市域快速轨道交通线开行快慢车问题的研究

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。
24
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。
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
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
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
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。
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 快慢车组织形式 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。
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
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 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
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。
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。
( 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
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。