上海轨道交通9号线大小交路运行模式研究＊

李红艳 范君晖

（上海工程技术大学管理学院，201620，上海∥第一作者，副教授）

随着上海城市的发展，尤其是大学城落户松江新城区以后，往来松江——市区的道路交通非常繁忙。轨道交通9号线的运营很好地缓解了该路段公交线路的拥挤状况。9号线线路长，客流分布不均匀，平均站间距比较大，在设置运行交路时，一方面要为松江大学城专线和其他站点的乘客提供优质的轨道交通运营服务，另一方面要考虑降低运营成本、提高乘客乘车的便捷性及行车的安全性和灵活性。

本文从客运服务优质性、运营成本、行车组织的安全性与灵活性、折返条件和远期发展等主要影响因素，对上海轨道交通9号线大小交路的运行方式进行研究；提出了四种可能的运行大小交路的方案，并采用层次分析法进行对比分析；总结出运行大小交路比较有优势的方案，使其既能为大学城专线段提供优质的轨道交通运营服务，又能降低运营成本。

1 大小交路运行方案介绍

列车运行交路是轨道交通线路的主要技术标准之一。它以各设计年度预测的高峰小时断面客流为主要依据，结合工程的可实施性、经济性，确定列车的运行区段、折返车站及在各个运行区段的列车编组数和高峰小时列车开行对数。采用合理的列车运行交路，能在满足服务水平的同时提高列车运用效率，使行车组织真正做到经济合理，避免运能虚靡和浪费。轨道交通列车运行交路的基本形式［1－2］有：单一交路，长－短运行交路，分段运行交路，交错运行交路。目前，上海轨道交通部分线路采用了大小交路运营方式（见表1）。

表1 上海轨道交通大小交路运行状况

上海轨道交通1号线大小交路运行方案，在行车组织和客运组织更为复杂、客流压力急剧增大、车辆短缺等前提下，最大限度地发挥了运能，保持了较高的可靠性和安全性，取得了良好的运营效果［3］。8号线一期的建成以及大小交路模式的运行，也很好地改善了杨浦区的出行条件，缓解了东北市区和市中心的交通紧张状况，加速了沿线地区的发展，带动了周边地区的开发，给市民的出行带来了很多的方便。

2 上海轨道交通9号线简介

上海轨道交通9号线是一条东西走向为主的线路，规划线路为松江新城站至崇明岛；目前已建成西起松江新城站、东至杨高中路站的一期和二期工程（见图1）。

9号线一期工程为松江新城站——宜山路站，全长30.687km。其中，松江新城站至桂林路站段长29.14km，共设12座车站，于2007年12月29日开通，剩余宜山路站于2008年12月28日开通；九亭至泗泾区间长6.247km，为目前上海轨道交通最长区间。9号线二期工程为徐家汇站——杨高中路站。其中，徐家汇站至世纪大道站于2009年12月31日开通，剩余杨高中路站于2010年4月7日开通。二期工程开通后，9号线车站增加至23个，线路全长约46km。

图1 上海轨道交通9号线运营线路示意图

3 9号线大小交路运行模式研究

3.1 客流需求及其分析

自二期工程开通以来，9号线的客流量就在逐步提升。据报告，2010年2月22日9号线二期的早高峰进站及换乘客流为27 000多人次；23日二期的早高峰进站客流为50 893人次，较前日增长约45%。2010年7月23日，自9号线运营时段覆盖早晚高峰后，其日均客流已经突破48万人次，较2月22日增长近4倍。其中，松江大学城站、佘山站、九亭站、七宝站、合川路站、漕河泾开发区站、桂林路站、宜山路站、徐家汇站、陆家浜路站、世纪大道站、杨高中路站客流量相对比较集中。

松江大学城站周围主要的交通出行工具为轨道交通和公共汽车。大学城的师生出行需求大，轨道交通是广大师生首选的交通工具。但是这部分客流量很不均匀：周二、周三、周四和周六客流量比较小，而周一、周五和周日的客流量相对较大。

图2是名为“你住在9号线哪个区段”的投票调查结果。此次调查共回收有效问卷3 012份。从统计结果可以看出，佘山站——九亭站的居住人群最多。

图2 9号线周边居住情况调查结果

漕河泾开发区是我国发展建设最快、技术含量最高、经济效益最好的开发区之一，其中有30余户500强企业入驻。漕河泾开发区站每天来往客流量很可观，特别是早晚高峰时段。

合川路站——宜山路站区段的客流量相对集中。该区段在9号线一期工程中比较靠近市区中心，周围发展较快，居民生活质量相对较高，往来的客流量也随之提高了。

徐家汇站——杨高中路站这一整段都处在上海的中心，属于非常繁华的路段，且很多站点都可换乘其他的线路。如：徐家汇站可换乘1号线，世纪大道站可换乘2、4、6号线，客流量自然很大。

3.2 大小交路方案

不同的列车交路方案对应不同的运营组织模式和折返站配线型式。为方便运营管理和充分利用车站设备，前期设计的交路方案应为后期交路的实施创造条件，后期设计的交路方案应兼顾前期相关设备的利用和运营管理的连续性［1］。本文针对9号线客流量不均匀的特点，根据9号线自身的条件，分析得出下述四种大小交路方案。

方案一：小交路路段为九亭站——杨高中路站，大交路路段为松江新城站——杨高中路站（见图3）。

图3 方案一

方案二：小交路路段为松江大学城站——徐家汇站，大交路路段为松江新城站——杨高中路站（见图4）。

图4 方案二

方案三：小交路路段为中春路站——杨高中路站，大交路路段为松江新城站——杨高中路站（见图5）。

图5 方案三

方案四：小交路路段为宜山路站——杨高中路站，大交路路段为松江新城站——杨高中路站（见图6）。

图6 方案四

四种方案都是在始终点之间开行贯通全线的大交路列车，同时在客流较大区段开行小交路列车。通过大小交路列车开行对数的合理配置，可充分发挥线路的通过能力，满足各区段不同的输送能力需求。

3.3 方案分析

本文从客运服务质量、运营成本、行车组织的安全性与灵活性、折返能力和远期发展等各个方面对上述四个方案进行分析［4－5］，以期得出最优方案。

3.3.1 客运服务质量

四个方案都是针对客流比较大的几个站点提出来的，对于广大乘客都能提供很大的便捷性（见表2），所以这四个方案的客运服务质量都较好。

表2 四个方案的乘车直达性及与断面客流匹配情况

3.3.2 运营成本

城市轨道交通属公益性设施，世界各国的城市轨道交通基本上都依靠政府补贴、扶持来维持运营。每年巨额的运营维护费用已成为政府财政开支的巨大负担。从这方面分析，除了方案一，其他三个方案的运营成本相差不多（方案四较好，方案二和方案三比方案四稍差）。九亭站没有岔道，方案一必须支付建造岔道的费用，因此比其他的方案成本要高。

3.3.3 行车组织的安全性

方案一中九亭站是小交路终点站。当小交路列车在该站折返时与大交路列车进路可能产生平面交叉或敌对进路。方案二中松江大学城站和徐家汇站都是小交路终点站，也有可能造成大小交路列车进路产生平面交叉或敌对进路。方案三和方案四也存在同样的问题。

3.3.4 行车组织的灵活性

九亭站是9号线进入松江范围内的第一个地下车站。方案一需要在该站建造岔道，所以其行车组织一般。方案三行车组织容易，灵活性强，且列车的临时控制、调整最容易。方案二和方案四的行车组织相对方案三比较难，但相对于方案一比较容易。

3.3.5 折返能力

列车运行至交路终端站时需进行折返换向作业。折返站的设置及其能力是确定列车交路的必要条件。列车交路要结合折返站的设置情况而采用不同方式。对于大小交路，折返站为中春路站，9号线的开行方案为在既有段开行小交路，在全线开行大交路。因中春路站具备折返能力，因而方案三比其他方案更有优势。3.3.6 远期发展

轨道交通的远期发展，应考虑交路设置的延续性。9号线三期（东延伸段）工程的设计起点为二期工程终点——杨高中路站，终点为川沙路东侧的曹路站，线路走向为杨高中路——金海路，沿途经浦东新区陆家嘴功能区、金桥出口加工区、曹路新市镇，全长13.808km，均为地下线。因此，在运行交路设置方面，应考虑运行交路设置的延续性和匹配性，避免变更交路而给乘客造成不便。

上述四个方案中，方案一、方案三和方案四均具有延续性，方案二的延续性比较差。三期工程的开启，可能会造成方案二中小交路的变动，这对于市民出行及9号线的运营成本来说，都是弊大于利。

4 9号线大小交路运行方案比较

本文采用定性分析与定量分析相结合的层次分析法，对轨道交通9号线的大小交路运行方案进行比较，得出最优方案［6］。

4.1 构建层次结构模型

系统的层次结构模型如图7。

图7 层次分析结构图

4.2 构造判断矩阵

采用两两比较法，确定准则层对目标层的比较矩阵A。其中各指标的重要程度如表3所示。

利用方根法，得到准则层的权重为：

对于方案层对准则层的权重，将方案层对准则层的比较矩阵归一化可以直接得到判断矩阵：

表3 各指标重要程度表

4.3 层次总排序

根据层次单排序及其权重W1、W2得到总体优先级排序（见表4）。因此四种方案的排序为：方案三（0.323）＞方案四（0.269）＞方案一（0.237）＞方案二（0.171）。即方案三为最优方案。此结果与9号线最终采纳的方案一致，即在松江新城站——杨高中路站实施大交路，在中春路站——杨高中路站实施小交路。

表4 总体优先级排序

5 结语

上海轨道交通9号线大小交路运行的设置是非常必要的。正确调查分析9号线的运行现状是研究大小交路运行模式方案的必要条件。本文通过分析上海轨道交通9号线的基本运营情况，设计得出了9号线大小交路可能的四种运营方案，并从客运服务质量、运营成本、行车组织的安全性、行车组织的灵活性、折返能力以及远期发展情况等六个方面进行对比分析。在分析的过程中采用层次分析法，得出了9号线运行大小交路的最优方案，即方案三。此结果与9号线最终采纳的方案一致，可见本文的方法可为决策者提供新的决策方法。

上海轨道交通9号线在大小交路实施过程中可能会遇到不同的问题，需要进一步跟踪、探讨，以便对方案进行不断修正，从而得出最优最适合9号线的大小交路运营方案。

［1］孙运奇，展晓义.南京地铁一号线大小交路运行方式分析［J］.交通世界，2008（14）：122.

［2］徐瑞华，李侠，陈菁菁.市域快速轨道交通线路列车运行交路研究［J］.城市轨道交通研究，2006（5）：36.

［3］顾伯声.长大轨道交通线运行方案分析［J］.现代城市轨道交通，2005（3）：36.

［4］骆进，梁强升，卢锦生.广州轨道交通4号线大小交路运行模式研究［J］.世界轨道交通，2008（6）：42.

［5］夏秋冬，管晓伟，田卫刚.沈阳轨道交通1号线大小交路运行模式初探［J］.现代城市轨道交通，2009（1）：38.

［6］周刚，卢静.层次分析法在地铁运营交路方案比选中的应用［J］.城市轨道交通研究，2010（6）：52.