洛阳轨道交通1号线开通初期行车组织方案研究

王丽红，周立波

（1.郑州铁路职业技术学院 机车车辆学院，副教授，河南郑州 451460 2.洛阳市轨道交通有限责任公司 总工办，高级工程师，河南洛阳 471023）

洛阳轨道交通1 号线于2016 年12 月31 日开工建设，预计2021年12月通车运营。作为线网内首建线路的城市轨道交通1 号线西起谷水西站，东至文化街站，覆盖了中心城区东西向最主要的交通走廊，串联衔接涧西、西工、老城、瀍河区核心区域，线路全长22.34 km，设车站18 座，平均站间距1.30 km。线路西端设杨冢车辆段，接轨于谷水西站，东部设瀍东停车场，接轨于文化街站，与规划线网中的2 号、3号、4号线各有一座换乘站。

1 客流预测结果及特性分析

1.1 客流预测结果城市轨道交通开通初期的行车组织方案主要取决于预测年的客流出行特征、高峰单向最大断面客流量和全日断面客流量[1]。

根据洛阳轨道交通1 号线工程建设筹划和目标要求，1号线将于2021年12月建成并投入正式运营，故本次客流预测年限初期为2024年，近期为2031年，远期为2046年。各预测年份的客流预测结果见表1所示。

表1 各预测年客流预测结果

1.2 全日客运量分析由表1 客流预测结果可知，初期年平均日客运量为22.31万人次，客流强度达到1 万人次/km；近期，受整体客运需求增加影响，日客运量迅速增长至38.99 万人次，年均增长率约为8.3%；近期至远期客运量增速减缓，远期全线客运量达到57.42 万人次/日，年均增长率为2.6%。1 号线客流遵循客流增长的一般规律，客运量随着时间呈现抛物曲线增长。

1.3 断面客流分析

1.3.1 全日断面客流分析 1 号线开通初期全日断面客流情况见图1 所示。可以看出1 号线全日客流在空间上的不均衡程度较大，两端小、中间部分大，呈典型的“纺锤形”结构，但是上下行断面客流分布相似，相对均衡。

图1 1号线初期全日断面客流分布图

1.3.2 高峰小时断面客流分析 初期1号线早、晚高峰小时断面客流量分布情况见图2、图3所示。

图2 1号线初期早高峰小时断面流量图

图3 1号线初期晚高峰小时断面流量图

由图2 和图3 可以看出，初期早、晚高峰断面客流在空间上仍然呈现出中间大两端小的形态，但是受城市布局影响，本线客流具有较强的潮汐性，上下行方向客流不均衡程度较大。早高峰上行方向最大断面流量为1.23 万人次，所在区间为解放路至东周王城广场区间，下行方向最大断面流量仅有0.77 万人次，所在区间为王城大道至解放路区间，早高峰谷水西至文化街上行方向客流明显大于下行方向客流；晚高峰文化街至谷水西下行方向客流明显大于上行方向。

1.4 客流时段分析洛阳轨道交通1 号线客流时段分布与城市居民一日出行时段分布类似，客流呈驼峰形分布，一日中有早、晚两次高峰，早高峰更为明显。早高峰时段为7：00～8：00，高峰时段均值系数为14.1%，晚高峰时段为18：00～19：00，高峰时段均值系数为12.7%，略低于早高峰时段，其他时段客流分布较均匀，自夜间20：00 起客流量下降幅度较大。1 号线初期全日分时段客流分布情况见图4 所示。

图4 1号线初期全日分时段客流比例分布图（%）

2 行车组织方案

2.1 车辆选型及列车编组根据客流预测资料，1号线远期高峰小时最大断面约为2.99万人，根据《城市轨道交通工程项目建设标准》，本线属于II 级中运量级地铁，车辆宜采用B型车。

列车编组辆数与高峰小时最大断面客流量、车辆载客标准等有关[2]。考虑到洛阳地处我国北方，具有冬春时间长、高峰时间集中、北方人身材相对魁梧且冬季穿着较厚等特点，应适当放宽站立密度标准，这也顺应了逐步提高轨道交通舒适度的发展趋势。故轨道交通1号线宜采用5人/m2的站立标准，4辆、5 辆、6 辆编组的列车定员分别为828 人、1044人、1260人。

从车辆购置的可操作性看，奇数编组现在运营的实例较少，且车辆不易实现单一编组单元。若远期采用4辆编组方案，按照需要满足2 min 的行车间隔，高峰小时上线列车30 对计算，828×30=24 840人，则无法满足远期高峰小时最大断面约为2.99 万人次的出行需求。分析结论为，1号线远期宜采用6辆编组方案。

4 辆编组方案在开通初期虽然能满足出行需求，但考虑到后期扩编以及4 辆/6 辆混跑存在的问题，建议洛阳轨道交通1号线在开通初期选择6辆编组的B型车，和远期的列车编组保持一致。

2.2 列车运行交路由表1 客流预测结果可知，初期早高峰单向最大断面客运量为1.23 万人次，最大客流断面出现在解放路站～东周王城广场站区间，客流比较小。若考虑开行大小交路，则必然将导致部分区段服务水平较低，故开通初期的行车交路推荐采用单一交路。

根据GB50157-2013《地铁设计规范》3.2.6“初期高峰时段列车最小运行间隔不宜大于5 min”的规定，1 号线开通初期早高峰时段设计开行12 对列车。1号线初期运行交路如图5所示。

图5 1号线初期运行交路示意图

按1号线开通初期早高峰时段设计开行12对列车计算，系统设计运输能力为1260×12=15 120 人，而开通初期1号线早高峰小时单向最大断面客流量为1.23 万人次，故本次设计有一定的能力储备。1号线初期的设计运输能力见表2所示[3]。

表2 1号线初期单向运输能力

2.3 全日行车计划全日行车计划是确定地铁设备容量，计算运行量和编制列车运行图的依据[4]。根据客流预测全日各时段客流分布特征及市民乘车规律，1 号线的运营时间为5：00～23：00，全日运营18 h，其余时间进行线路设备检修。

根据1 号线开通初期全日分时客流分布特征及列车载客量，考虑尽可能缩短乘客等待时间，为乘客提供舒适、便捷的服务，同时考虑运营成本设计全日分时客车开行计划。1 号线运营初期全日行车计划见表3所示。

表3 1号线运营初期行车计划表

从表3可以看出，1号线运营初期全日开行对数为130对，高峰小时列车最小发车间隔为5 min。

2.4 列车停站时间列车停站时间取决于各站上下车人数、车辆的车门数及其宽度、列车编组和售票方式等因素[5]。1 号线采用B 型车辆，每侧设4个车门，采用车下售票方式，每个车门平均上或下一名乘客的综合时间按0.6 s 计算，考虑车门开关动作附加时间取17 s，计算列车停站时间。此外考虑高峰时间及各种可能的不利因素的影响（如运营初期，运营管理人员的水平需要逐步熟练和提高，乘客出行素质也需要培养等），以及每个车门上、下客流分布的不均衡性，各站停站时间的最终取值应留有余量，且上、下行方向取其大者。列车停站时间计算公式如下：

式中：为车门开关动作附加时间；t上下为平均上或下一名乘客的综合时间；N车门为车辆每侧的车门数；N列为高峰小时开行列车对数；N编成为列车编成辆数。

1 号线各站超高峰系数取值在1.1～1.25 之间，牡丹广场站、解放路站、金业路站为换乘站，停站时间考虑适当增加，折返站考虑清客停站时间适当增加。停站时间取值在计算值的基础上以5 s 为基准向上进整，不足30 s的按30 s计。

按上述计算原则，1 号线运营初期18 个站点中停站时间为35 s 的有6 个，分别为：谷水西站、景华路站、牡丹广场站、解放路站、金业路站、文化街站，其余站点停站时间均为30 s。

3 应对潮汐客流的行车组织方案

由图2、图3可知，1号线运营初期早晚高峰客流具有较强的潮汐特性，早高峰谷水西至文化街上行方向客流大于文化街至谷水西下行方向，晚高峰则反之。为应对高峰时段上下行方向客流的不均衡性，可组织高峰时段上下行方向开行不同行车量的运营方案来适应客流需求，以提高运营效益。

1 号线的车辆段和停车场分别位于线路两端，结合该场段位置的分布特点，可以利用线路两端场段的存车条件，早高峰时段，由杨冢车辆段加发开往文化街方向的列车，列车达到文化街站后，部分列车不折返直接进入瀍东停车场存车；晚高峰时段，则反之。

早高峰时段上行方向最大断面客流为12 266人次，下行方向最大断面客流为7 699 人次，客流量比例为1.59；晚高峰时段下行方向最大断面客流为10 426 人次，上行方向最大断面客流为6 544 人次，客流量比例为1.59。根据上下行方向高峰时段最大断面客流量比例，建议上下行方向高峰列车对数可按3：2开行，应对方案如图6所示。

图6 应对潮汐客流的行车交路示意图

4 结束语

城市轨道交通开通初期的行车组织方案直接影响到线路开通初期的行车效率、服务水平及乘客满意度。洛阳轨道交通1号线作为洛阳城市轨道交通线网内的首建线路，开通初期的行车组织方案既要满足初期的客流需求，其车辆选型、系统制式选择还要考虑到开通近期、远期的客流增长，也应适用于后续建设线路。本文在客流预测及客流分析的基础上，提出了洛阳轨道交通1 号线开通初期的行车组织方案，以期为洛阳轨道交通1 号线的正式运营提供一定的依据及参考,亦期望能为其他城市轨道交通建设提供借鉴。