苏州地区都市圈城际铁路运营交路研究
2024-03-31雍友
雍友
摘要 为更好实现四网融合、协同运输目标,助力长三角地区城际铁路一体化发展,统筹研究苏州地区都市圈城际运营交路,文章参考借鉴国外城际铁路运营经验,在深入分析都市圈城际客流分布特征的基础上,从各线的本线及跨线需求、客流密度变化率、市区通行直达性、工程投资经济性等角度,对如通苏湖城际、苏锡常城际、苏淀沪城际及水乡旅游线运营交路进行研究,以构建适宜苏州地区的都市圈城际运输组织方案,为各线建设标准、工程方案提供支撑依据。
关键词 都市圈城际铁路;运输组织;运营交路
中图分类号 U212.1文献标识码 A文章编号 2096-8949(2024)03-0028-03
0 引言
苏州作为长三角地区重要的中心城市之一,其铁路网密度高,同时规划多条都市圈城际呈现网络化布局[1]。为了发挥城际路网功效,实现一体化运营,需采用高效并满足客流需求的运输组织方案,而运营交路方案不仅可以体现运输路径、开行对数以及服务功能,同时也为各条线路节点车站设计提供了重要支撑。目前国内外都市圈城际铁路均构建网络化运营方案,东京都市圈采用“环+放射”状换乘模式,巴黎大区采用贯通、跨线运输模式,粤港澳大湾区城际采用网络化、共线、跨线运输为主的模式[2]。苏州地区都市圈城际仍处于规划、设计阶段,因而需从全局角度出发,系统全面地研究运营交路方案。
1 概述
依据《长江三角洲地区多层次轨道交通规划》[3]《江苏省沿江城市群城际轨道交通建设规划(2019—2025年)》,长江三角洲地区形成区域城际和都市圈城际两个层次的网络架构,其中苏州连接常州、无锡,构建多中心、网络状的苏锡常都市圈城际网。苏州地区都市圈城际铁路主要包含如通苏湖城际、苏锡常城际、苏淀沪城际及水乡旅游线等,路网资源丰富。
四条城际铁路均采用速度目标值160~200 km/h,城际动车组4/8辆混跑以及CTCS-2级列控系统。由于都市圈城际铁路具有中长途城际与短途市域功能,存在早晚高峰客流大、全天不均衡性系数高、行车间隔要求小、公交化水平高等特点,因而对运输组织提出更高质量的服务要求,需充分融合路网资源、互联互通,较好实现旅客运输的便捷直达性与经济时效性。
2 国外城际铁路网运营交路案例
东京都市圈和巴黎大区是国外城际铁路网运营交路的典型案例。其中,东京都市圈线网为环线加放射状架构,以环线(山手线)上的新宿、涉谷等重要枢纽站为终点,周边线路接入环线,与枢纽站换乘。而巴黎大区为“穿心快轨”线网,各条郊区线路直接穿过市中心区域,在市中心通过地下连接线连接。
东京都市圈的JR线路是主要为通勤服务的城市轨道,其市中心枢纽东京站位于东京交通圈的中心。JR线路通过大站快线的运营组织模式实现了乘客快速出行[4]。东京私营铁路线路一般以山手线(环线)上的新宿、涉谷等重要枢纽站为终点,连接周边新城与市镇,干线加支线的放射状网络是其线网的重要特征。
巴黎轨道交通线网的层次结构清晰,市区地铁系统线路短、站间距短,服务范围主要为巴黎市区。为支持郊区新城的建设和发展,巴黎提出规划区域快轨,由郊区铁路改造而成,在市中心通过地下线连接[5],平均站间距是地铁的2~4倍,服务半径30~50 km。
上述运营案例分析结合苏州地区都市圈城际网络布局及建设时序,城际网逐步构建东西向、南北向构架,并逐步丰富构建环线。长三角地区旅客服务对时间目标及服务质量要求较高,因此推荐采用以跨线直通模式为主,必要的交路采用节点换乘模式。
3 苏州地区都市圈城际运营交路
3.1 苏州地区都市圈城际客流特征
都市圈城际客流预测着重于苏州市域范围及周边市、县,以城市为单位划分7个大区、151个小区。城际客流以现状为基础,结合规划发展趋势,利用重力模型预测。市域客流以手机通信信令数据为基础,结合城市出行特征,应用概率模型预测,并将客流分配至各通道、区域。
根据城际客流及市域客流预测结果,近、远期苏州地区承担都市圈城际日客流分别为31.6万人、54.9万人,其中对外城际客流占比总量48%~52%。从都市圈城际OD分布来看,客流出行呈现以上海为中心、向外放射形态。其中:苏州市与上海城际交流占比最大,达42.3%;苏州市域内部交流占比28.1%;苏州与嘉兴、湖州方向交流,占比6.8%。
3.2 主线及跨线运输需求
通过对苏州地区都市圈城际全日及高峰小时客流OD数据分析,总结得出各线主线及跨线运输需求:
3.2.1 主线运营
(1)如通苏湖城际:南通—常熟—苏州组团、苏州—吴江组团、吴江—湖州方向短途市域运输,兼顾南通—湖州方向中长途城际运输。
(2)苏锡常城际:上海嘉定方向与太仓组团、锡常方向与虎丘/相城组团中短途运输,兼顾上海、太仓与锡常方向的长途运输。
(3)苏淀沪城际:上海虹桥方向与昆山组团中短途运输。
3.2.2 跨线运营
(1)苏淀沪城际与如通苏湖城际南、北向均有跨线需求,南、北向客流占比约为1∶2,与如通苏湖城际北向组团间跨线需求显著。
(2)苏锡常城际(锡常方向)与如通苏湖城际常熟、相城组团具有跨线需求。
(3)水乡旅游线(上海方向)与如通苏湖城际吴中组团具有跨线需求,宜开行長三角示范区服务苏州市域的跨线交路。
(4)锡常方向、虎丘组团与如通苏湖城际吴江组团具有运输需求,远期苏州都市圈城际构建环线,可组织开行环线交路。
3.3 运营交路研究
基于苏州地区都市圈城际网布局、客流分布特征[6],借鉴国外城际铁路运营经验,选取适合的运营交路原则,实现各线的高品质运输以及城际网的高效能运转。以客流密度变化率[7]、市区通行直达性、工程投资经济性为原则,研究适宜苏州地区都市圈城际铁路的运营交路方案。
3.3.1 客流密度变化率原则
苏州地区都市圈城际铁路预测研究年度高峰小时客流断面量如表1所示。
(1)如通苏湖城际各区段高峰断面没有明显的差距,常熟至苏州北区段断面客流略低于苏州市内区段,从节省运用车底,减少折返作业对车站规模的角度,组织全线贯通交路。
(2)苏锡常城际高峰断面客流呈现由西往东递减的趋势,且以支线引入苏州地区,无锡—苏州断面客流较大,苏州—常熟南断面客流有一定幅度减少。因而适宜组织无锡至太仓、无锡至苏州北交路。
(3)苏淀沪城际、水乡旅游线仅体现接入苏州地区的区段客流,因而跨线运输需求分析结论,苏淀沪城际组织上海(虹桥)至桑田岛、上海(虹桥)至苏州北交路。水乡旅游线组织开行上海(青浦)至吴江交路。
此外,远期苏州城际环线构建完成,宜组织开行环线交路。
3.3.2 市区通行直达性原则
如通苏湖城际、苏锡常城际构建起苏州地区南北向、东西向城际通道,苏淀沪城际、水乡旅游线则增强江浙两省与上海的联通效应,因而为实现长三角地区主要节点城市间快速通达。结合东京都市圈、巴黎大区城际铁路网运营交路案例,基于市区通行直达原则[8],对运营交路优化如下:
(1)如通苏湖城际全线里程较长,兼顾短途市域、长途城际功能,因而为更好地服务苏州地区常熟、吴江等区县节点通行需求,宜組织常熟至桃源交路。
(2)苏锡常城际(锡常方向)与苏淀沪城际(上海方向)跨线需求显著,宜组织苏锡常城际至苏淀沪城际跨线交路。
(3)水乡旅游线串联长三角地区旅游资源,发挥以示范区为中心的辐射效应。考虑浙江湖州、嘉兴与上海(青浦)方向的点对点直通运输。
3.3.3 工程投资经济性原则
运营交路的设计在保证服务频率、服务质量,满足运输需求的同时,应结合车站配线设置以及工程方案,尽可能优化运输组织方案,节省工程投资[9],从而实现城际铁路的运营经济性。
基于工程投资经济性原则,对运营交路进行分析和优化如下:
(1)苏州北站作为都市圈城际主要客站,承担三条城际的始发、通过作业。考虑苏州北站东、西两端咽喉区均办理始发折返作业,对车站规模、到发线数量要求更高。若组织开行通过列车,通过车底套用的方式,将大幅降低对到发线占用,降低车站规模及投资。
(2)桑田岛站作为都市圈城际的辅助地下客站,其承担如通苏湖城际通过车作业以及苏淀沪城际始发作业。通过比选不同站型,推荐采用2台3线格局,最大限度优化地下站投资。
(3)水乡旅游线联通上海(青浦)方向与苏州吴江、吴中组团,吴江站作为主要节点站,其车站咽喉区,双方向均有折返需求,车站站型要求高,投资大。结合如通苏湖城际配线方案,可延长上海(青浦)方向交路至吴中站,优化配线设置,降低车站投资,同时增强与苏州城际环线节点站的联通。
3.3.4 小结
综合上述分析,基于跨线直通模式为主,必要的交路采用节点换乘模式的原则,苏州地区都市圈城际可分为城际交路、跨线交路以及加密交路,分别承担不同的运输功能,不同类型的交路汇总如表2所示。
同时,苏州地区都市圈城际运营交路可较好符合各线功能定位及客流特征,兼顾地区组团间跨线运输需求,同时对于局部共线运营区段,最大限度利用线路能力,提高旅客运输服务频率,都市圈城际运营交路如图1所示。
4 结论
城际铁路的运营交路与线网特征紧密关联。该文通过梳理苏州地区都市圈城际网客流特征,分析各线主线、跨线运输需求,基于客流密度变化率原则设计运营交路。在此基础上针对城际网跨线运输、市区通行直达原则以及工程投资经济性原则优化运营交路,最终构建符合线路功能定位、客流特征,同时兼备不同运输需求、旅客高品质出行的运营交路方案,提升路网效益,构建更加便捷的长江三角洲地区城际铁路网。
参考文献
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