市域（郊）铁路运输组织方案研究

市域（郊）铁路运输组织方案研究

李跃

（广州地铁设计研究院股份有限公司 广州）

摘要：随我国城市化进程的不断推进，中心城区与郊区间的客流需求日益增多，而轨道交通在引导城市发展、满足旅客出行方面的优势，使其逐渐得到更多的重视。根据功能导向原则，市域（郊）铁路在满足客流需求基础上需进一步提供高品质的交通服务，因而对市域（郊）铁路运输组织方案提出更高要求。本文以某市市域（郊）铁路为例，从线路特征、功能定位以及客流特征角度出发，深入分析线路衔接模式选择、快慢车运输组织设计、跨线交路设计等内容，并结合线路特点给出行车组织设计的合理化建议。

关键词：市域（郊）铁路；互联互通；快慢车；

1 线路概况

1.1 线路简介

本次研究线路全长约74.2km，设站7座（其中高架站3座，地面站3座，地下站1座）；平均站间距12.27km，最小站间距6.49km，最大站间距19.40km。该线路在起点站与市区范围内的一条城轨快线A换乘，并实现贯通运营,并与另外两条外围市域（郊）铁路共同构成一主多支的布局形态。线路最高运行速度为160km/h，车辆采用市域D型车，列车编组为4辆和6辆编组。

图1  研究线路与相关线路布局关系示意

1.2 主要技术标准

外围线路B设计速度目标值为160km/h，推荐该线路独立交路开行4辆编组列车，初、近期贯通交路列车采用4辆编组列车，远期贯通交路列车采用6辆编组列车；信号系统采用基于LTE的移动闭塞列控系统，最小行车间隔为4.6min。

2 客流特点

2.1 预测客流量

外围线路B研究年度客流总体指标见表1。

表1 客流预测指标汇总表

2.2 高峰客流特征

外围线路B各研究年度早高峰客流断面特征相似，均呈现为“阶梯型”（见图2），即随距离中心城区越近断面客流量越大，客流向中心城区聚集特征明显。初、近、远期最大断面位置均位于车站a-车站b区间，上下行断面客流量存在差异，早高峰主要断面方向以进城方向为主，晚高峰主要断面方向以出城方向为主。

图2 远期早高峰客流断面分布图

3 市域铁路运输组织模式

3.1 基于互联互通的行车组织

互联互通是城市轨道交通运输组织未来发展趋势之一，通过组织互联互通网络化运营，不仅可以有效减少乘客换乘次数，节约出行换乘时间，而且可以有效提高列车及其他设施设备的利用率，进一步提高轨道交通吸引力、降低企业运营成本[1-3]。

通常情况下，市域轨道交通包括城区客流、郊区客流和城区与辖县间的市域客流，与城市轨道交通衔接模式可分为贯通运营、站点换乘、贯通+换乘等不同运营模式[4]。

根据上位规划文件，外围线路B需与市区城轨快线A在车站a衔接并实现贯通运营，而根据客流预测结果，初、近、远期外围线路B跨线至市区城轨快线A的贯通客流占比均较高，高峰小时、全日贯通客流占比均超过60%。若采用换乘方案，将增加跨线车站a客运组织难度，同时进一步增加乘客的轨道交通在途时间，且无法满足上位规划要求。

综上所述，从上位规划、客流特征以及线路特征角度考虑，本线将重点研究两个场景的设计与优化：一是跨线交路方案设计（跨线模式），二是快慢车组合运营模式 [5]。

3.2 快慢车模式

快慢车运营模式是指在相同或不同运营线路上同时开行站站停列车和大站快车等多种列车，而快车在设置避让线的车站越行站站停等普通列车的一种运营组织方式。[6-7]

3.2.1 开行快慢车的必要性

（1）国内市域快线运营模式

目前国内外轨道交通线路常用的列车运营组织方案包括站站停运营模式和快慢车运营模式。

采用快慢车市域快线特征对比                   表2

市域快线一般需满足30~60min快速进城的时空目标，采用120-160km/h速度列车，快慢车运营模式。

（2）政策要求

根据《关于推动都市圈市域郊铁路加快发展意见的通知》（国办函[2020]116号）文中第九点：实行公交化运输组织。新建市域(郊)铁路的，应根据客流需求等设置越行条件，尽可能满足快慢线运输组织要求，推行“站站停”与“大站停”相结合的灵活运输组织模式，提供多样化、便捷化出行服务。

（3）车站条件

外围线路B初、近、远期各年度车站乘降量特征基本一致，车站f、车站g、车站a全日乘降量均较高，为保证服务水平，所有列车均应在上述三座车站停靠。其余中间车站乘降量均较小，从客流角度而言，上述车站均可考虑设置越行线，从工程条件分析，各站均具备设置越行线的条件。

3.2.2 开行方案

（1）开行对数

外围线路B主要为外围城区组团、著名旅游景区及沿线城镇的客流提供出行服务，考虑到外围城区组团内车站f和著名旅游景区接驳车站g均位于线路东部末端，所有列车在这两座车站均应采用站站停模式，故远期高峰小时大站快车开行对数既要考虑外围城区组团（含景区）与中心城区客流交互量，（约8452人/h），远期高峰小时大站快车需开行6对。

而本线车站c、车站d等中间车站乘降量较小，在客流交互量、断面客流中占比也较小，故站站停列车的对数不应过低，应尽量保证车站服务水平、避免运能浪费，推荐本线远期高峰小时开行大站快车4对。

（2）大站快车停站方案

大站快车停靠站的选取一般遵循以下两个原则：

①从客流特性角度：优先选取客流集散量大及与中心城区客流交互量大的车站作为快车停靠站[8]。

本线全日站点集散量最大的车站为车站f，其次是车站g及车站a，各年限全日站点集散量分别在35%、20%以及15%左右；上述三个车站各年限全日集散量占比总和超过70%，覆盖了本线绝大部分客流需求。此外，上述三个车站与中心城区客流交互量占比超过75%，同样覆盖了绝大部分进城客流需求。

图3 远期全日车站上下车人数（人/日）

从客流特性角度，应选取车站a、车站f及车站g作为快车停靠站。

②从车站功能定位角度：优先选取区域内核心站点以及换乘站作为快车停靠站。

从车站功能定位角度而言，车站a作为外围线路B起点站及与市区城轨快线A换乘站，车站f主要覆盖外围城区组团，车站g作为本线东端折返站，故上述三座车站应作为快车停靠站。

沿线站点及行政区域概况                 表3

结合上述原则，外围线路B大站快车应选择车站a、车站f、车站g作为停靠站，其余车站均不停靠。

3.3 跨线模式

3.3.1 跨线交路制定的原则与步骤

互联互通列车交路方案主要包括本线内部交路和跨线贯通交路两部分内容，设计的要点在于各交路自身科学合理而相互之间又协调统一。与一般城轨线路交路方案制定过程相比，互联互通列车交路方案宜按下述原则进行设计：

1）小交路应尽量覆盖跨线线路中一定的线路长度，折返站点不宜太靠近跨线站。

2）跨线交路的设置应根据不同线路间客流交互情况，并与跨线车站配线方案相适应。

3）为降低行车组织的复杂性，同一线路上开行交路数量不宜超过3条，其中跨线交路不宜超过2条。

4）跨线交路的设置应充分考虑客流交互特征，以满足大部分旅客出行需求作为主要原则。

图4 互联互联交路方案制定步骤

3.3.2 跨线交路设计

根据跨线交路制定的原则与步骤，针对外围线路B提出以下三种可行的交路方案。

图5 本线跨线交路备选方案集合

经综合比选，推荐研究线路采用方案二的跨线交路方案，即开行三种交路列车，分别是研究线路内部小交路，贯通小交路与贯通大交路。该交路方案与客流需求匹配性高，也能满足运营组织需求，符合跨线交路设计的一般原则，推荐采用。

表4 列车运行交路综合比选

4 结束语

本文提出的市域（郊）铁路运输组织方案可以符合上位规划要求，工程投资合理，与客流出行特征匹配性较高，总体服务水平较好。此外，考虑到线路所在城市与多数常规城镇呈面状分布的空间格局不同，而是受山岭影响呈现为割裂、相对独立的城镇居住区，轨道交通线路也以穿山隧道为主，市域出行随之呈现出点状聚集特征，从满足外围组团直达中心城区需求角度出发，暂推荐采用快慢车运营模式，后续运营中可根据实际客流需求特征考虑将站站停运营模式作为备用模式。

参考文献：

[1]顾孟琪. 城市轨道交通列车跨线运营组织模式研究[D].深圳大学,2020.DOI:10.27321/d.cnki.gszdu.2020.001409.

[2]杨笑. 跨线运营条件下城市轨道交通列车开行方案优化研究[D].北京交通大学,2020.DOI:10.26944/d.cnki.gbfju.2020.001301.

[3]武方涛. 互联互通导向下的多层次轨道交通列车运行交路优化研究[D].长安大学,2022.

[4]吴赞阳.市域轨道交通客流预测与特征探析[J].都市快轨交通,2021,34(02):21-28+64.

[5]乐梅,王宁宁,杨婧等.城市轨道交通互联互通网络化行车组织方案初探[J].都市快轨交通,2020,33(04):9-13+44.

[6]张琛,韩宝明,张琦.轨道交通机场线快慢车停站方案优化方法[J].都市快轨交通,2015,28(05):67-70.

[7]郑翔,王莹,孙元广等.城市轨道交通快、慢车运营组织模式研究综述[J].交通工程,2018,18(04):38-42+48.DOI:10.13986/j.cnki.jote.2018.04.007.

[8]陈虹兵.广州地铁快慢车运营模式研究与实践[J].中国标化,2019,No.550(14):225-226.