城市轨道交通跨线运行客流影响分析

城市轨道交通跨线运行客流影响分析

黄丽,林陈婕

福州地铁集团有限公司，福建 福州350000

摘要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，轨道交通逐渐普及，随着客流量的不断攀升，对现有线网的改造优化迫在眉睫。可以从提升既有线路运能入手，充分发挥现有资源的利用率，而跨线运行又可以提升线网直到效率，如此一来就可以吸收更多的客流量，在引流的同时又增加了运营效益。文章首先对传统地铁站区管理及业务架构进行分析，其次探讨了城轨跨线运行客流影响，以供参考。

关键词：城市轨道交通；跨线运行；客流分析；服务提升

引言

随着城市交通圈的快速发展和深度融合，由多种制式轨道交通复合而成的轨道交通网络系统，已经成为现代化都市圈发展的重要力量。推动“四网融合”、实现多种轨道交通间互联互通是我国区域轨道交通发展的必然趋势。因此，列车跨线运营的实际需求也日益迫切。

1传统地铁站区管理及业务架构分析

（1）在传统站区管理模式下，站区设置中心站站长和其他站长，中心站站长全面负责站区管理工作，其他站长各包一个自然站，并各分管部分管理业务，实现站区内跨站人员灵活调配和考核管理。但各车站岗位总人数基本不变，并未减少人工成本。（2）各车站内部客运组织和客运服务仍然按原岗位职责和时段要求执行，存在大小客流站点和平峰高峰人工强度不均，以及客服资源未有效利用。（3）信息流程和管理档案仍沿用自然站传统模式，存在同质化业务低效重复和纸质化台账管理成本高问题。

2城市轨道交通跨线运行客流影响分析

2.1“终点站-中间站”型跨线站配线方案

“终点站-中间站”型跨线站的实质是一条线路终点站与另一条线路中间站对接形成跨线站，能实现一个方向与另外两个方向贯通运行。车站承载主要客流形式为Y形，跨线形式也以Y形跨线为主，故设单渡线满足列车跨线条件即可。另外，为提升运营灵活性，并便于线路远期改造，“终点站-中间站”型跨线站通常会保留支线独立运营条件，因此内包线应具备小交路折返功能。支线客流较大时折返列车开行频率会相应提升，此时应选择更加高效的站后折返，因此宜设站后折返线。方案一中，列车可经由发车端的渡线跨线，同时支线来车也可利用站后折返线完成小交路折返。但站后折返线带来的工程量增加较为可观，因此适合在支线折返需求高，且工程条件不受限时采用。方案二取消了站后折返线，仅保留一条安全线，工程量显著降低。虽同样支持发车端跨线及折返，但由于改为折返效率较低的站前折返，通过能力会有下降。故方案二主要在折返需求较低，或施工条件受限时采用。同时，由于方案二中内包线路仅保留一条，列车经由渡线即可实现由外包线向内包线的V形跨线，因此当车站具备V形跨线需求时也可以采用。

2.2出行时间分布及统计推断

根据对出行时间波动性的分析，地铁出行时间分布具有明显的偏移特性。选择伽玛（Gamma）分布、韦伯（Weibull）分布、对数正态分布3种模型对地铁出行时间分布进行K-S检验统计（一种拟合优度检验，通过对2个分布之间的差异的分析，判断样本的观察结果是否来自指定分布的总体）得出时间分布结论，研究不同类型的起终点交通出行量（OD）在不同研究时段的出行时间分布。（1）OD的选取。（2）出行时间分析。采用两独立样本T检验（用于检验一个样本平均数与一个已知的总体平均数的差异是否显著）的方法。（3）早高峰出行时间均值分析。由于早高峰发车间隔较小，乘客平均等待时间较短，可能会导致乘客的到发时间缩短，周转运输加速。与全日平均出行时间的检验结果相差不大。

2.3实时客流监控的数据指标与分析手段

客流监控旨在为城市轨道交通运营提供各个站点的分时段乘客流动数据，实现短期客流预测与客流预警响应，进而实时调整车辆开行班次、疏解站点拥堵压力、方便乘客高效出行。城市轨道交通的客流监控一般是指在一定时间颗粒度下（如5min、10min、20min间隔等），进行客流数据采集与汇总。实时客流监控是指在规定的短时间颗粒度（如10min）条件下对交通站点进行的客流数据收集。实现客流实时监控能够应对由非周期性因素（如节日庆典、体育赛事、群众活动等）导致的偶发客流状况剧烈变化，快速做出短期客流预测、预警并高效合理的规划解决方案。实时客流监控需要收集的数据主要包括进站客流量、出站客流量、交通起止点（OD）客流量、换乘客流量和区间断面客流量等，可以分成车站、线路和线网3个层级进行监测与统计。通过对比可以明显看出早晚客流的峰值变化以及该站点的客流流向。

2.4“中间站-中间站”型跨线站配线方案

跨信号制式跨线列车站内作业繁琐，其中关键作业就是信号系统制式切换。一方面，现有技术下信号系统切换作业耗时较长，会大幅占用线路能力；另一方面，由于作业操作流程复杂，且所涉及车载、轨旁及地面设备较多，容易出现故障情况。考虑上述情况，虽然增设到发线会提升建筑规模，但鉴于运营安全和能力冗余度因素，仍建议在跨信号制式跨线站增设双向到发线。另外，不同信号系统对到发线有效长要求不同，关于折返线设置，通常情况下跨线站客流量较大，可能具备开行小交路需求。若内包线路具备小交路需求，满足施工要求情况下，可根据交路方向设置折返线；无折返需求或者施工受限时，可不设折返线而在邻站设置，也可将两组线路平行引入，使中间站台邻接两组线路使其具备同台换乘条件。

2.5诱增客流及转移客流

从乘客角度来看，乘客出发时间有所延迟，平均延迟了2～5min，皆因跨线运营的时间使到站时间发生调整和推迟。所以乘客在远端的路线选择上就少很多，这个现象在早晚高峰期更明显，而选择从出行起止点出发的乘客人数偏多。

2.6客流监控设备布置方案

视频设备的视野范围存在交叠保证了客流监控无死角与数据冗余。在进行客流预测前，首先通过监控设备捕捉客流影像。利用形状与颜色特征提取乘客候选图像，并由预训练的区域卷积神经网络（Regions Convolution Neural Network，R-CNN）进行乘客识别。在同一时段内对不同视频设备进行乘客识别，从而筛除重复统计得到短时乘客流统计数据。将同一时段的 AFC 统计数据与视频监控提取的客流数据进行加权统计，得到更为可靠的短时乘客流量。将短时乘客流量按照工作日、节假日以及突发状况日进行分类，分别采用长短时记忆网络模型（LongShort Term Memory，LSTM）进行训练得到该站点在不同状况下的客流数据预测模型。

结语

在大城市功能疏解背景下，城市逐渐向外围拓展，随着出行路程的逐步增加，以及不断攀升的客流量，对于城市的重点功能区域，需要进一步优化城轨交通线网的服务水平。如果远期能够实现信号制式快速切换，则可以简化配线，参照同信号制式进行布设。将来可实现与其他城市轨道交通的接轨，进一步提升城轨运输能力。

运行提供参考和借鉴。

参考文献

[1]潘晓军.北京地铁1号线运输能力挖掘研究[J].交通运输系统工程与信息，2013，13（4）：200-204.

[2]朱应莉.基于地铁轨道交通运输能力的影响因素及其策略研究[J].城市建设理论研究（电子版），2018（34）：130.

[3]黄聪骢，凌晨.浅析地铁轨道交通运输能力的影响因素及改进策略[J].湖北农机化，2018（1）：31-32.

[4]罗洁,殷勇.市域快轨互联互通下的列车交路优化研究[J].综合运输,2019,41(6):70-74.