【文章內(nèi)容簡介】 出行時(shí)間、提高了運(yùn)營效率。最后，在確定的跨站方案基礎(chǔ)上 繪制出列車 跨站方案下的晚高峰 運(yùn)行圖。 王曉玲：重慶輕軌 3號(hào)線跨站停車運(yùn)行方案設(shè)計(jì) 6 2 列車停站問題分析 停站方案與運(yùn)營效率的關(guān)系 在城市軌道交通列車運(yùn)營組織中，列車的停站方案是指列車在某個(gè) 車站停或者不停車的行車組織方法，它通過自身準(zhǔn)時(shí)、快速等特點(diǎn)吸引了軌道沿線大 部分客流，合理的列車停站方案能滿足不同層次人群的出行需求，在提高系統(tǒng)服務(wù)水平的同時(shí)，還能有效降低企業(yè)的運(yùn)營成本。 對(duì)于城市軌道交通運(yùn)營者而言，企業(yè)的運(yùn)營效率與城市軌道交通系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運(yùn)營組織管理、企業(yè)運(yùn)營成本及乘客需求滿足程度等因素都息息相關(guān)。軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施在建成后，短期內(nèi)是不會(huì)有什么變化的，但運(yùn)營組織的相關(guān)因素，如列車編組計(jì)劃、列車交路方案、列車停站方案等運(yùn)營組織手段都可以在短期內(nèi)改變，通過這些方案的優(yōu)化改善，能夠降低企業(yè)的運(yùn)營成本，提高服務(wù)水平，使城市軌道交通系統(tǒng)產(chǎn)出最大化。在合理的運(yùn)營組織加上最完善的基礎(chǔ)設(shè)施、最優(yōu)化的線網(wǎng)，城市軌道交通一定能夠發(fā)揮出最大功效。 列車停站方案作為最主要的運(yùn)營組織要素之一，從 運(yùn)營者的角度來看，企業(yè)的成本主要包括軌道線路及車輛的運(yùn)營維護(hù)成本、管理人員的人工成本、設(shè)施設(shè)備的更新成本等；從乘客的角度來看，服務(wù)水平主要體現(xiàn)在列車的安全性、快速性、舒適性、準(zhǔn)時(shí)性以及出行費(fèi)用是否合理，如何合理設(shè)計(jì)停站方案，來實(shí)現(xiàn)乘客與運(yùn)營者的利益最大化，是目前運(yùn)營者最關(guān)心的問題，也是保證城市軌道交通系統(tǒng)得以長期持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。 對(duì)于新開線路而言，運(yùn)營企業(yè)對(duì)停站方案的制定是依據(jù)對(duì)近期的客流量及客流特征的預(yù)測(cè)來完成的，然后以此作為日常運(yùn)營管理、乘客出行選擇的依據(jù)。同時(shí)，根據(jù)后期運(yùn)營效率及客流變化情況對(duì)現(xiàn)有停站 方案進(jìn)行修改和優(yōu)化，然后重新引導(dǎo)客流分配。列車停站方案就是這樣來影響運(yùn)營效率，同時(shí)又在運(yùn)營效率的反饋中不斷優(yōu)化改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸企業(yè)的最終目標(biāo) —— 以最低的運(yùn)營成本，實(shí)現(xiàn)最高的服務(wù)水平。 2020屆交通運(yùn)輸 專業(yè) （城市軌道交通） 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 不同 停站方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析 列車停站方案是城市軌道交通運(yùn)營組織中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，規(guī)定了列車的停站模式，其主要內(nèi)容是在確定開行方案的列車徑路、列車編組輛數(shù)、開行頻率后，根據(jù)客流需求和列車協(xié)調(diào)配合情況確定開行方案中各列車的停站序列 [26]。傳統(tǒng)的列車停站方案是站站停車，這樣能最大程度的吸引沿線乘客，但列車停站次數(shù)較多，對(duì)于較長線路來說，全程旅行時(shí)間較長。然而隨著鐵路客運(yùn)專線的發(fā)展以及城市軌道交通線網(wǎng)的不斷擴(kuò)大，以及人們對(duì)出行的方式選擇的服務(wù)水平要求越來越高，部分運(yùn)營商對(duì)于列車的停站方案作了改進(jìn)，后續(xù)對(duì)列車停站方案的研究也越來越深入。 有時(shí)為了考慮某些特殊因素而采用非站站停車的停站模式，反而能獲得更高的收益。相比站站停車方案而言，非站站停車方案主要的特點(diǎn)是列車在沿線的停站次數(shù)減少了。對(duì)乘客而言，減少了中途的旅行時(shí)間，縮短了總的出行時(shí)間，但卻增 加了在被跨站的等待時(shí)間以及乘車換乘時(shí)間，降低了居民出行的可達(dá)度。對(duì)運(yùn)營企業(yè)而言，列車的平均旅行速度有所增加，減少了列車的總停站時(shí)間，因而有利于縮短列車的運(yùn)行周期，增加單位小時(shí)內(nèi)列車開行對(duì)數(shù)（或者減少列車運(yùn)用數(shù)），從而降低運(yùn)營成本，同時(shí)均衡了列車的上座率，有利于高峰時(shí)期各個(gè)車站管理人員對(duì)乘客乘車進(jìn)行疏導(dǎo)。 城市軌道交通中常見的 3 種非站站停車的方案主要有：跨站停車方案（ skipstop operation）、區(qū)域停車方案 (zonal operation)、快 /慢車方案 (express/local operation)，如圖 所示。 王曉玲：重慶輕軌 3號(hào)線跨站停車運(yùn)行方案設(shè)計(jì) 8 圖 城市軌道交通基本非站站停的停車 方案 (a)跨站停車方案；（ b）區(qū)域停站方案；（ c）快 /慢車停站方案 從上圖可以看出，三種非站站停車的區(qū)別在于跨站的多少，相比站站停車方案，總的列車停站次數(shù)有所減少。區(qū)域停站方案的特點(diǎn)是在某些區(qū)域不停站，利于長途乘客出行，因此主要用于市郊區(qū)之間的通勤列車；快 /慢車方案多用于上、下車客流不均衡程度較大，長距離旅客出行比例較大的城際列車。本文主要研究跨站停車方案，下面對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)介紹。 跨站停車方案概述及其采用條件 在城市軌道交通中，跨站停車方案的運(yùn)營組織方案如圖 ，將車站分為 3 類：A 、 B、 AB；并相應(yīng)的將列車分為兩類： A、 B。如圖 所示， A 類列車可?？吭?A站和 AB 站， B 類列車可?？吭?B 站和 AB 站，通常情況下，兩類列車輪流發(fā)車。 圖 跨站停車方案運(yùn)營形式 在考慮 A 類車站和 B 類車站的選擇時(shí)，應(yīng)該考慮一下因素：盡量選擇乘客數(shù)最少的車站； A 類車站和 B 類車站的數(shù)量應(yīng)該相同，以保證 AB 車站均衡的發(fā)車間隔；盡可能減少連續(xù)的 AB 車站對(duì)，避免 AB 車站對(duì)數(shù)量連續(xù)過多而造成乘客不得不選擇反向運(yùn)行；在跨站時(shí)，車站 A 和車站 B 的乘客總數(shù)應(yīng)該相似，以便跨站時(shí)引導(dǎo)客流在列車上的分配，保持 A 和 B 車輛的平均裝載。 對(duì)于不同的停站方案，相應(yīng)的運(yùn)行圖也有所不同，圖 給出了相繼開行兩列站站停列車、 4 列跨站停列車在各站?？康牧熊囘\(yùn)行圖。其中， hAB為跨站停方案下相鄰開行 A 類和 B 類列車的發(fā)車間隔； h 表示站站停車方案下的發(fā)車間隔； hw 為某車站相繼經(jīng)過的兩列列車的時(shí)間間隔； ts 為列車停站時(shí)間； V V 2分別為站站停方案、跨站停方案下列車的平均速度； T T2 分別為站站停車方案、跨站停車方案下的平均運(yùn)營時(shí)間。 2020屆交通運(yùn)輸 專業(yè) （城市軌道交通） 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 站站停車方案與跨站停車方案的列車運(yùn)行圖 跨站停車跟站站停車相比，主要的特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾方面 ： （ 1）列車發(fā)車間隔 在站站停車方案下，列車在各車站的發(fā)車間隔 h 的值都不改變；而在跨站?？糠桨赶?，列車在 A、 B 車站的發(fā)車間隔與在 AB 站的發(fā)車間隔不一致，列車相繼經(jīng)過統(tǒng)一車站的間隔 hw 隨列車在該站是否停靠以及 ts 的變化而變化。 （ 2）列車旅行速度和乘客乘車時(shí)間 在跨站停車方案中，列車由于在 A、 B 站的停站次數(shù)減少，使得列車運(yùn)行全程的時(shí)間相應(yīng)減少，這樣一來，列車在全程的平均旅行速度增大了，乘客在車內(nèi)的乘車時(shí)間得以節(jié)省，即是圖中 V2V1， T2T1。 （ 3）乘客在起點(diǎn)站的候車時(shí)間 在跨站停車方案中，不同類型的車站列車的發(fā)車間隔不一樣， AB 類車站的發(fā)車間隔為 hAB，而 A 類車站和 B 類車站的列車運(yùn)行為 hw，且由圖可知 hwhAB。 AB 類車站是所有列車均可?？?，在其前有跨站運(yùn)行時(shí)，發(fā)車間隔可縮??；而在 A、 B 站，只有相對(duì)應(yīng)的列車才可停靠，這樣就會(huì)使得在被跨過的車站乘客候車時(shí)間增加，因此在跨站時(shí)應(yīng)該避免連續(xù)的 A 車站或者 B 車站。 （ 4）乘客在 AB 站的換乘等待時(shí)間 在跨站停車方案中，由于不是在每個(gè)車站都停車，乘客出行的直達(dá)性就降低了，有時(shí)不得不先到達(dá) AB 站，然后再換乘去目的地的車站。比如一個(gè)乘客要從 A 站到 B站，那么他就得先到下一個(gè) AB 站，然后等待 B 類列車到達(dá)所需的 B 車站，此時(shí)在換 王曉玲：重慶輕軌 3號(hào)線跨站停車運(yùn)行方案設(shè)計(jì) 10 乘站增加的等待時(shí)間即為在 AB 站列車 A、列車 B 之間的發(fā)車間隔 hAB。 綜上所述，在跨站停車方案下，列車的平均運(yùn)營時(shí)間減少，列車的旅行速度得以提高，節(jié)省了在 A 車站之間、 B 車站之間以及在 A 車站、 B 車站和 AB 車站之間乘客出行的時(shí)間，縮短了列車在中間站的停留時(shí)間，保證正常運(yùn)營所需的車輛數(shù)減少了。但是，跨站停站方案存在的不足之處是，增加了 AB 站的換乘時(shí)間。在制定該方案時(shí)，應(yīng)該選擇上下車客流量比較大的車站作為 AB 站，以保證整條線路的服務(wù)水平。 那么，在實(shí)際運(yùn)營過程中，采用跨站停車方案需要具備哪些條件呢？ （ 1）客流條件：跨站停車方案適合于軌道交通沿線線路較長，部分車站客流量較大，其他車站客流比較均衡的情況，而且對(duì)于旅客的平均出行距離較遠(yuǎn)的情形，該方案能較好地起到集散客流的情況 [27]。對(duì)于高峰時(shí)期的客流組織而言，開行 跨站方案能有效緩解擁堵情況，最大程度的提高列車?yán)寐省? （ 2）發(fā)車間隔：在跨站停車方案中，因?yàn)楸惶^車站列車不停車，從該站發(fā)出的相鄰兩列車的發(fā)車間隔增加，因此，開行跨站停車時(shí)，列車的發(fā)車間隔要盡可能的小。一般情況下，跨站的線路發(fā)車間隔要很短，城市軌道交通一般小于 3~5 分鐘，城市軌道交通市區(qū)線路、市郊線路一般小于 8~12 分鐘 [28]。 （ 3）線路能力：跨站是唯一能提高兩條股道線路的運(yùn)行速度，還保持高發(fā)車頻率和高線路 能 力的運(yùn)營類型 [25]。盡管在 A、 B 車站列車的發(fā)車間隔有所增加，但線路還是以 AB 站為主，在跨站模 式下，該發(fā)車間隔是可以增加的，決定線路能力的仍然是 AB 類車站。也就是說，一般的雙線開行的軌道交通車站都可以采用跨站停車方案，但由于交替開行列車，因此需要為乘客提供準(zhǔn)確的停站信息。 除上述條件外，開行跨站停車方案最主要的前提是：長距離出行乘客得到的節(jié)約時(shí)間總和大于部分乘客增加的候車和換乘時(shí)間總和 [9]。這樣開行跨站停車方案才有意義，如果不能實(shí)現(xiàn)旅客出行時(shí)間的節(jié)省以及企業(yè)運(yùn)營成本的降低，站站停車方案會(huì)是更好的選擇。 2020屆交通運(yùn)輸 專業(yè) （城市軌道交通） 畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 3 重慶 3號(hào)線運(yùn)營現(xiàn)狀 重慶軌道交通 3 號(hào)線（以下簡稱 3 號(hào)線）南起魚洞，北至江北機(jī)場(chǎng)，途徑各大商圈，與火車站和機(jī)場(chǎng)相連，全線總長約 公里，為南北方向的軌道交通骨干線。該線路于 2020 年 12 月 30 日開始運(yùn)營以來，由最初開通的 10 個(gè)車站增加到至今全線 39個(gè)車站，吸引了大量的客流，有效緩解了沿線交通的壓力，改善了公共交通環(huán)境，提高了客乘車的舒適度，促進(jìn)了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 本文在對(duì) 3 號(hào)線運(yùn)營現(xiàn)狀的分析上，主要從客流現(xiàn)狀以及列車開行交路兩方面來進(jìn)行闡述。并且，通過對(duì) 3 號(hào)線晚高峰列車開行情況及客流情況的調(diào)查，繪制 3 號(hào)線現(xiàn)狀運(yùn)行圖，并且在此基礎(chǔ)上對(duì)跨站停車方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。 客流現(xiàn)狀 重慶 3 號(hào)線沿線的客流出行規(guī)律性較強(qiáng)，多數(shù)乘客出行距離較長，客流主要集中于南坪和觀音橋兩大商圈，兩路口、牛角沱和紅旗河溝 3 大換乘站，以及重慶北站，并且早出晚歸的鐘擺式客流特點(diǎn)較為明顯。 3 號(hào)線輕軌線路較長，導(dǎo)致在時(shí)間和空間上的客流分布不均，客流主要呈現(xiàn)如下特點(diǎn)：早晚高峰客流上下行客流相差懸殊，從整條線路來看，中間區(qū)段客流量大于兩端客流量。早高峰上行客流 (以魚洞至江北機(jī)場(chǎng)方向?yàn)樯闲?) 7:30~9:30 以從魚洞、九公里去往南坪、觀音橋的上班族為主，部分車站乘客需要下行客流主要從機(jī)場(chǎng)出發(fā)，此時(shí)段較少；晚高峰 17:00~19:00 上行客流相對(duì)較少，下行客流主要以重慶北站、觀音橋段到南坪魚洞方向的客流較多。從整條線路的情況來看，客流的分界點(diǎn)在南坪和重慶北站，在這兩點(diǎn)之外的區(qū)段客流相對(duì)較少且比較均衡，而在該區(qū)段之內(nèi)，客流以兩路口、牛角沱、觀音橋站最高，其他站點(diǎn)相對(duì)較高且均衡。 城市軌道交通的客流分布在時(shí)間和空間上存在不均衡性，重慶 3 號(hào)線的全線客流也呈現(xiàn)出這個(gè)特點(diǎn)。 對(duì)于客流的空間分布特點(diǎn)，通過對(duì) 3 號(hào)線沿線居民區(qū)分布、商業(yè)圈分布以及居民出行需求的分析，可以得到 3 號(hào)線全線各站的客流量大致情況如圖 所示?？梢钥闯觯土髁恐饕杏谥虚g區(qū)段，往兩端走，客流量就逐漸減少，這跟中間區(qū)段為商業(yè)圈、火車站及與其他線路換乘的接駁點(diǎn)密不可分。同時(shí)，中間區(qū)段的列車發(fā)車間隔跟開行列車對(duì)數(shù)跟兩端的也有所不同，這一點(diǎn)在后面會(huì)有所介紹。 王曉玲：重慶輕軌 3號(hào)線跨站停車運(yùn)行方案設(shè)計(jì) 12 圖 3 號(hào)線全線各站進(jìn)出站客流 對(duì)于客流在時(shí)間上的分布特點(diǎn)，同樣存在不均衡性。主要表現(xiàn)為早晚高峰客流居多，而其他時(shí)段較少，影響這部分客流的原因主要是因?yàn)樯习嘧鍖?duì)出行時(shí)間需求的固定性較高。全天客流分布情況大致如圖 所示。 圖 全天各時(shí)段客流比例 列車開行現(xiàn)狀 由于 3 號(hào)線線路較長，一個(gè)單程運(yùn)行需要 90 分鐘左右，所以 3 號(hào)線的列車開行 2020屆交通運(yùn)輸 專業(yè) （城市軌道交通） 畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 方案并非是在起點(diǎn)站均為魚洞或江北機(jī)場(chǎng)，而是根據(jù) 3 號(hào)線區(qū)間客流的分布特點(diǎn)，確保較高的服務(wù)水平，并在滿足運(yùn)力的條件下，盡量縮短發(fā)車間隔，將軌道交通 3 號(hào)線劃分為三個(gè)區(qū)間運(yùn)行，且工作日早晚高峰于其余時(shí)段執(zhí)行不同的運(yùn)行區(qū)間。列車開行交路如下： （ 1）工作日早晚高峰列車交路如圖 （工作日 7:30～ 9: 16:30～ 19:30）。 圖 工作日早晚高峰列車交路 該交路方案的三個(gè)區(qū)段分別是：魚洞 ~鄭家院子、 九公里 ~鄭家院子、四公里 ~江北機(jī)場(chǎng)，三個(gè)區(qū)間的列車交替開行。即： 第一列車從魚洞到鄭家院子，鄭家院子為終點(diǎn)站； 第二列車從四公里到江北機(jī)場(chǎng)，江北機(jī)場(chǎng)為終點(diǎn)站； 第三列車從九公里到鄭家院子，鄭家院子為終點(diǎn)站； 第四列車從四公里到江北機(jī)場(chǎng)，江北機(jī)場(chǎng)為終點(diǎn)站； 以此類推。 （ 2）其余時(shí)段 列車交路如圖 （工作日平峰期，周六、周日全天）。 圖 其余時(shí)段 列車交路 該交路方案的