沈阳地铁一号线运输组织方案优化研究

第34卷第11期铁道运输与经济RAILWAYTRANSPORTANDECONOMY77城市轨道交通城市轨道交通摘要：从城市轨道交通客流特征分析出发，研究沈阳地铁一号线断面客流的时空特征，根据目前存在的高峰(尤其是早高峰)时段客流满载率过高、平峰时段客流满载率过低、车底运用不合理等问题，以及运输组织方案现状，在保证可以投入运营的车底数量不变的条件下，从改变备用车底使用方法、开行多交路、优化折返方式等方面优化沈阳地铁一号线的运输组织方案。关键词：地铁；客流；运输组织方案；满载率Abstract:Beginningfrompassengerflowcharacteristicsofurbanrailtransit,thispaperstudiesthespace-timecharacteristicsofsectionalpassengerflowinShenyangMetroLine1.Accordingtotheproblemsofhighfullyloadedrateofpassengerflowinpeaktime(especiallymorningpeaktime),lowfullyloadedrateofpassengerflowinusualtimeandunreasonableuseofcarframe,aswellasthestatusoftransportorganizationscheme,undertheconditionofunchangeablenumberofoperatedcarframe,thetransportorganizationschemeofShenyangMetroLine1isoptimizedfromtheaspectsofchangingusewayofstandbycarframe,operatingmulti-routeandoptimizingreturnmethod.KeyWords:Metro;PassengerFlow;TransportOrganizationScheme;FullyLoadedRate文章编号：1003-1421(2012)11-0077-05中图分类号：U231+.92文献标识码：B沈阳地铁一号线运输组织方案优化研究薛亮1，刘小玲2（1.辽宁省交通高等专科学校经济管理系，辽宁沈阳110122；2.沈阳地铁集团有限公司运营分公司客运中心，辽宁沈阳110011）(1.EconomyandManagementDepartment,LiaoningProvincialCollegeofCommunication,Shenyang110122,Liaoning,China;2.PassengerTransportCenter,OperationBranchCompanyofShenyangUndergroundGroupLtd.Corp.,Shenyang110011,Liaoning,China)StudyonSchemeOptimizationofShenyangMetroLine1TransportOrganizationXUELiang1,LIUXiao-ling2第34卷第11期铁道运输与经济78城市轨道交通城市轨道交通沈阳地铁一号线一期正线共设22个车站，自西向东依次为十三号街站、中央大街站、七号街站、四号街站、张士站、开发大道站、于洪广场站、迎宾路站、重工街站、启工街站、保工街站、铁西广场站、云峰北街站、沈阳站、太原街站、南市场站、青年大街站、怀远门站、中街站、东中街站、滂江街站、黎明广场站，线路全长27.9km。该线路横跨沈阳市区东西方向，将铁西广场、沈阳站、太原街、中街、东中街等商圈连为一体。沈阳地铁一号线自2010年9月27日开通以来，客流迅速增长，出现高峰时段车厢拥挤、车辆满载率高、部分时段和区段运能不足的现象。目前，沈阳地铁一号线的运输组织方案不尽合理，主要表现在高峰(尤其是早高峰)时段客流满载率过高、平峰时段客流满载率过低、车底运用不合理等方面。因此，从沈阳地铁一号线实际客流的时空分布特征分析出发，研究其运输组织方案存在的问题及相应的优化措施。1运输组织方案现状分析1.1客流现状研究选取2012年3月12日沈阳地铁一号线客流(周一，计划运行图平日运行图)，对其断面客流特征进行分析。（1）断面客流时空分布特征[1]。沈阳地铁一号线按时间分布，断面分时客流统计如图1、图2所示；按空间分布，断面分区间客流统计如图3、图4所示。（2）客流分析[2]。由图1可以看出，沈阳地铁一号线早晚高峰特征明显。早高峰时段为7:00—9:00，其中极端早高峰时段(7:00—8:00)客流为14544人次/h；晚高峰时段为17:00—19:00，图1沈阳地铁一号线全天分时分方向最大断面统计图图2沈阳地铁一号线全天分时不均衡系数统计图16000140001200010000800060004000200005∶00—6∶006∶00—7∶007∶00—8∶008∶00—9∶009∶00—10∶0010∶00—11∶0011∶00—12∶0012∶00—13∶0013∶00—14∶0014∶00—15∶0015∶00—16∶0016∶00—17∶0017∶00—18∶0018∶00—19∶0019∶00—20∶0020∶00—21∶0021∶00—22∶0022∶00—23∶00上行最大断面下行最大断面客流量/(人次/h)5∶00—6∶006∶00—7∶007∶00—8∶008∶00—9∶009∶00—10∶0010∶00—11∶0011∶00—12∶0012∶00—13∶0013∶00—14∶0014∶00—15∶0015∶00—16∶0016∶00—17∶0017∶00—18∶0018∶00—19∶0019∶00—20∶0020∶00—21∶0021∶00—22∶0022∶00—23∶002.502.001.501.000.500.00不均衡系数沈阳地铁一号线运输组织方案优化研究薛亮等第34卷第11期铁道运输与经济79城市轨道交通城市轨道交通分3个阶段实施。目前，第一阶段全线实现点式列车自动防护(ATP)功能，通过列车自动监督(ATS)或本地控制工作站(LCW)自动或人工排列进路，上线列车采用点式ATP驾驶模式，按地面信号显示及车载推荐速度行车，前后相邻列车之间的安全运行间隔由计轴区段自动防护。（1）运行图情况。目前，沈阳地铁一号线工作日计划运行图技术参数为：单一交路(十三号街至黎明广场)；运行图运用列车数21列，最大上线运营20列，十三号街车辆段备用车1列；早高峰时段行车间隔为6min；晚高峰时段行车间隔为6min38s；其余时段行车间隔为7min～9min42s。（2）运行图运能运量适应性分析。根据沈阳图3沈阳地铁一号线上行断面空间分布示意图图4沈阳地铁一号线下行断面空间分布示意图其中极端晚高峰时段(17:00—18:00)客流为10690人次/h。由图3、图4可以看出，沈阳地铁一号线早高峰客流具有明显的向心特征。在早高峰时间段(7:00—9:00)，由西段至市中心(沈阳站)的断面客流非常大，过青年大街站(换乘站，与二号线换乘)后，断面客流骤减；晚高峰时段(17:00—19:00)客流具有明显的离心特征，在该时段内，由青年大街站往西段的客流也增幅明显。1.2运输组织方案现状沈阳地铁一号线一期工程22个车站中有7个车站具备列车折返能力，有1个车辆段与十三号街站连接，有2条出入段线。目前，沈阳地铁一号线采用6节车辆编组，列车定员为1440人/列。采用的是基于通信的列车自动控制(CBTC)信号系统，共7∶00—8∶008∶00—9∶0017∶00—18∶0018∶00—19∶0014000120001000080006000400020000十三号街—中央大街中央大街—七号街七号街—四号街四号街—张士张士—开发大道开发大道—于洪广场于洪广场—迎宾路迎宾路—重工街重工街—启工街启工街—保工街保工街—铁西广场铁西广场—云峰北街云峰北街—沈阳站沈阳站—太原街太原街—南市场南市场—青年大街青年大街—怀远门怀远门—中街中街—东中街东中街—滂江街滂江街—黎明广场客流量/(人次/h)120001000080006000400020000十三号街—中央大街中央大街—七号街七号街—四号街四号街—张士张士—开发大道开发大道—于洪广场于洪广场—迎宾路迎宾路—重工街重工街—启工街启工街—保工街保工街—铁西广场铁西广场—云峰北街云峰北街—沈阳站沈阳站—太原街太原街—南市场南市场—青年大街青年大街—怀远门怀远门—中街中街—东中街东中街—滂江街滂江街—黎明广场客流量/(人次/h)7∶00—8∶008∶00—9∶0017∶00—18∶0018∶00—19∶00沈阳地铁一号线运输组织方案优化研究薛亮等第34卷第11期铁道运输与经济80城市轨道交通城市轨道交通地铁一号线工作日运行图分时段运能统计，运能与运量匹配如图5、图6所示。由图5、图6可知，上行除极端早高峰时段满载率超过1.01外，其余时段满载率都没有超过1.00，运输能力的配备均能够满足客流需求；下行运输能力的配备基本能够满足客流需求，满载率均小于1.00；白天平峰时段运输能力富余量比较大，在10:00—16:00上、下行的满载率基本在0.50左右。1.3存在问题分析从客流特征上分析，存在以下问题。（1）早晚高峰客流量差异大，主要表现在早晚高峰客流数值明显不同，极端早高峰客流数值远超过极端晚高峰客流数值。（2）上、下行客流极度不均衡，特别是早晚高峰时段的上、下行客流不均衡程度更为突出。早高峰上行断面客流远大于下行断面客流，最大不均衡系数高达1.27，而晚高峰下行断面客流大于上行断面客流，最大不均衡系数也达到1.15。（3）极端高峰(尤其是极端早高峰)能力最为紧张，乘客满意度及舒适度较低。根据客流分析，目前沈阳地铁一号线存在的最大问题是极端高峰(尤其是上行极端早高峰)能力不能满足客流需求，满载率超过1.01，已经超过了乘客可承受的拥挤程度。由于受车底数量的限制(目前可以投入运营的车底数量仅为21列)，并且目前还无法通过增加车底运用数量来缩短行车间隔。单一交路及折返方式不能完全满足客流特征。2运输组织方案优化及比较2.1运输组织优化分析通过对沈阳地铁一号线运能与运量的适应性图5沈阳地铁一号线运行图对应的上行运能与运量匹配图图6沈阳地铁一号线运行图对应的下行运能与运量匹配图5∶00—6∶006∶00—7∶007∶00—8∶008∶00—9∶009∶00—10∶0010∶00—11∶0011∶00—12∶0012∶00—13∶0013∶00—14∶0014∶00—15∶0015∶00—16∶0016∶00—17∶0017∶00—18∶0018∶00—19∶0019∶00—20∶0020∶00—21∶0021∶00—22∶0022∶00—23∶001600014000120001000080006000400020000上行最大断面上行运能客流量/(人次/h)5∶00—6∶006∶00—7∶007∶00—8∶008∶00—9∶009∶00—10∶0010∶00—11∶0011∶00—12∶0012∶00—13∶0013∶00—14∶0014∶00—15∶0015∶00—16∶0016∶00—17∶0017∶00—18∶0018∶00—19∶0019∶00—20∶0020∶00—21∶0021∶00—22∶0022∶00—23∶001600014000120001000080006000400020000下行最大断面下行运能客流量/(人次/h)沈阳地铁一号线运输组织方案优化研究薛亮等第34卷第11期铁道运输与经济81城市轨道交通城市轨道交通分析，可以看出早高峰时段中7:00—8:00的满载率最大，而且最大断面发生在云峰北街—沈阳上行区段。因此，可以考虑在7:00—8:00时段，在重工街—青年大街间开行一个小交路(重工街站和青年大街站