城市轨道交通大小交路行车组织探讨

城市轨道交通大小交路行车组织探讨

摘要：与单线组织不同，在城市轨道交通线路网络下，客流交换在时间和空

间方面存在差异，若是列车开行方案缺乏换乘协调的考虑，则会影响交通服务水平，造成运力资源配置不合理。因此，分析城市轨道交通网络运输下的换乘协调

行车方案是必要的。

关键词：城市轨道交通；大小交路；客流分布；

引言

城市化进程改变了居民的生活方式，城市轨道交通作为城市化进程的一部分，近年来快速发展，运营里程不断增加。线路的增加带来客流的快速增长，单一交

路运营线路上客流呈现出“中间大，两端小”的特征，大小交路行车组织方式应

运而生。该行车组织方式可使运力运量间配比达到平衡状态，满足乘客出行需求

的同时，最大限度减少运力浪费，已成为长大里程线路运营管理的主要手段。大

小交路行车组织工作复杂，涉及列车通行能力、列车折返、车站客流疏导、客流

分布等一系列问题。本文以小交路行车组织方式，从线路运输特点、客流走向及

其分布特点入手，优化行车组织工作，提高行车组织效率，以期为其他城市轨道

交通线路大小交路行车组织工作开展提供参考和借鉴。

1研究城市轨道交通网络运输下的客流特性

在城市轨道交通网络运输下，地铁客流特性具有时间分布不均衡、客流空间

分布不均衡的特性，其中，在空间分布中，存在断面客流不均衡(贯穿城市核心

区直径线、城市核心功能区延伸至市郊的半径线等)、客流承降量分布不均衡等

情况。为此，在对城市轨道交通网络运输下的地铁换乘协调方案进行设计时，应

充分考虑上述因素。

2大小交路行车组织问题

2.1换乘站结构设计问题

许多地铁站是以“十字”的形式换乘的，乘客必须经过自动扶梯。许多地点

的支助设施事先规划不足，造成许多问题，使国际空间站服务无法满足乘客的实

际需要，从而影响了有效的旅行。在高峰时期，电梯、站台、进出口壁垒和其他

地区都很拥挤，给车站的乘客组织造成了更大压力。

2.2线路特点对行车组织的制约

线路特点对大小交路行车的制约包括：站场形式设置制约、行车间隔制约。（1）站场形式设置制约。大小交路咽喉站既承担大交路方向的联通运输又承担

小交路方向的折返作业，当运力达到饱和状态时易产生运输瓶颈，此时考验行车

组织的灵活性，可通过合理安排行车路径、调配运力来降低线路瓶颈影响、提高

运输能力。（2）行车间隔制约。大小交路行车间隔差异大，线路重叠阶段行车

间隔密集，相互干扰程度高，追踪运行时大交路列车要适应小交路列车运行间隔。突发事件状态下，行车间隔变化极易造成列车交路运行紊乱，打乱运营节奏。

2.3站内客流引导问题

指导板的作用是引导乘客走上正确的道路，对于首次旅行的乘客来说，清晰

简洁的指导板可以大大缩短乘客的行走时间。一些车站由于转向架在车站内的位

置不合理而造成一些问题，使乘客在车站停留很长时间，对城市轨道交通的总体

效率产生了不利影响。

2.4行车调度指挥协作问题

传统的岗位协作方式是一名行车调度员负责指挥司机工作，另一名行车调度

员负责指挥车站工作。在多站同时折返时，行车调度的安全风险点增加，容易出

现顾此失彼的情况。出现设备故障时，无法第一时间做到既关注故障点的处理情况，又衔接好大小交路行车调整工作，导致处理故障与后续运营恢复工作脱节。

3城市轨道交通大小交路行车组织调度

3.1行车组织协调优化模型设计

在对行车组织协调优化模型进行设计时，由于地铁行车组织方案属于典型的多目标问题，为此，需要使用线性加权法、距离函数法和分层序列法进行分析，开展多目标优化算法比选工作。具体而言:(1)线性加权法，该方法主要以子目标为基础对加权因子进行确定，之后对子目标进行线性加权，进而形成单目标优化问题，但该方法需要根据主观决策机制事先赋权目标函数，为此，其解的多样性不足。(2)距离函数法，该方法主要是对比目标函数实际值与目标值，判断解的优劣情况，从而寻找到每个目标函数的理想最优点。(3)分层序列法，该方法以重要性对子目标进行降序排列，通过依次序求解得到各层级目标问题最优解。该方法整体性能优越，但是，当某一层目标问题具有唯一最优解时，该方法会自动中断，针对该问题，可以在求最优解时引入宽容值，将上一层目标函数最优范围扩大，从而得到变量宽容约束。在设计行车组织协调优化模型时，需要对多个方面进行考虑，第一，客流约束。为便于模型表述，将换乘站和相交线路进行抽象表示，具体如图1所示。

图1换乘站线路节点示意图

3.2轨道交通列车故障的行车组织

一般来说，城市轨道交通在运营过程中受到各种问题或故障的影响。因此，这将对旅客的运输体验产生严重影响，造成一定的安全风险，并减少公众对城市轨道交通的负面看法。故障在很大程度上影响了网络的正常运行。虽然城市轨道交通的运营带来了一些挑战，但有必要调整交通规划系统，并迅速作出反应，以把握关键时刻，尽量减少影响。强调制定道路故障应急计划，例如需要证明故障管理的有效性和速度，并最大限度地提高交通安全，以便在短时间内恢复运作秩序。在制定应急计划时，需要不断深化消除实际故障的战略和进程。有效的应急

计划可以为消除紧急情况、确保迅速作出应急反应和减少事件的影响提供相应的

指导。

3.3智能服务领域

智能服务领域重点要实现“无感进站、交互服务、无缝衔接”，实现面向乘

客需求的全时程智慧服务与管理目标（见图2）。“无感进站”是提升进站时间

效率，重点解决安检量力矛盾突出、乘客体验差、安检投入巨大的痛点问题，通

过应用社会行为学、心理学以及助推理论等方法和智能安检技术等，构建差异化

安检新模式，研制高效无感进站安检装备，实现降低拥堵风险、提升安检质量和

针对性、提高乘客服务品质等目标。“交互服务”是通过出行链叠加需求链，应

用信息化、高精度精准定位、人机情感交互服务以及高可靠通信等技术，建立乘

客需求的获取、响应、回复的闭环交互全时程服务体系，实现乘客需求线上个性化、定制化，线下便利化、自助化。“无缝衔接”是提供最优的多种交通融合出

行模式，以乘客需求快速响应、多种出行交通方式便捷换乘和“一次安检、一次

支付”“一票到底”的快捷出行为目标，实现出行准备、等待、响应、状态切换

总时间最优化的智能安全、高品质出行服务。

图2智能服务研究领域技术路线

3.4全局调度系统实施

全局调度系统的实施需要明确全局调度系统的设备布置形式、软硬件要求及

功能需求，以及系统采用“云方案”或物理架构的平台搭建形式；制定全局调度

系统与线路级ATS的接口标准，统一人机界面显示，并为新建及改建线路预留线

路级ATS子系统接口，以实现全局一体化运营调度指挥。通过融合不同信号厂家、