方恒堃,张利剑
(北京市市政工程设计研究总院有限公司,北京 100082)
我国现今规划了十个城市群,其中京津冀城市群地处我国三个“增长极”所在区域之一,在全国的社会经济发展中具有重要地位,随着雄安新区的建立,又为区域的快速发展注入了新的动力。以城市群为发展维度,首先就要加强区域内的沟通与联系,优化资源配置,形成区域的协调发展[1]。轨道交通以其大运量、快速准时安全、低碳环保等特点,成为重要的公共交通出行方式,其中,城际铁路主要满足区域、城镇及城市间的中、长距离客流需求,是服务城市群以及市域范围的一种主要轨道交通形式[2]。
按照京津冀协同发展轨道交通先行的战略目标要求,区域内将新建超过3 000 km的城际铁路,以“京津塘、京保石、京唐秦”三大主轴为核心,构建“四纵四横一环”为骨架的城际铁路网络,在区域内形成0.5,1,2 h经济圈,覆盖区域中心城市、重要城镇和主要产业集聚区。
京津冀地区已启动京唐城际、京滨城际、城际铁路联络线等多条线路的前期和建设工作,结合京津冀区域城市发展规划、一体化协同发展需求以及城际铁路在区域交通中的功能定位及线网客流特征,对城际铁路公交化运营提出了新的迫切需求。
城际铁路主要满足区域、城镇及城市间的中、长距离出行需求[3],这部分客流性质一般分为通勤客流和非通勤客流两类。
通常意义上的通勤客流以常住人口为主,属于上班、上学等稳定客流,出行频率较高,存在明显的早高峰和晚高峰,且出行范围一般在市域范围内,出行距离较短。这部分客流对出行时间以及乘车的便捷性要求较高。
随着区域一体化的发展,通勤客流也不再局限于上述概念范围,可以指出行频率固定(例如以周或月为单位出行)、跨城镇出行、出行距离较长的客流,这部分客流也存在较明显的高峰(例如周五或周日)。这部分客流对出行时间的要求相对较低一些,但对乘车的便捷性依旧很看重。
非通勤客流主要包括商务、旅游等,属于非稳定性客流,高峰较不明显。这部分客流除对出行时间和乘车便捷性要求比较高以外,也会注重乘车的舒适性。
传统的通勤客流主要由城市轨道交通分担,城际铁路分担比例较低,而广义的通勤客流和非通勤客流则主要由城际铁路来服务,这些乘客的出行频率高,也都希望出行时间尽量短,乘车过程尽量便捷[4]。
传统铁路由于车站接发列车种类多、发车频率小,相邻两列车的发车间隔可供车站进行客流组织,一般采用候车室候车模式。而旅客在车站流线主要是等候式,旅客安检进站后,通过车站大厅前往候车室候车,列车到达前后在候车室检票进入站台上车。传统铁路所采用的这种提前购票、验票、固定班次坐席的售检票系统,以及始发站“先候后检”的候车室候车模式,造成乘客在车站内经过的作业环节较多,站内停留时间较长,乘车便捷性差,与公交化通勤客流需求矛盾日益明显。
因此,针对城际铁路的客流需求特征,运营模式应该偏向于城市轨道交通,简化购票及乘车流程,让乘客进出站更加便捷。
在高效的地铁、市郊铁路和城际铁路引导和支撑下,东京成为“轨道上的城市”,成为世界上铁路运用效率最高、收益较好的世界都市。东京地少人多,围绕铁路车站建设城镇或城市次中心,居民区和工业区沿着辐射状铁路形成区域发展,历经100多年,东京城市形态从最初的单中心发展成为充满活力的“一核七心”城区,形成了“东京中心区—副中心—周边新城—邻县中心”的多中心、多圈层都市圈格局。
东京都市圈所有JR线路皆由JR东日本管辖,主要承担都市圈中长途客运运输和通勤交通。都市圈内JR物理线路共33条,线网总规模约1 718.3 km,其中JR新干线主要承担东京和南北主要城市间的中长距离高速城际运输;JR东日本普通线路主要联系东京都市圈内部和周边城市,提供中短途距离的城际客流和通勤通学客流运输[5]。
(1)运营特征
JR线站间距5~6 km,运营时速50~60 km,最小行车间隔为6~12 min,编组数量为6~12辆。线路组织多种交路方案以及开行快慢车,满足多样的客流需求[6]。
(2)票务特征
JR线路售票系统与国内地铁模式基本一致,通常分为普通乘车票和乘车卡(储值票)两种。
在检票口附近都会有自动售卖普通乘车票的机器,基本上不使用人工售票。通勤客流基本使用乘车卡,例如,在东京圈内被广泛使用的PASMO卡、Suica卡,可以乘坐东京地区大部分的列车和巴士,包括JR列车、地铁和私铁。
(3)客流组织特征
乘客无需像在国内一样提前在候车室候车,绝大多数车站都没有候车室,而是与国内城市轨道交通候车模式一样,均采用站台候车模式。旅客进入车站通过闸机后,根据导向标识牌确认乘车的站台,到达站台后根据站台标识牌确定车站及候车位置。日本JR线站台候车情况见图1。
图1 日本JR线站台候车情况
京津城际、沪杭城际[7]等线路都提到了公交化运营,这些线路设计速度较高,均在200 km/h以上,可以快速实现区域的联通,同时都采用较高的发车密度,通常采用8辆编组列车。例如京津城际从北京南站至天津站,运行最高速度350 km/h,发车间隔最小可达到3 min,线路自2008年正式开通运营后,大大缩短了京津两地间的时空距离,明显加强了北京和天津两个中心城市的“同城效应”,极大地方便了旅客。但这些线路通常还是采用传统铁路的购票及候车模式,对号入座,无法保证“随到随走”。
同时,一些车站在设备设施上也对采用公交化运营的客流组织模式有所考虑,例如珠三角地区莞惠城际、佛肇城际等站台上都设置了站台门,为站台候车预留条件,并且在售检票设备终端中预留当地“岭南通”卡芯片,为以后与其他交通方式实现便利换乘提供条件。
我国城际铁路对公交化运营模式已经有了很多尝试,也取得了一些效果,但是还未成体系[8]。需要在既有研究和实践基础上,把握公交化运营的关键因素,将各个环节整合,形成较为成熟的公交化运营模式[9]。
根据国内外案例分析,城际铁路公交化运营应该指在运输能力超大的通道内以较大的行车密度,较小的单位运输能力,较少的候车时间,实现旅客便捷、快速出行的运输组织模式。目的是让旅客能“随时购票、随地上车、随意出行、忘记班次”的概念,摒弃既有铁路的大间隔发车、买票进站、安检候车的传统运输和客流组织模式,而是采用较为灵活的购售票方式减少等待时间,降低发车间隔,缩短乘客在站停留时间。
从以人为本、安全、方便、快捷出行特征需求出发,同时也为实现城际铁路能够最大限度吸引客流、吸引转移运量、诱发运量,保证运营企业经济效益的社会效益,城际铁路公交化运营应在运输组织上具备高发车密度、小列车编组,在客流组织上采用公交化客服系统。
铁路旅客列车行车密度指单位时间内所能开行的旅客列车对数。城际铁路公交化运营的一大特点便是通过提高列车的行车密度而提高服务频率[10]。行车密度主要受开行方案影响,由开行间隔、旅客到达强度、开行频率等因素决定。提高列车开行密度直接影响了列车的发车间隔时间,使旅客不怕误车,淡化了列车时刻表的功能[11];通过提高发车频率,提高运输能力,保证旅客随到随买,从而也实现购售票更加灵活。
公交化运营旨在降低列车时刻的概念,虽然过渡期仍对外公布列车时刻表,便于旅客购票,但因其高密度的特性,两列车间隔时间短,因此旅客对时刻表的关注降低,对发车间隔时间的关注逐渐提升[12]。
公交化运营通常采用8辆编组动车组(目前部分厂商已经开展4辆编组的动车组车辆研发),“小编组”与“高密度”组合设置,在满足城际特征客流的出行需求的同时,实现经济效益的最大化。车辆采用小编组能够提高系统折返能力,提升系统运能,提高车辆运用效率,同时缩小土建规模。
传统铁路售检票系统采用“提前购票、核对车次、检票上车、对号入座”的方式,购票和检票都需要进行实名验证。这种售检票系统复杂了乘客出行过程,不利于高频率出行的乘客需求[13]。
因此,公交化运营的票务系统也应以“随到随走”、“快速登降”为核心,在保障运营安全的前提下尽量做到高效、便捷、自主。但城际铁路不同于城市轨道交通,它既要保证乘客方便、自主的乘车体验,也需要在传统铁路运营安全方面进行考量,因此城际铁路公交化运营的主要特征有如下几点。
(1)实名制储值票制[14]。售、检票设备应与大铁售检票系统兼容,单程票满足铁路局统一运营的要求,储值票满足与区域多种公共交通方式统一使用的需求。随着京津冀一体化的发展,城际铁路公交化票制从需求上分析,既要满足京津冀三地通勤乘客需求,也应兼顾短期出行乘客的需求。票制上以储值票为主,单程票为辅的票务系统。储值票推荐采用实名制一卡通。
(2)车票不指定车次及座位。乘客可以到车站后随时购票,搭乘最近一趟列车,由于平均乘距较短,在保证有车可乘的情况下,乘客可以接受自由席位包括站席,以保证行程时点。
(3)满足车辆超载限流功能要求。城际铁路由于车辆选型的缘故,若车票不指定车次及座位,上车乘客数量不受控制(极端情况下可达到9人/m2),早晚高峰或节假日等客流高峰期可能会出现列车超载的情况,影响正常运营[15],因此建议利用大数据统计技术,实行全程控制、分站管理的超员管理方式。同时通过在车辆上设置超员报警系统,以避免局部车厢客流过于集中造成安全隐患。见图2。
图2 全程控制、分站管理示意
这样乘客就可随到随买票或者随到随刷卡,通过系统设备升级和路地相关部门合作,最大程度上满足发车间隔较短的情况下乘客“快进快出”的需求。
在非公交化运营模式下,车站采用“车次式、候车室候车”模式。旅客在车站流线主要是等候式,旅客安检进站后,通过车站大厅前往候车室候车,列车到达前后在候车室检票进入站台上车。车站通常需要设置候车厅[16],使车站规模较大。见图3。
图3 非公交化运营车站客运组织流程
采用公交化运营模式时,一般采用“间隔式、站台候车”模式,乘客在车站流线主要是通过式,乘客通过闸机进站后,由站厅层前往站台层直接候车并上车[17]。见图4。
图4 公交化运营车站客运组织流程
对于运输组织复杂的城际铁路,如果同时运营区域内公交化运营线路和路网级的非公交化运营线路,在采用站台候车模式的情况下,站台布局要求也不一样[17]。
(1)当车站站场规模较大,可以采用独立站台布局,即公交化与非公交化线路不共站台,乘坐不同列车的出行者在客流引导区已区分开,站台上为单一客流。见图5。
图5 独立站台布局平面示意
以某城际铁路4台8线规模地下车站为例,车站最外侧两个站台可以用作城际公交化列车停靠,中间两个站台用作路网级跨线非公交化列车停靠[18-19]。两种模式的客流安检后进入同一个候车区,并共用闸机检票,通过面部识别系统实现实名制核验,其中城际客流可随即刷卡进站台候车,路网级跨线车客流在开车前一定时间通过部分指定闸机可检票进站。见图6。
图6 某城际铁路4台8线车站站厅客流组织示意
(2)当车站站场规模仅有2台,可以采用合用站台布局,即公交化和非公交化线路共站台,铁路列车旅客和本线乘客在同一站台乘降,站台上为混合客流,需在站台上区分乘坐不同列车的出行者。见图7。
图7 混用站台布局平面示意
以某城际铁路2台4线规模地下车站为例,车站两个站台的外侧可以用作城际公交化列车停靠,内侧用作路网级跨线非公交化列车停靠。两种模式的客流共用候车区,客流安检后进入同一个候车区,并共用闸机检票,通过面部识别系统实现实名制核验。城际客流可随即刷卡进站台候车,路网级跨线车客流在开车前一定时间通过部分指定闸机可检票进站。见图8。
图8 某城际铁路2台4线车站站厅客流组织示意
公交化运营需要适应城际铁路通勤通学等客流量短时间内大量集中的特点。相对传统铁路客运列车,公交化运营的列车运力需要相应提高。因此,结合公交化出行客流的出行时间、距离的特点,满足不同层次旅客的乘车需求,列车席位需有站席与座席两种方式。
现在使用的主型国铁动车组座椅一等车座椅采用“2+2”、二等车座椅采用“3+2”模式,不设置侧式座椅。鉴于公交化运营对车辆有更高的定员需求,动车组可采用部分侧式座椅方式以增加站席空间,从而增加动车组的定员。见图9。
图9 公交化运营座椅示意
采用侧式座椅虽能增加站席空间,增加动车组定员,但由于动车组运行速度高,站席人员的安全无法得到有效保证,不建议大规模采用侧式座椅。另外按照规定,动车组最大轴重≤17 t,动车组轴重标准在一定程度上也限制了动车组载客量。因此,在满足动车组安全运营的前提下,可少量采用侧式座椅,适当增加定员。
同时,鉴于公交化运营客流量大,对人员上下车速度有一定要求,可采用增加动车组车门的方式加快人员流动。
站台门系统两大功用:第一,保证旅客的候车安全;第二,封闭式站台门可隔绝站台候车区与轨行区气流交换,提高候车舒适性,实现节能目的[20]。近年来,随着高速铁路、城际铁路的快速发展,采用站台候车模式的情况越来越多,并且有正线邻靠站台的情况,从保障候车旅客安全角度,对站台门需求与日俱增。但高速铁路、城际铁路与地铁在运输组织模式、列车类型、车站型式、运行速度等方面有着显著的不同,地铁站台门设置方案及模式不能完全适用于高速铁路及城际铁路,需要结合高速铁路及城际铁路特点进行单独研究。
通过对国内已开通运营城际铁路站台门设置情况研究后建议如下:(1)对于车型单一线路,到发线的站台门通常采用贴台设置,正线临台时的站台门通常采用退台设置,退台1~1.2 m;(2)对于车型多样线路,到发线与正线均退台设置,到发线退台1 m安装,正线邻台时,退台1.2~1.5 m安装。
根据京津冀协调发展纲要的要求,通过对区域客流出行特征进行分析,研究传统铁路运营模式的适用性,提出区域内城际铁路采用公交化运营模式的需求,这也是实现京津冀交通一体化、提供旅客安全便利出行的必然选择。结合国内外城际铁路的运营经验,分析城际铁路公交化运营的关键因素,包括小编组高密度的运输组织方案,快进快出、站台候车的客运组织方式,以及适用于大客流、快速乘降的动车组设施,可以使城际铁路达到公交化运营的要求,满足区域乘客高频率的出行需求。