，选择在某些客流量较大的车站不停靠，以此减少人员流动。再次，变更运行交路。在运行区段发生中断的情况下，可以通过改变运行交路的方式继续维持城市轨道交通的正常运营。最后，备车加开。在因列车故障无法继续运行时，清客完毕后可使列车退出运行，为了避免对正线运行造成不良影响，需要加开备车。通过以上调整方式，可以有效解决列车运行过程中的诸多问题。

4 结语

本文从跨线运营交路、进入方式两方面分析了互联互通跨线运营的基本要素，探讨城市轨道交通的时空分布差异性，为城市轨道交通开展互联互通跨线运营组织奠定基础。分析列车运行调整目标及方法，为城市轨道交通的互联互通跨线运营组织提供了支撑和依据。