杨沛敏

(1.中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043； 2.陕西省铁道及地下交通工程重点实验室(中铁一院),西安 710043)

引言

截止2018年底，中国大陆地区已有35个城市开通城市轨道交通，已运营线路达185条[1]。由于列车编组形式直接控制着站台长度、车站规模、场段规模等，一旦建成，改扩编难度极大。东京丸之内线列车编组4改6历时15年才完成[2]。因此列车编组的确定已成为业内普遍关注的焦点问题。预测的高峰小时单向最大断面客流量是列车编组确定的重要依据[3-4]。而城市总体规划、线网规模的调整必然导致客流预测结果的变化。

工可阶段，成都地铁5号线推荐采用最高运行速度80 km/h、DC1500V架空接触网授流的A型车；初、近、远期均采用4动2拖6辆编组的A型车。初期全线配属车辆70列/420辆。初、近、远期均开行大、小两个交路，高峰小时交通开行比例2：1，初、近、远期高峰小时开行对数分别为21对、24对、30对。

随着成都市新一轮城市总体规划的开展，城市空间、城市规模都发生了较大的变化，线网规划也发生调整。为了更好地适应城市总体规划的变化、满足区域交通要求、缓解交通压力、疏解交通拥堵，匹配线网客流量级，为城市后期客流增长适当预留余量，有必要研究5号线6A改8A的合理性。

1 工程概况

地铁5号线北起新都区香城大道，南至天府新区回龙路。沿线途径新都区、金牛区、青羊区、武侯区、高新区、天府新区、双流县等辖区。线路全长49.012 km，其中地下线42.313 km，高架线6.383 km，过渡段0.316 km；共设车站41座，其中地下站36座，高架站5座，换乘站14座；最大站间距2 034 m，为南湖立交站—高峰站区间；最小站间距662 m，为石羊立交站—市一医院站区间；平均站间距1 205 m。全线共设车辆段1座(元华车辆段)、停车场2座(大丰停车场和回龙停车场)，其中元华车辆段承担5、6、7、8号线大架修；设主变电站4座；控制中心位于7号线崔家店停车场内，负责5、6、7、8号线的运营指挥调度；在城北客运中心站设与7号线联络线。

2 城市总体规划及线网规划调整分析

2.1 总体规划变化分析

2014年10月2日，四川天府新区获批成为国家级新区。天府新区的定位及范围也发生了变化，四川省随即对《四川天府新区总体规划(2010—2030)》的相关内容进行了修编和调整。

天府新区将成为未来成都发展的新动力、新区域、新方向，天府新区将与成都中心城共同构筑成都特大中心城市的“双核”。调整后，天府新区规划面积增至1578 km2，规划远期人口达175万人。目前天府新区线网规模明显不足，线网结构和规模需进行调整，以支撑天府新区地位的提升、引导用地快速健康发展，实现“双核共兴”的城市发展策略。

2016年5月，简阳正式划入成都市域范围。在新的规划背景下，远期市域城镇基础设施配置人口规模由上版线网的1 400万人增加至2 440万人，远景人口规模由1 700万人增长至2 886万人。规划范围及人口规模的增加必然要求提高线网规模。

2.2 线网规划调整分析

2011版线网由23条线组成，总长约937 km，2016版在2011版的基础上进行修编，由46条线路组成，总长约2 450 km。线网调整后，5号线的换乘站由14个增加至23个，增幅达64.29%。5号线的功能定位也由单纯的线网辅助线转变为“中心城区线网+快线系统”的组成线。

2.3 线网及5号线客流变化分析

可研阶段所依据的线网是2011版线网。初步设计阶段所依据的线网是2016版线网。

线网调整后，客流有了较大的变化：线网客流总量由1 533.32万人次/d增大至3 717.45万人次/d，增幅143%；客流周转量由18 932.14万人·km/d增大至36 288.01万人·km/d，增幅91.67%；平均运距由12.35 km增大至15.78 km，增幅为27.77%。

5号线的全日客流由121.11万人次/d增大至216.67万人次/d，增幅78.90%；客流周转量由1 139.65万人·km/d增大至1 789.26万人·km/d，增幅57%；远期高峰小时断面由3.73万人次/h增大至5.3万人次/h，增幅为42.09%。

3 运营现状分析

至2019年4月，成都地铁共开通1、2、3、4、7、10号线，共6条线路，线路总长226 km，共计156座车站。表1为成都市近年(2015-2018年)来城市轨道交通线网运营客流统计。

成都地铁1号线为南北向主要干线，为B型车6辆编组。B型车6辆编组的设计标准运能为3.78万人/h，2018年1号线最大高峰断面已达到5.5万人/h，远超过设计最大运能。高峰时段成都地铁通过采取限流以及组织地面公交的方法，以满足运营需求及安全。

好的问题应当具有开放性，留给学生思考的空间，学生才能有所思考．问题过于直白，会代替了学生的思考，将最有价值的部分忽略掉．本节课中，反复的一个问题是：“你对该图形有哪些认识？”这个问题看似比较模糊，实际经过反复的打磨，就是希望把“想”和“说”的权利还给学生，让学生有时间去思考如何认识图形，应当从图形的形状、大小和位置关系去观察．教学中的提问不一定要多，但给学生 “想” 和“说”的时间一定要多，这样建立师生良好的沟通平台，这就是好问题的作用．

无论是全线网还是联系中心城区与天府新区的主干线1号线，客流增长速度均较快[5]。目前成都地铁1号线能力已经饱和，高峰期运行间隔时间已压缩至2 min，达到了系统设计能力上限。

5号线是继1号线之后又一条联系中心城区与天府新区的主干线，从客流预测以及实际客流的分析来看，需采用大运量、大编组的列车才能满足中心城区与天府新区之间的客流需求。

表1 成都市近年(2015年-2018年)城市轨道交通线网运营客流统计

4 运能适应性分析

4.1 站立密度标准

GB50157—2013《地铁设计规范》规定设计可采用5～6人/m2的标准，较上一版6人/m2的要求有所放宽[6]。目前大部分城市的城区线路采用的是6人/m2标准，也有部分城市采用5人/m2的标准。

随着社会经济的发展、人民生活水平的提高，人们对舒适度的要求也越来越高。北京、上海、广州、深圳、成都等地的地方标准也提出了采用5人/m2甚至更低的站立标准。

站立密度标准应结合城市经济水平、线网规模、现状及预测客流情况、乘客舒适度要求等因素综合权衡后确定。北京、上海、广州、深圳、成都均是一线或新一线城市，且已实现网络化运营多年，客流强度高，因此考虑适当降低站立标准是合理可行的。综合考虑成都市城市总体规划、目前运营地铁线路情况以及本线功能定位，推荐成都地铁5号线采用5人/m2的站立标准。

但是对于经济水平不强、新开通地铁或尚未实现网络化运营、现状客流强度较低的城市，考虑客流预测的不确定性，不应盲目的降低站立标准，以免出现运能虚糜、列车满载率过低的现象[7]。

4.2 列车编组方案

原可研阶段，初、近、远期采用A型车6辆编组。线网调整后，5号线客流有较大变化，原编组方案近期运能富余量仅4.5%，远期运能不满足运营需求，因此需对编组方案进行重新研究。初、近、远期6辆编组方案系统输送能力见表2。

表2 初、近、远期6辆编组方案系统输送能力

(1)方案1

该方案采用5人/m2的站立标准，初、近期采用6辆编组，远期采用8辆编组方案。初、近、远期运能余量分别达到9.0%，4.5%，17.6%，近期运能余量较小，且近期高峰小时开行对数已达到30对。理论上差异化列车编组是运用车数最少的方案，但目前列车扩编技术难度大、投资高且干扰正常运营，只适宜远期客流与初近期客流相差较大的线路采用[8-17]。由于客流预测具有一定的不确定性，该方案存在刚过运营初期就需着手考虑扩编的风险，如广州地铁3号线、深圳地铁4号线等均是在刚过运营初期就着手扩编。因此不推荐该编组方案。方案1系统输送能力比较见表3。

表3 方案1系统输送能力

(2)方案2

该方案采用5人/m2的站立标准，初、近、远期采用8辆编组方案。该方案初、近、远期运能余量分别达到18.1%,10.6%,17.6%，设计在运能上具有较强的抗风险能力。

由于轨道交通是百年工程，而列车编组的计算所依据的客流预测期限仅为25年，且客流预测具有一定的不可控性，因此规划设计阶段应从长远考虑，适当预留，具备一定的运能储备及舒适性提升空间，为城市未来发展预留条件[18]。因此,推荐5号线采用该编组方案。方案2系统输送能力比较见表4。

表4 方案2系统输送能力

(3)方案3

该方案采用6人/m2的站立标准，初、近、远期采用6辆编组，土建预留8辆编组方案。从表5可以看出，初、近、远期运能余量分别达到16.6%，13.2%，5.2%。虽然远期运能余量较小，但土建预留了8辆编组，为后续提高运能、提升舒适性提供了良好条件。如日本大阪、美国华盛顿地铁等多条线都对土建进行预留，为将来运能提升预留条件[19-20]。该方案运营成本较低，且将来具备6A改8A的条件，运能抗风险能力强。对于经济水平不强、新开通地铁或尚未实现网络化运营、现状客流强度较低的城市，建议采用该方案。但经过上文分析，推荐成都地铁5号线采用5人/m2的站立标准，因此不推荐该方案。方案3系统输送能力比较见表5。

表5 系统输送能力

5 投资影响性分析

成都地铁5号线一、二期工程列车编组由6A调整为8A后投资变化如表6所示。

表6 成都地铁5号线一、二期工程列车编组由6A调整为8A后投资变化

8A较6A工程投资估算费用总额增加约20.74亿元，仅占原可研批复的5.96%；6A编组的最大输能4.81万人/h，调整至8A后输能可提高至6.41万人/h，运输能力提高了33.3%；8A编组在投资增加不大的情况下，对运能的提升十分显著。

6 结论与建议

通过分析城市规划、线网规划、线网客流、运营现状、运能适应性、投资影响等方面，成都地铁5号线列车编组由6A调整为8A，是适应城市总体规划和线网规划的变化，适应天府新区的区域定位，满足区域交通需求，可以缓解交通压力，疏解交通拥堵，匹配线网客流量级，也为了城市后期客流增长适当预留余量。成都地铁5号线6A改8A后，工程投资仅增加原可研批复的5.96%，而运输能力提高了33.3%。因此，成都地铁5号线列车编组的调整是十分必要的、也是合理的、非常及时。研究方法及研究成果对其他类似项目具有一定的参考价值，主要建议如下。

(1)在规划设计阶段，当城市总体规划、线网规划、预测客流发生变化时，应重新对列车编组方案进行计算研究。

(2)站立密度标准及列车编组方案应结合城市经济水平、线网规模、现状及预测客流情况、乘客舒适度要求等因素综合权衡后确定。对于经济水平不强、新开通地铁或尚未实现网络化运营、现状客流强度较低的城市，考虑客流预测的不确定性，不应盲目降低站立标准、开行大编组列车，以免出现运能虚糜、列车满载率过低的现象。

(3)轨道交通规划设计应立足当下，考虑长远，适当预留，应具备一定的运能储备及舒适性储备，为城市未来发展预留条件。