市域快速轨道交通线开行快慢车问题的研究

等进行定量分析。一般而言, 如果乘客的节约时间 总和小于增加时间的总和, 为不降低对乘客的服务 水平, 不宜采用区段停车方案。( b) 方案的区段停 车方案比较适用于大部分乘客的乘车区间是市区各 站与郊区段终点站之间的出行。 2. 2 快车越行分析
快车越行主要与快慢车速度差、列车停站次数 与停站时间、列车在始发站的发车均衡程度、区间旅 行时 间 的 不 均 等 程 度、各 种 间 隔 时 间 等 因 素 有 关[ 2- 4] 。由于城市 轨道交通线路 车站一般较少 设 置站线, 因此上述因素中, 列车开行数量与列车在始 发站的始发均衡程度对越行站的数量以及越行地点 的影响最大。 2. 2. 1 列车越行地点与始发间隔的关系分析
图 2 单方向 AB 跨站方案
上述跨站停车方案, 根据线路所经城市区域的 具体情况可进一步演变成全线跨站停、两端跨站停 的方案。 1. 2 开行跨站停列车需具备的条件 1. 2. 1 客流条件
双方向跨站停车方案适用于跨行的车站上下车 客流较小、且乘客平均乘车距离较远、线路上下行的 客流特征相同的情形。单方向跨站停方案对于具有 明显潮汐式通勤客流的线路, 能较好地适应客流早、 晚高峰分别向市中心汇聚和向市郊疏散的特点。 1. 2. 2 发车间隔
Problems of Operating the Express/ Slow Train on the Regional Urban Rail Transit Line Song Jian, Xu Ruihua, M iao Heping Abstract Wit h the features of tidal and centripetal passenger flo w, the selectio n of an appropriate skip- stop running pattern on regional urban rail transit line is more significant for optimizing tr ain running , impro ving the ser vice level, and reducing the operation cost. T his article analyses t he oper ation for m and condition o f skip- sto p r unning, par t-stop running and non- stop running, and especially studies the problem of train overtakings. F inally, this paper studies the problem of the selection of ov ertaking statio n and the proportion of train inter val by computor simulation of train graph making on Shanghai ur ban r ail transit l in e. Key words urban rail transit, organization of train operation, long- short route, skip-stop r unning patter n, expr ess/ slow t rain, train o ver taking Firs-t author s address Shang hai Shentong Rail T r ansit Research & Consultancy Co. , L td. , 201103, Shanghai, China
0 前言
超长距离市域快速轨道交通线既具有市区地铁 的特点, 又具有郊区铁路的功能, 既能为中心城和市 郊之间的长距离出行提供服务, 又能为中心城内密
集出行提供市区轨道交通服务, 在城市轨道交通网 络中起着骨架作用。它对促进和引导城市发展、解 决城市居民居住和出行条件等都具有十分重要的战 略意义。
列车停站方案是确定城市轨道交通列车开行方 案时需解决的问题之一。对位于市区范围内的轨道 交通线路, 通常采用站站停的开行方案, 其行车组织 简单, 乘客无须同线路换乘。而在市域快速轨道交 通线路上, 各区段断面客流分布常为阶梯型或凸字 型, 断面客 流不均衡程度较大; 从提高 列车旅行速 度、减少乘客出行时间出发, 可根据线路的长、短途 客流特点和通过能力利用状况, 在开行站站停列车 ( 以下简称为慢车) 的基础上, 开行跨站停、部分停站 及直达列车( 以下简称为快车) 。
图 1 双方向 AB 跨站方案
1. 1. 2 单方向 AB 跨站停方案 单方向 AB 跨站停方案是在双方向 AB 跨站停
的基础上, 在线路同方向的一部分开行 AB 跨站停 列车, 而其他部分开行站站停列车, 如图 2 所示。
2006 年
由于开行跨站停列车会使乘客的出行具有选择 性, 因此需要提供完备和人性化的服务系统, 使乘客 能选择适合乘坐的列车, 尤其要对需绕行并换乘的 乘客加强引导。 1. 2. 5 车站设施
( a) 方案的区段停车方案比较适用于大部分乘 客的乘车区间是郊区段各站与市区段终点站之间的 通勤出行, 如远郊区与中央商务区之间、远郊区与轨 道交通环线换乘站之间的通勤出行。如果有较多乘 客在郊区段各站与市区段各站之间上下车, 应对长 途客流节约的出行时间与换乘客流增加的换乘时间
第 12 期
研究报告
列车跨站运行时, 列车在不停车的车站会以较 高的速度通过。为保障乘客的安全, 车站的设施应 做到安全可靠, 可安装屏蔽门, 并应加强车站管理。
2 市域快速轨道交通线开行快慢车分析
2. 1 快慢车组织Baidu Nhomakorabea式 区段停车方案是在大小交路的情况下采用, 一
般来说可以有两种方案( 如图 3 所示) : ( a) 方案是 大交路列车在小交路区段外站站停车, 在小交路区 段内不停车通过, 而小交路列车在小交路区段内站 站停车, 其中间折返站又是乘客换乘站; ( b) 方案是 大交路列车在小交路区间内站站停车, 而在小交路 区段外部分列车站站停, 部分列车不停车通过。
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图 3 大小交路下的列车区段停车方案
与站站停车方案比较, 区段停车方案中的大交 路列车在某区段内不停车通过, 提高了大交路列车 旅行速度, 压缩了列车周转时间。因此, 采用区段停 车方案, 有利于压缩长距 离出行乘客的乘 车时间。 此外, 在高峰小时开行列车数与列车编组辆数一定 的条件下, 加快列车周转有利于减少车辆运用, 进而 可降低运营成本。但是, 区段停车方案也存在若干 问题: 首先, 在行车量较大的情况下, 有可能会产生 列车越行情况, 需要在部分中间站修建站线; 在不同 交路区段间上下车的乘客会增加换乘时间。
如图 4 所示, 在 A E 两站间, 如果后行快车与 前行慢车在 C 站的发车间隔大于追踪间隔, 但在 D 站的到达间隔小于追踪间隔, 则后行快列车应在 C 站越行; 反之应当在 D 站越行。当前慢后快列车间 在始发站的发车间隔为 t 1 时, 越行地点发生在 D 站 ( 见图 4- a) , 而当前慢后快列车间在始发站的发车 间隔缩短至 t 2 时, 越行地点发生在 C 站( 见图 4b) 。如果将图 4- b 中的前快后慢列车间在始发站 的发车间隔调整为 t 3, 而将前慢后快列车间在始发 站的发车间隔调整为 t 1 时, 且 t 1 + t 3 = 2t 2= t , 则 既可以保证列车的开行对数不发生变化, 又能保证 列车在 D 站越行( 见图 4- c) 。此时, 快慢车之间的 发车间隔不能保证均衡, 但快车与快车之间以及慢 车与慢车之间的间隔则是均衡的。
第 12 期
研究报告
市域快速轨道交通线开行快慢车问题的研究
宋 键1 徐瑞华2 缪和平1
( 1. 上海申通轨道交通研究咨询有限 公司, 201103, 上海; 2. 同济大学交通运输工程学院, 200331, 上海 第一作者, 副总 经理, 总工程师)
摘 要 在 市域快速轨 道交通线 路上, 根据 客流潮 汐化、向 心性的特点 , 选用合理 的列车 停站方 案, 对 优化列 车运 行组 织, 提高系统的服务水 平和降 低运营 成本具 有重要 的意 义。 对开行跨站 停、部分停 站、直 达列车 的组织 形式及 需具 备的 条件进行了分析, 重点研究了快慢车的越行问 题。并 以上海 某市域快速轨道交通线为例, 通过计算机仿真铺画列 车运行 图的方法, 对开行快慢车后越行地点的选择以及列车 始发的 均衡性问题进行了分析研究。 关键词 城市轨道交通, 运 输组织, 大 小交 路, 跨 站停 车, 快慢车, 越行 中图分类号 U 239. 5
图 4 列车越行地点与列车始发间隔均衡程度的关系
在城市轨道交通系统中, 由于受工程难度和造 价的影响, 很难做到在每一个可能发生越行的车站 设置越行线, 因此, 可以通过调整列车在始发站的间 隔来改变列车的越行地点。这种方法可以在既保证 能力的同时, 又能保证列车在合适的车站越行。另 外, 列车在上下行区间需要设置的越行站不一定是 同一车站, 因此可以根据需要考虑在某些车站设置
1 市域快速轨道交通线开行跨站停列车分 析
1. 1 跨站停列车的组织形式 列车跨站停的组织形式非常多, 为了提高线路 23
城
市轨
道交通
研 究
的服务水平与运输能力, 考虑到城市轨道交通线路 的特点, 开行跨站停列车方案时, 一般考虑以下两种 方案。 1. 1. 1 双方向 AB 跨站停方案
双方向 AB 跨站停方案是将线路上开行的列车 分为 A、B 两类, 列车隔一站停一次, 在一些客流大 的车站都停, 如图 1 所示( 黑圆为停车) 。双方向 AB 跨站停的方案与线路上车站的特征以及客流的特点 相关, 考虑到列车的服务水平, 不停车站的数量不能 太多。
单方向的越行线。 2. 2. 2 快车越行方案的计算机仿真分析
为分析列车越行地点与始发间隔的关系, 以上 海某市域快速轨道交通线为例, 进行了计算机仿真 铺画列车运行图的研究。假设该线路共开行两类列 车, 一类 是站 站停的 慢车, 另一 类是停 一站 ( 停 E 站) 的快车, 且快慢车的开行数量比为 1 1, 如 图 5 所示。
图 5 快慢车停站方案
根据图 5 的开行方案, 用 T P M( 城轨交通列车 运行图编制) 系统[ 5] 分别仿真铺画了开行数量为 20 对/ h、15 对/ h、12 对/ h 以 及 10 对/ h 的 列车 运行 图。根据铺画运行图可得到以下结果:
1) 快慢车开行数量的影响 在开行快慢车 区段, 随着列车开行数量的增加, 快车越行慢车的可 能性也在增加, 越行地点、越行时间和越行次数也均 不同。
市域快速轨道交通线开行快车后, 能提高列车 的旅行速度, 缩短旅行时间, 为长距离旅客提供更高 水平的服务; 同时可提高列车的运营效率, 减少运营 车辆数。但也会带来一定的负面影响, 如由于列车 跨站运行, 被跨行车站的客运服务水平将有所下降, 平均等待时间增加; 在列车密度较高的情况下, 快慢 列车间将发生越行, 降低了线路的通过能力。因受 地理条件及造价的影响, 城市轨道交通车站一般不 设置站线, 在需要越行时, 越行地点的选择与列车的 开行对数及始发的均衡性等因素相关。过多的越行 站会导致工程难度与工程造价的增加; 而过少的越 行站必然会影响线路的通过能力及列车的始发均衡 性。因此, 需要研究在满足一定的通过能力条件下, 快慢列车的开行方案、合理的发车间隔组合、越行站 的数量以及越行地点选择等相关问题。
开行跨站停的列车时, 列车的发车间隔不能太 大。根据国外的经验, 为保证一定程度的服务水平, 跨站停列车间的发车间隔不宜大于 6 min。 1. 2. 3 通过能力
不同的跨站停方案所能实现的最大能力是不同 的。运输能力的大小与列车的间隔时分、列车的跨 站方式以及列车的停站时分等因素相关。 1. 2. 4 车站服务水平