城市轨道交通列车运行图编制相关问题探讨

张文斌

摘 要：城市轨道交通的客流在时间和空间上存在不均衡性，笔者对工作日、周末、节假日、重大突发情况期间的客流特点进行了分析，并对行车组织方式、运用车数量、区间运行时分进行了探讨，提出了高峰期、平峰期采用不同行车间隔、上下行不成对行车组织、换乘站列车接续方法、特殊情况期间行车计划动态调整等措施，来满足不同客流需求下的列车运行图的编制。

关键词：客流分布;不均衡运输;列车运行图

中图分类号：U213.9     文献标志码：A     文章编号：1003-5168（2022）3-0091-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.03.022

Discussion on the Problems Related to the Compilation of Train Diagram of Urban Rail Transit

ZHANG Wenbin

（Lanzhou Rail Transit Co. ， Ltd. ， Operating Branch，  Lanzhou 730000，China）

Abstract：The passenger flow of urban rail transit is unbalanced in time and space. The author analyzes the characteristics of passenger flow on weekdays， weekends， holidays and major epidemic periods， discusses the traffic organization mode， the number of vehicles used and the interval operation time， and puts forward that different traffic intervals， up-down and down-line unpaired traffic organization are adopted in peak and peak periods Measures such as train connection method at transfer station and dynamic adjustment of train operation plan during epidemic situation are taken to meet the preparation of train operation diagram under different passenger flow needs.

Keywords：passenger flow distribution;unbalanced transportation;train diagram

1 问题的提出

随着城市轨道交通线网的不断建设发展，线路覆盖范围不断扩大，客流时间及空间上的不均衡性越加明显，换乘站数量增加及列车接续慢问题凸显。等间隔成对平行列车运行图很难满足乘客出行的需求，乘客的候車时间增加、车厢的拥挤度不一、列车的利用率降低等问题也逐步显现。

充分分析工作日、周末、节假日、特殊时期各条线路的客流特点，结合线路设备能力及换乘站的列车接续性，分别编制符合客流特点的列车运行图，最大程度提高服务水平、降低运营成本。

2 运行图编制影响因素分析

城市轨道交通列车运行图的优化编制，应该充分分析各条线路及换乘车站的客流特点，综合考虑列车追踪时间、运用车数量、区间运行时分、折返站列车折返时间、换乘车站列车接续时间等因素，编制适合客流特点的列车运行图。

2.1 客流特点分析

乘客的位移是城市轨道交通的产品，客流是乘客有目的移动位移。客流是动态变化的，随着时间不同，线路区段的不同，乘车方向的不同，客流呈现动态化、不均衡化分布。

2.1.1 客流时间分布。

①工作日客流分布。客流的时间不均衡性，主要表现在潮汐通勤客流，工作日早晚高峰期客流量较大，平峰时间段客流减少[1]。如某线路工作日小时客流变化曲线如图1所示，早高峰7：00—10：00、晚高峰16：00—19：00客流量激增，平峰期10：00—16：00客流量减小，呈现典型的“双峰型”。

②周末节假日客流分布。周末节假日客流主要以休闲、购物、旅游等客流为主，各大商圈、景点周边车站的客流较大，其他车站的客流较小。某线路周末客流特点，自9：00—22：00出现客流峰值，周末小时进站客流趋势基本呈现“单峰型”客流特点。节假日前一日及后一日可能会出现出城及返城客流高峰，应根据客流特点及时加开列车，高铁站及客运枢纽站应采取大客流的应对措施。

③客流时间分布均衡性衡量指标。客流时段分布均衡系数，取7：00—10：00、16：00—19：00为高峰时间段，其余时间段为平峰时间段，高峰时段的均值与平峰时段的均值的比值作为评价客流时段不均衡系数P。

P=G/M （1）

其中，P≥2.0表示很不均衡，1.5≤P<2.0表示一般不均衡，P≤1.5表示较均衡。根据客流时间不均衡性的分析，对列车行车间隔进行优化调整。

2.1.2 客流空间分布。随着城市的不断发展，市民居住地逐渐由市区向郊区辐射，办公、商业等集中在主城区，客流也存在着空间的不均衡性，早高峰时城市周边区域客流向主城区移动，晚高峰时则向相反方向移动，造成客流在空间的不均衡性。客流的空间不均衡性的评价指标主要有方向不均衡系数及断面不均衡系数。

①方向不均衡系数为式（2）。

②断面不均衡系数为式（3）。

式中：P表示单向最大断面客流，P表示第i个断面的断面客流，n表示区间断面数，λ断面不均衡系数。λ、λ越大表示方向及断面客流越不均衡，λ、λ均大于1.5时表示上下行客流及断面客流不均衡性较大。λ、λ越趋近于1，表示上下行、断面客流越均衡。

2.1.3 客流的常规性和突发性。

①客流的常规性。常规性客流在线路的固定区段具有规律性、周期性的乘车行为，乘车时间及区段相对固定，这类乘客一般在工作日、早晚高峰期乘坐轨道交通，在一定范围内造成客流的空间及时间上的不均衡，会使某一方向的运力不足，而相反方向的运力充裕。

②客流的突發性。因大型活动举办、节假日旅游出行、大型商场购物等的出行影响，乘客通过轨道交通短时向某一地聚集，再通过轨道交通进行疏散，在短时内形成较大客流，客流特点具有突发性。

2.1.4 特殊时期的客流特点。特殊事件会对市民出行带来严重的影响，由于出行风险的提高，客流呈现断崖式下降，如某线客流由日均20万人次降至1万人次以下，下降了95%。随着特殊事件事态缓和后，客流量逐步回升，某线在特殊时期前后的客流变化趋势如图2所示。

2.2 行车因素

列车运行图的编制受行车组织方法的影响，主要有行车闭塞法、折返站的折返方式、列车运行交路等关键因素的影响。

2.2.1 行车闭塞法。城市轨道交通行车闭塞法由信号设备决定，闭塞方式决定列车的最小追踪时间。正常情况下采用移动闭塞法，信号系统可提供90～120 s追踪间隔，追踪时间决定了最小行车间隔，该时间越小，则线路的通过能力越大。

2.2.2 列车折返方式。折返站的折返方式与折返站的折返线设置布局相关，一般的折返站设置有站后双折返线，部分折返站还设置有站前单渡线。采取不同的折返方式将影响折返间隔时间，折返的间隔时间应与列车追踪时间相匹配[2]，一般情况下列车折返间隔时间大于列车的区间追踪时间，因此折返时间决定着线路的最终通过能力。

列车的折返时间包括列车在折返站的停站时间、列车进折返线时间、司机换端时间、列车出折返线时间组成，停站时间受乘客下车时间及站务人员对终到列车清客时间的影响。

2.2.3 站停时间。列车的站停时间设置与车站的客运组织息息相关，站停时间包括技术作业时间与乘客乘降时间，技术作业时间主要包括列车到站时的开关车门、站台门时间。

2.3 运用车数量

状态良好的运用车数量的与列车周转时间及行车间隔时间相关，如式（4）所示，运用车数量还包括高峰时段加开列车数量。

式中：T为列车周转时间，min;t为行车间隔时间，分钟min;t为区间运行时间，min;t为站停时间min;t为折返时间min;t为列车启停附件时间min。

2.4 线路因素

线路因素决定了列车的区间运行时分及折返线运行时分，线路各区间的道岔型号、坡度、站间距、曲线、限速等因素存在较大差异，使得区间的运行时分各不相同，区间运行时分包括区间运行的通通时分和启停附加时分，通通时分为列车区间运行不停站的纯运行时分，启停附件时分为列车到站停车的停车附加时分及列车启动时的启车附加时分。

3 列车运行图优化编制的措施

客流因素是城市轨道交通列车运行图编制的重要依据，根据客流在时间及空间分布的不均衡性，编制与客流特点相适应的不均衡运输方案，优化列车运行图的调整，更好地服务广大乘客。列车运行图优化调整流程如图3所示。

3.1 客流时间不均衡性的列车运行图编制

列车开行方案应与客流需求相匹配。工作日、周末、节假日的客流特点各不相同，因此城市轨道交通应根据客流特点编制不同版本的列车运行图，以满足客流需求。

3.1.1 工作日列车运行图。根据客流特点，在不同时间段采取不同的行车间隔，工作日客流特点一般呈“双峰型”，形成明显的潮汐高峰客流特点，在客流峰值时间段，缩小行车间隔，增加上线列车数量，来满足高峰时间段的客流需求。而在平峰时间段，可加大行车间隔，减少上线列车数量。客流高峰与平峰时间段采用不同行车间隔的行车组织方式，既能满足乘客乘车需求，又能降低运营成本。

3.1.2 周末节假日列车运行图。周末及节假日客流应根据客流特点，6：00—9：00、21：00—23：00可适当加大行车间隔，减少上线列车数量，其他时间段根据客流基本持平，可采用等间隔的行车方式。节假日也可能因大型活动的举办，造成短时突发客流，调度可根据客流实际进行行车调整，临时加开列车，来输送短时的突发客流。

3.2 客流空间不均衡性的列车运行图编制

客流空间的不均衡性，主要表现在线路上下行客流的不均衡性及线路不同区段间客流的不均衡性，应根据客流空间的不均衡性，编制适合客流特点的列车运行图。如某线早高峰时段上行乘客明显多于下行乘客，此时需要缩小上行列车的行车间隔，适当加大下行列车行车间隔。晚高峰客流特点与早高峰正好相反，则晚高峰时应该缩小下行列车的行车间隔，适当加大上行的行车间隔。

根据客流空间的不均衡性，研究制定不均衡运输组织方案，非等间隔非成队的“双非列车运行图”，如图4所示。如某一行别客流较大时，该行别采取缩小行车间隔，增加该行别的上线列车，相反行别的增加行车间隔，减少上线列车数。

3.3 换乘站列车到发时间的接续性

换乘客流要充分考虑换乘站列车到发时间的接续性，尤其对同台换乘的车站、大客流车站须重点考虑列车到发的接续性，结合换乘客流方向的不均衡性，制定两条线路列车在换乘车站到发的先后顺序。同站台换乘车站的列车接续性尤为重要。如果列车到发间隔时间较长，会造成站台乘客的积压，尤其在早晚高峰期，应根据换乘客流方向的均衡性，决定列车达到的顺序性及接续性。

3.4 特殊时期运行图的调整

根据特殊时期的需要，应及时对轨道交通的运输计划进行调整，在满足乘客出行需求的同时，还应符合相关规定对于列车满载率及车站拥挤度的要求，如表1所示，据特殊时期客流特点，及时对列车运行图进行调整，以满足特殊时期的需要，及满足乘客出行的需求。

3.4.1 特殊时期的运行图调整。特殊时期初期，部分地铁停运，部分低密度运营模式。人们出行减少，客流量呈断崖式递减，应根据相关措施的升级及日客流、斷面客流、小时客流等对列车运行间隔进行调整，可采用等间隔低密度运输组织模式，列车通过高风险区域所在车站时，采取不停站的行车调整方式，最大程度的满足特殊乘客出行，并节约运营成本。

3.4.2 特殊时期后期的运行图动态调整。特殊时期后期，随着人们出行的逐渐恢复，客流的变化也较大。北京地铁编制了超常超强的“双超列车运行图”;广州地铁采取加大行车密度、安排备车的措施;上海申通地铁采取加开备车、动态调整运行交路，来降低客流满载率[3]。

特殊时期后期，客流的变化较大，由断崖式下降到逐步缓慢回归常态的变化趋势。一是优化列车运行图的调整，城市轨道交通应根据小时客流、断面客流、日客流等客流数据对列车运行图进行调整，充分分析动态客流数据，合理安排行车间隔，编制多版本的列车运行图，来适应客流变化的需求。二是动态调整运行计划，行车调度应根据当日实时客流及列车车厢拥挤程度，对列车运行计划进行动态调整，如加开备车、调整列车停站、调整列车交路等方式来满足乘客出行需求。

4 结语

城市轨道交通列车运行图的编制与调整，应该综合分析不同时期的客流特点，根据客流在时间、空间的不均衡性，编制非等间隔、非成对的“双非列车运行图”、大小交路运行的综合行车组织方式。还应结合短时突发客流的特点，由行车调度进行行车调整，如组织备车上线运行，来缓解短时突发客流。因工作日、周末、节假日、特殊时期的客流差异较大，应分别编制与客流相适应的列车运行图。

参考文献：

[1] 齐胜玉.基于城市轨道交通客流潮汐特征的列车交路方案研究[D].北京：北京交通大学，2017.

[2] 陈玥.城市轨道交通列车运行交路方案研究[D].北京：北京交通大学，2016.