从运营角度探讨地铁新线建设中的问题

汪 侃 余秉东 刘共华

(上海宝信软件股份有限公司 上海 201900)

我国的地铁建设正面临着前所未有的发展机遇，由于地铁建设投资很大，部分二线城市为了降低一次性投资，追求前期经济性，在建设过程中进行了不同程度的“瘦身”，为远期运营不同程度地埋下了服务隐患。

从国内地铁先期建设成网的城市运营来看，不同程度地暴露出轨道交通建设与城市规划发展不匹配的问题，导致线网刚初步建成就出现前期已投运线路运能不足的问题。笔者就相关标准和建设中的争议热点问题，结合国内新建地铁开通初期运营遇到的实际情况进行分析，给出新线建设应特别注意的方面和建议。

1 建设周期与客流预测的讨论

《地铁设计规范》明确指出，我国地铁的设计年限分3个阶段:初期为通车后3年，近期为10年，远期为25年，而结构设计周期为100年。

目前，国内城市轨道交通普遍根据远期(25年)的预测客流来设计车站规模，很容易出现以下问题:

客流预测出现偏差。这是国内的常见情况，广州和北京前期建设的线路基本还未到远期设计年限，客流就已突破远期设计客流，导致运能和车站规模不足。

线网建设加快，大客流提前到来。通常，国内的地铁建设以线为单位进行客流预测，一旦线网建设速度加快，单线设计的远期客流随着线网形成加快来临，造成前期建设线路投运能力不足。

由于地铁工程具有不可逆性，一旦建成，将不可能或很难再重新拓宽或改建。客流对于地铁规模的重要性是不言而喻的，一旦出现偏差，车站规模和设备能力就没有增加空间，从而注定远期运能不足和规模不够。因此，在新线建设中建议着重考虑以下因素:

客流预测结合城市规划应更具科学性。需充分考虑目前的出行模式与10年或25年后的出行模式等差异，充分考虑城市化进程速度。众所周知，单线地铁运营由于不能成网，客流将不会形成累积效应，从而易亏损。一般情况，地铁第一条线路开建后都会加快建设成网，客流预测应在线网形成的基础上，结合政府规划，制定合理的发展目标;在建设前期，确定轨道交通在公众交通中的比重和地位，也对客流预测起到十分重要的作用。

摒弃通过票价来调节客流的思路。不少专家在各种审查会上提出，客流与票价关系非常重要，但这种短视行为是治标不治本的。从长远来看，轨道交通作为公众出行的一种廉价交通方式必将越来越得到认可，单纯提高票价违背了轨道建设方便市民出行的初衷，是不可能长期推行的。市民利用轨道交通方便地出行，应更多体现间接经济价值和社会价值。

2 车辆选型与运营组织的关系

2.1 车辆选型

从二线城市的地铁建设来看，对车辆选型(A型车/B型车)和编组(6辆和8辆)一般集中在6B、8B和6A的方案争议上。8B是在6B基础上的运能增强，此处重点比较6B与6A的方案。

1)直接建设成本比较。以6B为基准，6A比6B需增加站台长度约20 m，土建及相关机电投资增加1000万/站，每列车增加运能30%、耗电15% ～20%。以国内某条新线的前期设计来看，远期开行6A(2 min 36 s，配置37列车)与开行6B(2 min间隔，配置48列车)运输能力相当，而且服务水平相差不大。前期建设综合成本6A方案比6B方案增加约1.7亿元(31个车站)。但由于减少了11组列车数量，可以减少车辆段的用地面积约80～150亩，相比直接增加的建设成本，6A方案从城市整体层面来看更经济。

2)运营成本比较。采用A型车6辆编组(2 min 36 s间隔)比B型车6辆编组(2 min间隔)，每年牵引用电减少约679万kwh，按照每度电0.8元计算，每年减少电费543万元。由于运用列车数量减少，司机定员减少51人，按每人每年全人工成本10万元，每年减少人力成本510万元。

3)综合说明。无论是从建设和运营来看，远期6A方案都比6B方案更经济，但往往前期设计时只进行绝对值比较。在实际的运营组织中，由于每列车的运量增大，在客流不变的情况下，运营组织可以适当减少列车开行对数，单位能耗自然更少。另外，由于采用大运量的A型车，在远期客流暴增以及在不改变车站规模的前提下，运能还有进一步压缩行车间隔的空间，也为运营部门提供了余量。

综上所述，在相同客流的情况下，新建线路选择6A方案(远期开行密度2 min36 s)更经济合理。

2.2 关于开行密度的争议

根据现有地铁设计规范相关条款争议如下:

1)“地铁宜采用高密度、短编组组织运营，远期最大行车能力不应少于30对车”(2003版)。

2)“系统设备能力应满足远期运输能力的需要，但不宜大于远期运输能力的15%”(2009版征求意见稿)。

上述两个条款使得在城市地铁设计过程中，由于对远期客流预测相对保守，不得不倾向于选择小编组列车，一旦后期客流预测出现问题，站台也无法加长，列车编组修改困难，密度已无增加可能，导致运营组织没有缓冲能力。

从乘客服务来看，开行2 min和3 min的密度对服务水平影响不大。从结合车辆选型来说，针对远期最大设计开行标准，运营部门宁愿选择高峰时期开行6A车辆编组3 min的标准，也不愿选择6B车辆开行的2 min标准。原因很简单，选择6A大编组列车，在客流不够的情况下还可以调整运营组织放宽到3.5 min标准，客流过大时可以加密到2 min行车间隔，大大提高了运营组织的灵活性。而小编组高密度列车按地铁设计规范，要求最大系统余量不超过远期最大客流的15%(加上相关设计指标过于理论化，如车内按6人/m2标准考虑)，纵观国内已成线网的地铁情况来看，这点预留往往是杯水车薪。

3 车站设计标准的探讨

3.1 出入口设计

从一般地铁的运营情况来看，主要有3个方面的问题:

1)出入口数量不足。规范要求不少于2个出入口，受限于市区特殊环境，一般车站的出入口在4个左右。开通初期由于配套的工程进度跟不上，实际上有一定数量的出入口不能按时开通，影响了客流集散。从运营管理上来看，除规范要求的主出入口外，还应多设辅助出入口，与客流集中的居民区、周边建筑合建，辅助出入口的设置标准应适当降低。

2)出入口与车站设计脱节。主要体现在周边建筑尚未完全形成时的分口客流不易把握，造成车站两段客流不均，影响站厅及设备能力。

3)地铁出入口与公交场站等设计脱节。公交场站的设计是十字交叉路口50 m内不能设车站，而地铁出入口往往在十字路口附近，造成公交和地铁换乘要走上几十米以上，导致乘客极大的不便。

3.2 站厅站台规模

一般说来，站厅和站台规模与客流预测是匹配的，应注意3个方面的问题。

1)站厅站台规模应考虑装修厚度，特别是站台宽度。地铁设计规范要求考虑装修柱宽和楼扶梯宽度，但通常进行站台宽度计算时尚未进行装修，一般容易忽略装修厚度，从而影响检算结果。

2)疏散能力与输送能力应考虑实际运营情况。关于疏散，《地铁设计规范》(2003版)给出公式如下所示:

式中，Q1——一列车乘客数，人;

Q2——站台上候车乘客和站台上工作人员，人;

A1——自动扶梯通过能力，人/min·m;

A2——人行楼梯通过能力，人/min·m;

N——自动扶梯台数;

B——人行楼梯总宽度，m。

由于对自动扶梯的要求过于苛刻，一般车站很难满足要求，新版《地铁设计规范》(2009征求意见稿)做出了修订，站台层的事故疏散时间如下所示:

式中:Q1——客流控制期超高峰小时1列进站列车客流断面流量，人;

Q2——客流控制期超高峰小时站台上候车乘客，人;

A1——自动扶梯通过能力，人/min·m

其中，新版规范考虑了自动扶梯可以在紧急情况下用作疏散楼梯，更显合理化。但同时，采用高峰小时断面客流的列车载客平均值来代替一列车的最大载客能力，显然没有原规范合理。因为取平均值的设计无法保证高峰期某一列车发生乘客满载而又恰巧需要疏散的时间要求。

3)机电设备配置数量检算过于理论化，相关新线的设计应结合国内相关城市的实测数据进行设备数量检算。例如，部分地铁采用每米0.65 m/s自动扶梯的设计输送能力指标是8775人/h，但现场实测最大只能达到6720人/h。经调研，北京、上海等地的高峰期自动扶梯输送能力同样不能达到自动扶梯的理论指标。一旦指标过高，在设计阶段依据客流计算的设备数量不足，极易造成输送能力不够形成拥堵。另外，楼扶梯正常通行能力指标和疏散情况下的通行能力指标没有差别，有待进一步完善。

3.3 车站配套不够

《地铁设计规范》明确指出，车站应根据需要和可能设置自行车、汽车的停放场。但是，有些新建地铁的城市，受地方协调力度不够及投资不好落实等因素影响，一般都没有考虑。导致开通初期乘客无法进行有效衔接，特别是线路端头站，需要配套完善以方便市民出行。从运营角度来看，新建线路车站(特别是线网密度不大的车站)应尽可能纳入停车场的设计。

另外，由于规范对厕所的设计没有强制要求，导致轨道交通部分车站设置不完善。有些地铁在建设之初虽然考虑了厕所，但蹲位不够，在开通之初导致乘客排队上厕所，影响服务质量并易遭受投诉。轨道交通作为为市民服务的基本交通工具，从长远来看，不应节省该部分投资，而应该真正树立主体服务意识，完善配套设施。

4 乘客服务设备的设置标准探讨

4.1 自动售检票设备的配置

通常设计单位在进行设计时容易陷入以下几个方面的误区:一是全线单程票和储值票比例一致，对于刚建设地铁的城市，往往需要经过火车站和汽车站等地，相关车站的外地客流比例明显偏高，应单独分析，单程票比例通常会高于全线的平均比例;二是自动售检票机、进出站闸机的通行能力在初期都距设计值有较大差距。以部分新开通线路为例，出站闸机的设计指标是25人/min，从实际检测中发现，最大通行能力为16～27人/min(不同车站的客流有不同偏差)，由于没有考虑最不利情况下的通行能力，因此平均下来的指标甚至达不到20人/min。加之初期设备故障率较高，客流组织容易引起堵塞;三是自动售检票系统不宜考虑人工售票，人工售票可作为应急客流组织的手段，但不可作为设备检算的依据。从长远来看，引导乘客使用自助设备，有利于减少运营定员，也有利于提高储值票比例。

4.2 安检设备的配置

《地铁设计规范》没有强制要求设置安检设备，因此地铁设计往往没有考虑预留安装空间。由于地铁是一次性工程，具有不可逆性，若前期不考虑安检机或安检门的安装位置，一旦建成后再想增加，不仅可能没有安装位置，还将对客流组织造成影响。理想的进站流程是购票—安检—进站，后补安检设备将可能导致客运组织不畅。

地铁安检是必然趋势，在未来反恐形势日益严峻的情况下，建议新建地铁线路必须完整考虑安检设备的安装位置(至少是预留)，避免远期增加安检设备导致客流不畅。同时，安检设备的数量和通行能力还应考虑与自动售检票设备数量匹配。

5 结语

总结经验得失，结合国内相关城市的运营情况来看，广州、北京、上海等城市已经暴露出多条先期建设线路运能不足的问题，但轨道交通具有不可逆转性，已经难以补救。因此，轨道交通的建设应树立长远运营服务的理念，真正从远期地铁公交化的角度出发，为乘客出行提供足够的便利，避免目前国内相关城市地铁陷入高峰期间出行困难的局面，以及服务质量跟不上的尴尬境地。

［1］GB 50157—2003地铁设计规范［S］.北京:中国计划出版社，2003.

［2］GB/T 22486—2008城市轨道交通客运服务［S］.北京:中国标准出版社，2009.

［3］何宗华，汪松滋，何其光.城市轨道交通运营组织［M］.北京:中国建筑工业出版社，2003.

［4］梁广深.地铁设计中几个热点问题的探讨［J］.城市轨道交通研究，2002(2):2-6.

［5］郭俊义.车辆编组预留影响因素分析［J］.城市轨道交通研究，2009(4):13-16.

［6］欧阳长城.城市轨道交通线网发展特征及运营设施配置［J］.都市快轨交通，2010，23(6):22-26.