张姝钒

深圳市地铁集团有限公司

城市轨道交通线路运输能力研究

张姝钒

深圳市地铁集团有限公司

随着城市轨道交通路网的不断形成、路网规模的不断扩大和路网结构的不断升级，对网络化环境下的资源共享、集中指挥、智能化管理等提出了更高的要求。要实现全网范围内的“资源共享，综合利用”，就必须准确计算出运输能力、评估既有路网运输能力极限和查找出既有路网的运输能力约束，解决路网能力瓶颈识别和消解的问题，从而实现路网整体优势出发的“点、线、网”的动态能力协调配置，以有效解决由于运能紧张及能力利用不合理而导致的运输效率不高的问题，从而更好地发挥城市轨道交通网络系统整体能力和综合效益。

城市；轨道交通；运输能力；研究

1 引言

运输能力是城市轨道交通系统最重要的参数，一切运输组织都要以运输能力作为出发点。城市轨道交通运输组织只有由点、线构成的一个完整的轨道交通路网系统才能完成。点系统能力、线系统运输能力的研究是路网系统能力研究的基础，但路网系统运输能力不仅仅是组成路网各点线子系统运输能力的简单加总，孤立地研究“点”或“线”系统的运输能力具有很大片面性，所以从系统的观点讲“轨道交通运输能力”应该是轨道交通路网系统的运输能力，而不是其各子系统的运输能力。然而，目前关于路网系统运输能力的研究并不多见，因此有必要对其进行深入分析与探讨。

2 路网系统运输能力的影响因素

2.1 线路通过能力

线路是轨道交通路网系统的重要组成部分，’是形成路网有效供给能力的最基础产出部分。路网系统运输能力包括在一定时期内各轨道交通线路所能够提供的运力数量的总和。可见，轨道交通路网系统运输能力与线路通过能力直接相关。

2.2 路网规模

路网系统运输能力不仅与线路通过能力有关，还与路网规模有关，有以下两方面原因：1)对于某一固定轨道交通线路而言，其运输能力与该线路上行驶列车的速度、密度或载重有关;但对于整个路网而言，除了上述因素对运输能力的影响外，路网规模从数量上反映了轨道交通系统的运输能力，是形成轨道交通运输综合能力的物质基础。一般来说，在轨道交通运输效率不变的情况下，路网规模越大，设计运输能力就越大，反之，设计运输能力就小。2)轨道交通运输是以实现旅客的空间位移为目的的，其运输生产的产品则应“以运输量和运输距离进行复合计量”。从这个意义上讲，路网运输能力作为轨道交通运输业的一种生产能力，其概念组成中应当考虑路网规模这一因素。

3 提升城市轨道交通运输能力的措施分析

3.1 运输能力加强措施

3.1.1 运输组织措施。运输组织措施是指无须大量投资，通过有效使用技术设备和优化运输组织过程，使运输能力达到需要水平的能力加强措施，如优化列车运行图、合理规定停站时间、科学组织折返作业、改善列车乘务制度以及采用各种在短时期能提高能力的措施等。

3.1.2 设备改造措施。设备改造措施是指需要较大投资，通过设施、设备的新建或加强，使运输能力达到需要水平的能力加强措施，如建设新线、改造既有线、采用先进的列车运行控制系统和购置新型车辆等。根据国内外城市轨道交通的运营实践，在扩能措施方面，加强既有线运输能力通常是运输组织措施和设备改造措施两者并用。但在线路行车密度己经较高的情况下，提高运输能力往往需要通过采用设备改造措施来实现。城市轨道交通车辆可以随着客流的增加而逐步购置，各种技术设备也有更新改造的可能，而车站在建成后想扩建是极为困难的。因此，在城市轨道交通规划设计中，必须充分考到轨道交通的这一特点，折返站、换乘站的站型选择及设计应能确保线路的远期运能潜力的充分发挥。

3.2 最佳改造时机的确定

选择疏解瓶颈的方法是根据一系列的技术经济指标进行的。这些指标按照性质可以分为投资指标和乘客的满意度指标。但是，在不同的方案中，许多的投资指标所表现出的乘客的满意度是不相同的，乘客满意度比较好的方案投资往往也比较大。因此，为了选择合适的方案我们需要对上述两个指标进行量化，以便进行方案必选。在一定的范围内，随着投资额度的增加，城市轨道交通乘客的满意度是随着增加的，但是超过一定的范围之后，乘客的满意度就不在上升，但是产出/投资比并不随着投资额度的增加而一直增加的，当到达一定的投资额度时，虽然乘客的满意度很高，但是城市轨道交通并不能得到最充分的发挥，造成能力的浪费也是不可取的，如图1所示。因此，在选择方案的时候，要综合考虑乘客的满意度和产出/投资比，来确定最佳的改造方案。

图1 乘客满意度、产出/投资比与投资额度的关系图

3.3 路网条件下运输能力协调

3.3.1 线路之间的能力匹配。随着城市轨道交通路网的逐渐形成，不同区域交通产生量和吸引量的差异以及各线路客流吸引程度的不同，必然导致路网中客流量分配的不均衡，且不同路段饱和度和服务水平差异日益悬殊。因此，必须对整个轨道交通路网上的客流预测和客流分配有精准的把握，并在此基础上力求各线路能力较高程度的匹配。在具体实施上，首先要保证线路的设计能力合理，新线设计能力满足近期客运量要求并为远期留有余地，且不会造成能力的浪费;其次要保证既有线不会成为限制新线能力发挥的瓶颈，如有需求应按照合理匹配的原则进行适当的改造。

3.3.2 线路与车站的能力匹配。线路与车站的能力匹配尤其是与换乘站的能力匹配，对路网的能力协调尤其重要。车站是客流的集散节点，从各相连的线路接收客流，再通过线路将客流发送出去。车站的能力极大地影响客流在该节点的流动速度，进而影响整个路网的运营效率。研究车站的能力，特别是车站内部换乘和疏散通道的能力，尽可能保证其与线路能力的协调匹配，是发挥轨道交通路网整体效能的又一重要手段。

[1] 王永亮.城市轨道交通列车交路计划编制方法研究[D].北京交通大学，2014.

[2] 吴智利.城市轨道交通线路通过能力影响因素分析及平台应用[D].北京交通大学，2013.