摘要 为加强城市轨道交通线路间的运营管理,提高轨道交通线路利用率,同时降低乘客的换乘频率,缩短出行时间,许多城市的轨道交通线路尤其是站间距大、行车间隔长的市域线,都在尝试共线运营。优化城市轨道交通共线运营管理,制定相应的运营管理方案,可以实现资源优化管理,提高经济效益,推动城市轨道交通运输高质量发展。该文以成都地铁18号线与19号线共线运营为例,分析市域线共线运营中的实际问题,归纳总结了共线运营的条件,提出有效的共线运营方案。
关键词 城市轨道交通;共线运营;运营条件;运营方案
中图分类号 U239 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2024)19-0163-04
0 引言
在轨道交通互联互通的大背景下,城市轨道交通各线路之间必将实现网络化贯通运营和资源共享,从而产生共线运营模式[1]。共线是指在相邻的两条或多条轨道交通线路中,列车从一条线路或交路跨越到另一条线路或交路运行,从而产生两条或两条以上列车交路共用某同一线路区段的运营情况[2]。作为联系中心城区和周边城镇组团的交通方式,城市轨道交通市域线是为通勤客流提供速度快、运量大、公交化运输服务的轨道交通系统,其地位与作用越来越明显,在城市轨道交通线路的占比将进一步加大。城市轨道交通市域线具有线路较长、站间距大、行车间隔大等特征,在市域线之间建立共线运营体系,不仅是资源共享的需要,也是方便乘客出行的需要,同时也是建设节约型社会的需要,因此市域线的共线运营是值得深入研究的课题。
1 共线运营的优势和困难
1.1 优势
(1)有利于区域经济一体化
打造一体化区域交通有利于充分利用区域内的交通资源,也有利于加强各交通方式间的换乘衔接,缩短城市组团之间的时空距离,扩大轨道交通的服务范围。也符合城市功能转移和城市中心外延的发展趋势,进而实现产业与人口的迁移[3],是区域经济一体化的前提。
(2)有利于提高运输效益
共线运营模式下,有利于缩短心理时间、减少出行的换乘次数及时间,方便乘客快速直达目的地,既降低了换乘站的作业压力,又极大程度地提高了跨线客流的直通度。对于乘客出行更具有吸引力,有利于交通运输企业提高服务水平,从而进一步提高运输企业社会效益和经济效益。
(3)有利于实现资源共享
共线运营可将既有轨道交通的车站配线车辆基地、控制中心等充分利用,在共线线路运力未出现矛盾和紧张时,在便捷性和服务能力上等同于在方向上新修建一段线路,大大降低建设和运营成本,促进资源共享,提高资源使用率,从而有效促进建设成本的节约。
1.2 困难
(1)车辆选型
根据《市域快速轨道交通设计规范》(T/CCES 2—2017)对市域A、B型车的定义,是指速度等级较高(120~160 km/h),能够适应市域线运营特点的车辆,其车辆基本外形尺寸与既有普通地铁线路的A、B型车基本一致,又能够满足目前的限界要求。但如果市域线和普通线路共线运行,车辆采用不同的速度目标值,则会存在列车在市域线段运行速度高,在普通线段运行速度较低,市域车型存在长期限速运行的风险,应和车辆厂商确定对牵引制动系统的影响并做好应对措施。
(2)供电制式
供电制式的选择与车辆选型、速度目标值等相关联,国内市域线目前最高设计速度主要集中在100~160 km/h区间,AC25 kV的供电制式应用于140 km/h、160 km/h等速度较高的线路。和铁路的运营较相似,在速度大于160 km/h的线路采用交流供电制式优势会更明显,而速度在120 km/h及以下的普通线路供电制式仍然以DC1 500 V或DC750 V为主,那么不同线路共线运营还应考虑供电制式如何做好线网衔接关系。
(3)交路方案
市域线一般修建在中心城区外围,主要有线路长、站间距大、运行速度快等特点,和市区线路相比通常客流量较小。交路方案应综合考虑运营成本和服务水平,采用混合交路,工程条件允许的情况,还可组织开行快慢车,负责的交路方案对控制中心和车站的行车组织要求较高。
(4)客流与车站规模
共线运营时车站客流较独立运营线路有增加,应考虑车站的客流设施布设。根据《地铁设计防火标准》(GB 51298—2018),共线运营模式下市域线车站楼梯数应比独立运营车站增设1~2部,在控制车站规模的基础上,既能满足紧急疏散,又可使服务水平得到有效保证。区间也应考虑增加疏散楼梯,尤其长大区间存在应急救援难度大等问题,应提前做好预案,必要时考虑加设虚拟站台。
(5)对既有线影响
伴随轨道交通线网的不断扩大和完善,人们的出行习惯也会随之改变,轨道交通的客流量呈现出逐年上涨的趋势。当客流超过共线运营容量后,会将共线段拆分为独立运营线路,因此共线段接轨车站应预留拆分条件,设施设备应当留有升级改造的空间,如何拆分还应同时考虑城市规划和发展的需要。
2 共线运营条件
2.1 客流条件
实现城市轨道交通市域线共线运营,可以使得列车在多条线路之间行驶,帮助乘客实现快速换乘,也能给乘客制定最佳的出行路线,减少出行时间。前期应做好客流调查,如果两条线路功能定位不同,客流水平通常存在较大差距,确实存在共线运营的线路间客流换乘需求大,如果单独运行会造成乘客的多次换乘或换乘走行距离长等情况,可考虑共线运营,满足跨线客流直达运输的需求,以减小换乘压力。因此,只有当跨线客流达到一定数量,才有必要实施共线运营,跨线客流量越大,共线运营的必要性越强。
2.2 工程条件
车辆限界直接影响车站、区间相关设施的适配性。
例如共线区段站台长度及高度、站台与车辆的间隙、隧道尺寸等是否满足城轨车辆限界要求,以及屏蔽门与二者车门位置能否对应等问题均是制约二者共线运营的因素,因此两线路应尽量采用一致的车型及编组,以保证限界条件的统一[4],共线运营车站要有满足共线运营的车站形式和配线,从而可以减少转线过程中的风险因素。
2.3 线路通过能力
要加强对两条线路运行方案的优化,根据线路条件对两条线路进行差异化管理,要满足列车折返于特定路线的需求。在初期和近期,高峰小时行车对数满足共线段系统设计能力要求时,可共线运营;在远期,高峰小时行车对数无法满足共线段系统设计能力要求时,可增设折返线,提升换乘效率。
2.4 信号及设备条件
共线运营的基础条件是两线应采用统一的技术标准,尤其是影响运输组织的供电、通信和信号系统应保持一致[5]。目前,城轨普遍采用以DC1 500 V或DC 750 V为代表的直流供电制式。市域线采用的是和铁路一致的交流供电制式,若要与城轨普通线路共线运营,则需采用与城轨相同的直流供电制式,或者采用同时搭载交流、直流2种供电系统,能在交流、直流2种供电线路上全自动切换运行的双流制列车,从而解决共线运营的牵引供电制式切换问题。共线运营的二者还需要采用相同或兼容的信号系统,以确保列车车载信号设备与其经过线路的地面信号设备间可以正常交换、识别并处理信号。
3 共线运营策略
3.1 明确列车交路方案
在市域铁路与城市轨道的交通运输管理工作中,要明确列车的交路方案,并且要编制列车运行图,确保城市轨道交通运输的贯通融合[6]。从客流计划到列车的开行方案,再到列车运行的计划,每一环节都要做好科学的预测,加强对客流的预测以及客流特征的分析,并且要综合考虑外部环境影响因素,做好列车交路计划以及编组方案和停站方案的制定,明确制定好列车的时刻表,并且在列车出行过程中优化彻底运用的计划,明确乘务计划。不同运营阶段的列车开行方案也要及时进行调整,要充分考虑当时列车出行的条件因素,对于客流做好专业化的参考分析,注重加强客流列车方案的调整优化,采取相应的优化措施,才能促进列车交路方案的落实。
3.2 建立优化模型
共线运行列车要考虑各种主客观因素,对于乘客的需求以及外部运输组织的复杂性,都要考虑在系统优化模型当中。对于列车共线中的信号灯以及各种硬件设备,要及时结合外部环境因素做好调整,确保提升系统整体工作的质量和水平[7]。要加强快慢车模式的评估,加强差异化、多样化行车组织的研究,提高交通运输服务能力。
3.3 实现评估落实
要加强对城市轨道交通共线运营工作的评估,比如对立体换乘以及同台换乘等不同方式的评估管理;要从多角度综合对比分析,并且要从全程出行时间以及工程难度和工程投资等各种角度为乘客指定最优的线路方案,减少换乘点,吸引客流量;要加强监督管理责任以及安全管理工作的落实,对于新开通的线路,要严格验收程序,并且要在60iXJSENCNTKLB+xVVlhiw==开展运营工作中及时评价运营服务效果。
4 共线运营案例
4.1 线路基本情况
成都地铁18号线是服务于成都市区和成都天府国际机场之间的快线,也是国内首条兼顾中心城区、市域、机场客流,将多种运营组织模式集于一体的复合线路,也是全国最快开进中心城区的市域快线,共设12座车站,全长为69.39 km,列车采用8节编组A型列车。
成都地铁19号线是市域快速轨道交通中联络天府新区中心至双流区、温江区的城轨快线,是衔接双流国际机场和天府国际机场两个门户枢纽的重要交通要道,是“双核环放、互联互通”快线网的重要组成部分,可实现双流机场和天府国际机场两座机场之间最短30 min以内快速到达,共设12座车站,线路全长为62.74 km,列车采用4节编组A型列车。
4.2 行车组织方案
18号线运营时间为06:00~23:30,采用大小交路套跑模式,“直达+普线”的列车运行组织方式。直达列车第一趟发出时间为5:55,7:00起整点发出,间隔时间为1 h,运行交路为火车南—天府机场北站,中间只停站天府机场1号、2号航站楼,其余车站不停站通过,单程运行时间为36 min。普线列车有火车南站-天府机场北、火车南站—天府站两种运行交路,早晚高峰及平峰采用大小交路1∶1套跑的模式,低峰只采用火车南站—天府机场北站单一交路。
19号线首班车运营时间和18号线一致,末班车上下行略有不同,下行方向为23:00,上行方向为23:30,采用“直达+普线”的列车运行组织方式。为充分利用线路资源,避免和18号线直达车的干扰,19号线直达列车第一趟发出时间为6:30,间隔时间为1 h,运行交路为双流机场2航站楼东站-天府机场1号、2号航站楼,中间车站不停站通过,单程运行时间为30 min。普线列车有金星-合江、金星-天府机场北站两种运行交路,早晚高峰及平峰采用Y型交路1∶1的模式,低峰只采用金星-天府机场北站单一交路。
4.3 工程条件
两条线路的限界、信号、供电、车辆等设备技术条件基本相同,两线路站台边缘至线路中心线水平距离相同。正线信号系统采用移动闭塞制式(CBTC)列车自动控制系统,同时支持在连续式ATP功能丧失情况下的点式ATP和联锁控制级列车防护系统,支持CBTC列车和非CBTC列车的安全混运。两条线路牵引供电系统均采用110/27.5 kV两级电压供电,动力照明供电系统采用110/35 kV两级电压供电。18号线采用8辆编组列车,列车总长度为187 m,19号线采用4辆编组列车,列车总长度为95.8 m,每个单元车采用动拖编组形式相同,车辆尺寸和车门开度相同,18号线客车在正线线路最高运行速度为140 km/h,19号线客车在正线线路最高运行速度为160 km/h。
4.4 共线运营方案
18、19号线共线运营区段为天府站(不含)—天府机场北站,共线运营段全长38.90 km,涉及车站分别为三岔站,福田站,天府机场1号、2号航站楼站与天府机场北站,如图1所示。
18、19号线列车将按照安全的行车间隔依次进入天府站—天府机场北站共线运营区域,在确保安全行车间隔的基础上,在不同时段还会根据线路客流情况合理设置不同的行车间隔,以满足乘客安全出行的需要。成都地铁通过线网、线路、现场的三级调度指挥体系和设备系统防护,实现共线运营区段各次列车的有序开行,列车之间均有预留安全开行间隔,确保共线运营安全可靠。
天府站是18、19号线接轨的车站,没有共用站台,站台布置形式为一岛两侧混合式,两条线路的乘客分别从不同的站台上下车,线路间换乘需借助站厅,如图2所示。
从三岔站到天府机场北站,18、19号线共用站台,站台布置形式为岛式,站台有效长为186 m。因两条线路车辆编组数不同,停站采用的是两线路列车头端对齐的方式,18号线列车占用整个站台有效长,19号线列车占用头端到站台中部一半的站台长度,如图3所示。
4.5 共线段运营管理
列车在共线区域按照列车线路归属运行,列车进出共线区域应按照《列车运行图》及信号显示运行,如果列车在共线区域发生故障不能继续载客运行,应由行车调度员组织相同线路归属的备用车上线代替。
列车在共线区域线路运行时,站务、司机、调度人员还应做好密切配合,司机应做好列车广播监听和车内监控,车站做好站台监控,站务人员应根据列车运行方向做好导乘服务,保障乘客安全。车站发现报站或者显示错误,以及其他危及行车安全的事件,应及时进行处理,同时告知行车调度员。
5 结束语
该文以成都地铁18号线和19号线共线运营为实际案例进行分析,得出以下结论:共线运营线路的土建工程要预留有能满足共线运营需求的形式、配线和能力,要有相对统一的技术标准;行车组织方案要综合考虑两线客流和共线运营区段的能力;停站方案设计应综合考虑列车编组情况、站台情况和客流情况;共线区域的管理应兼顾两条线路的特点,各岗位需要协调配合。在城市轨道交通运营管理过程中,指定共线运营方案应做好分析和优化,推动共线运营工作的有效实施和发展。
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收稿日期:2024-04-02
作者简介:邓雪(1989—),女,硕士研究生,工程师,讲师,研究方向:交通运输、职业教育。
通讯作者:陈敏(1990—),女,硕士研究生,高级工程师,研究方向:城市轨道交通运营管理。