【正文】 基地、最大的港口和國(guó)際航運(yùn)中心之一，是科技、信息、文化中心之一和國(guó)家的歷史文化名城。進(jìn)一步促進(jìn)長(zhǎng)江三角洲和長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的共同發(fā)展。上海市建設(shè)的戰(zhàn)略目標(biāo)是：抓住世紀(jì)之交的歷史基于，經(jīng)過(guò)若干年的努力把上海建設(shè)成為經(jīng)濟(jì)繁榮、科技先進(jìn)、文化發(fā)達(dá)、布局合理、交通便捷、信息靈敏、環(huán)境整潔的現(xiàn)代化大都市。徹底改變交通基礎(chǔ)設(shè)施薄弱的局面，是居民出行條件得到進(jìn)一步改善。公交系統(tǒng)以各種手段并存，尤以大運(yùn)載量的軌道交通作為骨干體系，承擔(dān)大部分的客運(yùn)任務(wù)。 本文主要研究?jī)?nèi)容本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外的城市軌道交通多編組運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀做了一定的分析，從中得出了在上海軌道交通存在的某些問(wèn)題，然后通過(guò)分析比較上海軌道交通車站的信號(hào)設(shè)備、行車組織及設(shè)備管理等各項(xiàng)數(shù)據(jù)資料，分析了影響多編組列車運(yùn)行的因素，并結(jié)合其他一些運(yùn)行方式的仿真分析，提出了一些對(duì)上海軌道交通多編組列車運(yùn)行有利的建議，最終得出上海多編組運(yùn)行是可行的這一結(jié)論。多編組列車運(yùn)行方式在國(guó)外已經(jīng)相當(dāng)成熟了，它不僅在很大程度上可以節(jié)省運(yùn)能，同時(shí)也可以根據(jù)客流需要，合理安排列車運(yùn)行，大大提高運(yùn)營(yíng)效率，而使用不同編組的列車，又能讓乘客的舒適性得到一定的提高，增加軌道交通的社會(huì)效益，并且在結(jié)合了其它的運(yùn)行方式之后，能使上海的軌道交通向網(wǎng)絡(luò)化的運(yùn)營(yíng)模式更邁進(jìn)一步。維也納2號(hào)線列車為6節(jié)編組，但可根據(jù)需要解編為4節(jié)。2號(hào)車與3號(hào)車之間、4號(hào)車與5號(hào)車之間用車鉤連接，其余為固定連接。維也納的列車很多都可以根據(jù)實(shí)際需要而改變編組數(shù)，再加上調(diào)節(jié)行車密度以適應(yīng)不同時(shí)期和不同時(shí)段客流量變化上的要求，是提高地鐵運(yùn)行效率的有效途徑，值得我們學(xué)習(xí)和借鑒。這是同一線路在不同時(shí)間根據(jù)客流情況，可以有長(zhǎng)列（9節(jié)）、中列（6節(jié)）、短列（3節(jié)）不同長(zhǎng)度的列車運(yùn)行，既滿足乘客的需求，也保證了一定的車輛利用率。這給了我們一個(gè)重要的啟示，即多線路混合運(yùn)行是安全可靠的，另外加上法蘭克福等眾多城市的實(shí)際驗(yàn)證，說(shuō)明了不同編組的列車同樣可以在一條線路上行駛，而且是安全而可行的，這種運(yùn)行方式對(duì)疏散大客流段緊張狀況和方便偏遠(yuǎn)地區(qū)乘客有重要意義。東京是世界上地鐵發(fā)展水平領(lǐng)先的國(guó)家之一。共設(shè)42座車站。而且不同種列車它的編組數(shù)量也是不相同的，一些客流較小的車站，一般都使用小編組列車，而大客流車站則使用大編組的列車。京成線上幾種列車停站不同，編組也不相同，普通列車有4輛和6輛編組，特急、通勤和直達(dá)列車均為8輛編組[3]，而且直達(dá)列車為全程對(duì)號(hào)入座，充分體現(xiàn)了以人為本的思想，同時(shí)也提高了列車滿載率，節(jié)約了運(yùn)營(yíng)成本。這方面的運(yùn)營(yíng)組織方法是很值得上海地鐵學(xué)習(xí)的。此外先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品依靠的是科技進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新，在我國(guó)地鐵建設(shè)造價(jià)的構(gòu)成中，主要的設(shè)備如車輛和信號(hào)系統(tǒng)等都依賴于進(jìn)口，致使地鐵造價(jià)大幅上升，嚴(yán)重制約了地鐵建設(shè)的發(fā)展，而且后期運(yùn)營(yíng)和維護(hù)費(fèi)用也十分昂貴，所以我們除了在運(yùn)營(yíng)方式上采用節(jié)省耗能的多編組運(yùn)行方式外，也要不斷提高技術(shù)水平，做到設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化運(yùn)營(yíng)。以前我們都是按遠(yuǎn)期最大斷面區(qū)間的高峰小時(shí)運(yùn)量來(lái)設(shè)計(jì)地鐵,繼而購(gòu)置設(shè)備。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn),可以有很多種運(yùn)輸組織措施來(lái)適應(yīng)運(yùn)量的不同要求: ①可以靈活編組,改編列車的長(zhǎng)度； ②在中途折返,開(kāi)行區(qū)間列車,實(shí)行“套跑方案”；③采用多編組結(jié)合快慢車運(yùn)行方式，節(jié)省運(yùn)能；可以多條線路在繁忙區(qū)段共線運(yùn)行,以滿足運(yùn)量的要求等。國(guó)外很多城市都已經(jīng)在地鐵線路上使用了多編組列車運(yùn)行的技術(shù)，但他們除此之外還以快慢車的列車車開(kāi)行方式來(lái)協(xié)助多編組運(yùn)營(yíng)，比如在客流較多的兩個(gè)車站間開(kāi)行大編組的直達(dá)快車，又或是在大交路上采用小編組的站站停慢車運(yùn)行，使其達(dá)到更好的效果，真正起到降低列車能耗、節(jié)省運(yùn)能、提高運(yùn)行效率的作用。該線建立起市中心和兩個(gè)國(guó)際機(jī)場(chǎng)之間的便捷客運(yùn)通道，連接市區(qū)的主要活動(dòng)中心和大型客流集散點(diǎn)，如中山公園地區(qū)、靜安寺地區(qū)、花木城市副中心等地區(qū)，并且?guī)?dòng)張江、唐鎮(zhèn)、川沙等沿線重要地區(qū)發(fā)展。 2號(hào)線的作用意義其中2號(hào)線東延伸段的順利建成將形成城市東西向的發(fā)展軸和快速客運(yùn)交通走廊，促進(jìn)浦東、浦西的聯(lián)動(dòng)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)浦東、虹橋的兩個(gè)國(guó)際機(jī)場(chǎng)的連接，促進(jìn)國(guó)際航空樞紐的形成，進(jìn)一步提高2號(hào)線的運(yùn)營(yíng)效益，同時(shí)對(duì)沿線地區(qū)的土地開(kāi)發(fā)利用和經(jīng)濟(jì)發(fā)展也具有重要意義。軌道交通2號(hào)線東延伸段是軌道交通網(wǎng)中重要的組成部分，它的建設(shè)具有重要意義。2號(hào)線作為上海城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)中一條主要市域快速軌道交通線路，具有大容量、長(zhǎng)距離、快速度的特點(diǎn)，可以承擔(dān)城市范圍的乘客長(zhǎng)距離出行需求。合理的運(yùn)輸組織方式，將直接關(guān)系到2號(hào)線的能力、效益和安全。具體內(nèi)容主要包括：列車開(kāi)行的交路形式、列車開(kāi)行種類和數(shù)量、列車編組和開(kāi)行間隔以及車底運(yùn)用方案等。 運(yùn)輸組織方式應(yīng)遵守的基本原則2號(hào)線的運(yùn)輸組織方式應(yīng)遵守以下幾點(diǎn)基本原則：（1）客流是決定運(yùn)輸組織方式的基礎(chǔ)，客流特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)的不同決定了運(yùn)輸組織方式的不同。這些客流的構(gòu)成和特點(diǎn)都會(huì)直接影響運(yùn)輸組織方式。合理的運(yùn)輸組織方式應(yīng)能滿足長(zhǎng)途客流，兼顧短途客流，方便跨線換乘客流。（2）充分發(fā)揮2號(hào)線快速度、長(zhǎng)距離的優(yōu)勢(shì)，提高列車旅行速度和客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量與其它城市軌道交通線路相比，2號(hào)線的最大特點(diǎn)是快速度、長(zhǎng)距離，連接兩個(gè)機(jī)場(chǎng)，全線客流分布不均，因此在運(yùn)輸組織中，既要考慮運(yùn)輸組織的方便，又要充分發(fā)揮市域快速軌道交通線的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，采用不同的列車編組形式和開(kāi)行交路，開(kāi)行的列車應(yīng)能覆蓋主要的客流區(qū)段，并盡可能提高列車的旅行速度，減少旅客的出行時(shí)間和換乘次數(shù)，提高服務(wù)水平。根據(jù)市域快速軌道交通線路長(zhǎng)、客流分布不均衡的特點(diǎn)，列車交路可采用以下幾種類型。這種交路模式列車運(yùn)行組織簡(jiǎn)單，對(duì)中間折返設(shè)備要求不高，適用于全程客流均勻、無(wú)明顯客流斷點(diǎn)的情況，這樣，全程的所有區(qū)段運(yùn)能的浪費(fèi)情況不大。從乘客的角度看，部分長(zhǎng)距離出行的換乘次數(shù)有所增加，乘客服務(wù)水平有所降低。這種組織方案，既能滿足運(yùn)輸需求，又能提高運(yùn)營(yíng)效益，適用于區(qū)段客流量不均衡程度較大、有明顯客流斷點(diǎn)的情況。因此全線交路的種類和數(shù)量應(yīng)該適當(dāng)控制，否則會(huì)給列車運(yùn)行組織、乘客等候時(shí)間、運(yùn)輸能力利用等方面帶來(lái)不利之處。從客流的角度考慮，采用多種組合交路更能適應(yīng)斷面客流變化，節(jié)省運(yùn)用車輛，而單一交路可以使全線保持較高服務(wù)水平；但當(dāng)斷面客流中間大，兩端小，差異較大，若采用單一交路將造成部分區(qū)段運(yùn)能浪費(fèi)，因此根據(jù)目前2號(hào)線的客流特點(diǎn)，不推薦采用單一交路模式，而適合采取多種交路銜接、大小交路嵌套或相互組合的模式。在大小交路嵌套模式的條件下，大小交路列車運(yùn)行相互影響。（2）列車編組[18]列車編組數(shù)量是快速軌道交通設(shè)計(jì)的主要參數(shù)，由此確定系統(tǒng)的車站長(zhǎng)度、供電和通風(fēng)設(shè)備的容量、系統(tǒng)運(yùn)輸能力，以及檢修車庫(kù)的長(zhǎng)度等。同時(shí)也關(guān)系到對(duì)乘客的服務(wù)水平。這種列車編組方式運(yùn)營(yíng)難度較小。如統(tǒng)一采用大編組的列車，那么在線路的平峰或低峰時(shí)段必定會(huì)造成運(yùn)能的浪費(fèi)，就拿6號(hào)線來(lái)說(shuō)，在低峰時(shí)段，整列車一共也就十來(lái)個(gè)人，如果開(kāi)行的是8節(jié)編組的列車，這難道不是在浪費(fèi)么？還有上海的8號(hào)線，采用的是6節(jié)編組的小型車，但目前來(lái)看，它的客流量正在日益上升，在高峰時(shí)段多少會(huì)有些運(yùn)能不足的現(xiàn)象，所以說(shuō)面對(duì)上海日益增多的客流量，采用多編組運(yùn)營(yíng)方式是可行而且有必要的。應(yīng)該指出的是在這樣的編組方式下，統(tǒng)一種類交路的列車編組應(yīng)該固定，不宜采用多次解編的方法。上海的軌道交通2號(hào)線將是一個(gè)典型的多編組運(yùn)營(yíng)線路，由于2號(hào)線東延伸客流相對(duì)市區(qū)客流偏小，因此為了不降低2號(hào)線東延伸的服務(wù)水平，在東延伸可以采用小編組（6輛或4輛）的列車，而西端則采用8節(jié)編組進(jìn)行運(yùn)營(yíng)，這樣不僅為上海的軌道交通節(jié)省了能耗，更為其日后其他線路的運(yùn)營(yíng)提供了參考。以下是兩種不同交路形式下東延伸區(qū)段的開(kāi)行對(duì)數(shù)。 2） 龍陽(yáng)路分段在龍陽(yáng)路分段時(shí)，不同的交路形式下，東延伸開(kāi)行的對(duì)數(shù)（東延伸均采用4輛編組）。其含義是：車底固定使用（不套跑）條件下，某類車底僅擔(dān)當(dāng)某一固定交路的列車運(yùn)行任務(wù)；而車底非固定使用（套跑）條件下，某類車底可以擔(dān)當(dāng)多種交路的列車運(yùn)行任務(wù)。車底的固定和非固定兩種運(yùn)用方式，僅從列車的運(yùn)行組織實(shí)現(xiàn)的可能性來(lái)看，并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，在折返能力、信號(hào)制式、站臺(tái)客運(yùn)管理等方面條件滿足的條件下均可以實(shí)現(xiàn)，并各自具有自身的優(yōu)缺點(diǎn)。這里僅就這兩種車底運(yùn)用方式在車底運(yùn)用數(shù)量方面的特點(diǎn)進(jìn)行分析。因?yàn)榧热辉谀骋粋€(gè)站分了大小交路，則說(shuō)明在小交路的客流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于大交路的客流量，那么對(duì)于大客流用大編組列車，小客流用小編組列車就合情合理了，這也是為了節(jié)省能耗，充分利用每一份資源。N車底是由車底的運(yùn)用周期與列車的開(kāi)行間隔時(shí)間共同決定的。T周的計(jì)算公式為：T周=t上行+t下行+t始折+t終折……………………………………………………（ ）其中：t上行表示列車上下旅行時(shí)間。 t始折表示列車在始發(fā)站的折返時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于給定的開(kāi)行方案（列車開(kāi)行交路），t上行與t下行的時(shí)間基本是固定的，因此T周主要受t始折與t終折的影響，如果t始折與t終折都取最小折返時(shí)間，則T周達(dá)到最小值，稱為Tmin周。由于以方面車底運(yùn)用周期本身大多不為開(kāi)行間隔的整倍數(shù)，同時(shí)，一般來(lái)說(shuō)，在運(yùn)行圖鋪畫過(guò)程中，為了給運(yùn)行圖留有適當(dāng)調(diào)整的空間，t始折與t終折比最小折返時(shí)間的值取得稍大一點(diǎn)，以此T周≥Tmin周?？紤]全天運(yùn)行由多個(gè)時(shí)間段組成，因此，綜上所述，全天所需的車底數(shù)量可按下式計(jì)算：N車底i=min（T周/t間i ，N可用）…………（ ）其中本身進(jìn)整符號(hào)，i本身一天中第i個(gè)時(shí)間段。根據(jù)上述的分析，可以知道開(kāi)行多編組列車能夠提高列車的運(yùn)營(yíng)水平，縮短旅行時(shí)間，為長(zhǎng)距離旅行的旅客提供更高水平的服務(wù)。此外由于提高了旅行速度，從而可以縮短列車的周轉(zhuǎn)時(shí)間，提高車輛的利用效率，減少對(duì)運(yùn)營(yíng)車輛數(shù)量的需求。4 影響多編組列車運(yùn)行的因素分析 客流因素 客流量是決定車輛編組的重要因素。 預(yù)測(cè)依據(jù)及基礎(chǔ)資料（1） 客流預(yù)測(cè)依據(jù)以《上海市城市總體規(guī)劃》（1999~2000）、《上海市城市綜合交通規(guī)劃》（1999~2020）等規(guī)劃資料和相關(guān)交通預(yù)測(cè)模型為依據(jù)，同時(shí)參考以往軌道交通項(xiàng)目研究中已被廣泛認(rèn)可的參數(shù)和成果。 軌道交通2號(hào)線客流預(yù)測(cè)指標(biāo)匯總表 指標(biāo)年限全日客運(yùn)總量/萬(wàn)乘次高峰高斷面客流量/萬(wàn)乘次客運(yùn)強(qiáng)度/萬(wàn)乘次將巴黎的RER線與上海的R線進(jìn)行對(duì)比，從這兩城市郊區(qū)的人口密度(巴黎約647人/km2, 上海為2090人/km2)的對(duì)比中可以看出, 未來(lái)上海R線的客流需求將大大超過(guò)巴黎RER。（4）關(guān)于客流預(yù)測(cè)客流預(yù)測(cè)是確定車輛選型、車輛編組的重要依據(jù)之一。而且,應(yīng)該肯定客流預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)軌道交通的預(yù)測(cè)結(jié)果無(wú)可非議。對(duì)于客流預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)軌道交通的預(yù)測(cè)工作和結(jié)果應(yīng)予以充分尊重和認(rèn)可,但預(yù)測(cè)客流并不能作為確定軌道交通建設(shè)規(guī)模的唯一依據(jù)。如果適當(dāng)?shù)靥岣邩?biāo)準(zhǔn),降低擁擠程度,車廂比較寬松,不僅增加了乘客乘車的舒適度,也增加了安全感。車輛編組及動(dòng)拖比等技術(shù)條件應(yīng)符合工程總體需要,車輛編組的靈活性有利于運(yùn)輸組織。[8]對(duì)于某些線路,若近期內(nèi)客流較小,可按“高密度、小編組”的原則組織運(yùn)營(yíng),也可暫采用小型車組織運(yùn)營(yíng)。當(dāng)然,這需要車輛能夠靈活編組,或者要求線路滿足大、小車兼容的技術(shù)條件,而這是不難做到的。提出了近期采用最大編組一半的小編組列車、遠(yuǎn)期采用可解列和連掛的靈活編組方案，以提供滿足不同時(shí)期以及每日不同時(shí)段的運(yùn)能要求和高水平運(yùn)營(yíng)服務(wù)。城市客流特征表明，不同區(qū)域采用不同編組以提高滿載率和服務(wù)水平是可行和必要的。 新建線路應(yīng)從初期考慮車輛、信號(hào)、車站導(dǎo)向系統(tǒng)和車輛段設(shè)備的一致性，使設(shè)備功能和性能得到最大限度的發(fā)揮。 車站主要設(shè)備分析[17]（1）供電：根據(jù)路網(wǎng)規(guī)劃和城市供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，采用集中供電設(shè)備兩路獨(dú)立可靠的供電電源。（3）設(shè)備監(jiān)控：設(shè)置中央和車站兩級(jí)管理，構(gòu)成中央、車站和就地三級(jí)控制。(5) 設(shè)備選型：應(yīng)滿足功能要求，按照技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)耐用、管理簡(jiǎn)單、節(jié)約能源和便于維修的原則進(jìn)行選型，設(shè)備綜合國(guó)產(chǎn)化率不低于70%。信號(hào)設(shè)計(jì)列車追蹤間隔為100s，運(yùn)營(yíng)追蹤最小間隔為120s，既有2號(hào)線工程采用的是美國(guó)USamp。2號(hào)線東延伸工程正線計(jì)算機(jī)連鎖也采用同既有2號(hào)線相同制式的區(qū)域式微機(jī)連鎖系統(tǒng)。[5]想要不同編組的同型列車在一條線路上運(yùn)行，首先必須保證的是列車運(yùn)行所需設(shè)備的制式必須統(tǒng)一。在國(guó)外，多編組運(yùn)營(yíng)的技術(shù)早已成熟，同時(shí)也被廣泛運(yùn)用，比如東京、巴黎等，這說(shuō)明在地鐵行業(yè)多編組運(yùn)營(yíng)是完全可行的。 車站運(yùn)營(yíng)管理[9]地鐵列車運(yùn)行管理模式采用兩級(jí)調(diào)度機(jī)制：第一級(jí)為中央控制中心集中監(jiān)控，第二級(jí)為車站、車輛段監(jiān)控：1. 中央控制中心監(jiān)控在中央控制中心設(shè)有列車運(yùn)行自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備ATS，可用于對(duì)全線列車的自動(dòng)運(yùn)行控制、列車運(yùn)行調(diào)整、進(jìn)路設(shè)置、編輯列車是可變。在控制中心設(shè)有顯示全線信號(hào)設(shè)備狀態(tài)和列車實(shí)時(shí)位置的顯示屏。這有利于提高工作效率，保證行車安全。在調(diào)度集中故障時(shí)，即下放為車站監(jiān)控。車站行車值班員在中心行車調(diào)度員領(lǐng)導(dǎo)下進(jìn)行工作。由車站行車值班員負(fù)責(zé)管理本管區(qū)內(nèi)的列車運(yùn)行。在車站ATS分機(jī)發(fā)生故障時(shí)，即改為車站人工控制。負(fù)責(zé)控制車輛段內(nèi)部道岔和信號(hào)，排列進(jìn)路，接發(fā)列車。線路多編組運(yùn)行模式現(xiàn)逐漸被采用，它不僅可以降低企業(yè)的運(yùn)能消耗，更能合理利用資源，正確根據(jù)客流量的大小來(lái)配備車輛，真正做到高效、節(jié)能地運(yùn)行。駕駛方式為每列車設(shè)一名司機(jī)，在折返站上配有待班司機(jī)，列車輪班后，由待班司機(jī)為本務(wù)司機(jī)，駕駛列車運(yùn)行，以此循環(huán)，采用該方式可節(jié)省司機(jī)定員，減少運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。多編組列車運(yùn)行的難度顯而易見(jiàn)要比單一的運(yùn)行方式大很多，不僅是要對(duì)能耗、客流等因素加以考慮，更主要的還是運(yùn)行的根本要求——安全，所以說(shuō)優(yōu)良的監(jiān)控系統(tǒng)是保障列車安全運(yùn)行的首要前提。以上海軌道交通2號(hào)線為例，既有線路采用A型車，根據(jù)貫通運(yùn)營(yíng)的列車交路和客流需求，其東延伸段線路仍然選用A型車。為體現(xiàn)軌道交通“以人為本”的理念，應(yīng)適當(dāng)改善乘車環(huán)境，可采用在原有普通車輛的基礎(chǔ)上對(duì)客室的布置加以調(diào)整，增加座位數(shù)量和減少單位面積站立人數(shù)的方案。2號(hào)線作為市中心區(qū)聯(lián)系浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)的直達(dá)通道，考慮城儲(chǔ)旅客行李較多，可在車廂內(nèi)近貫通道處占用部分站席空間設(shè)置專用行李區(qū)，為此將會(huì)減少車輛的額定載客量。 列車編組[19]以軌道交通2號(hào)線為例