城市轨道交通列车延误时多线换乘站跳停方案研究.docx

城市轨道交通列车延误时多线换乘站跳停方案研究王 婵 婵陈 菁 菁（上海申通地铁集团有限公司技术中心 ，上 海 第 一 作 者 ，工 程 师 ）摘 要 对于以换乘客流为主的多线换乘站 ，当 某 一 方 向 出现 列 车 延 误 时 ，如 果 其他线路的换乘客流 持 续 涌 入 ，就 很 容 易形成大客流隐患 。 从发生延误时多线换乘站的 跳 停 需 求 、 延误发生的工况 、跳 停方案的考虑要素 ，以 及跳停效果分析 等 方 面 ，研究了列车延误情况下多线换乘站的跳 停 方 案 。 以 上 海轨道交通人民广场站为例 ，说明该研究方法的 实 用 性 和 有 效 性 ；再 以 上 海 轨 道交通世纪大道站为例 ，说 明 该 研 究 方 法的适用性和局限性 。关 键 词 城 市 轨 道 交 通 ；多 线 换 乘 站 ；列 车 延 误 ；跳 停 方 案解 换乘客流持续涌入带来的 大 客 流 风险 。多 线 换 乘 站 客 流特征及列车延误时的跳 停 需 求多线换乘站客流 特 征从 客 流 组 成 来 看 ，多 线 换 乘 站 的 客 流 特 征 与 非 换 乘站存在较大差别 ：）多 线 换 乘 站 ，特 别 是 大 型 换 乘 枢 纽 站 的 客 流 主 要以换乘客流为主 。如 图 中 的 上 海 轨 道 交 通 人 民 广场站早高峰客流组成中 ，换 乘 客 流 占 到 。）多 线 换 乘 站 各 方 向 换 乘 客 流 不 均 衡 。 如 人 民 广 场 站 早 高 峰 主 要 以 号 线 换 乘 号 线 客 流为 主 。中 图 分 类 号， ， ， ， ， ， ， ； ，发生延误时的跳 停 需 求对于多线换乘站 ，当 一 条 线 路 发 生 延 误 ，其 他 线 路 的 换 乘 客 流 仍 然 会 持 续 涌 入 。 如 果 延 误 时 间 较 长 ，持 续 涌 入 的 客 流就会对延误线路的站台形成较 大 的 客 流 压 力 ，从 而 造 成 一 定 的 安 全 隐 患 。此 时 ，可 采 取 车 站 限流或列车跳停的 方 式 来 减 少 客 流 的 涌 入 ，但车站限流较多用 于 减 少进 站客流 ，对 换 乘 客 流 的 影 响 不 大 。因 此 ，对于以换乘客流为主的多线换 乘 站 ，当发生列车延误时 ，最 有 效 的 方 法 是 采 取 列 车 跳 停的方式来避免换乘客流 持 续 涌 入延 误线 路 。延误发生时的工况 当 出 现 列 车 延 误 ，决 定 采 取 列 车 跳 停 来 缓 解 延误 线路的客流压力时 ，应 根 据 不 同 工 况 ，选 择 跳 停 方 案 。列 车 延 误 工 况主要包括延误发生时的特 征 日 、 延 误 线 路 及 方 向 、延 误 时 段 、延 误 等 级 （延 误 时 间 ）、 延 误线路基本站台饱和度等 。不 同 工 况 具 体 包 括 以 下 内 容 ：）特 征 日 ：分 为 工 作 日 ，节 假 日 ，以 及 节 假 日 前 一 天 。 工 作 日 分 为 周 一 ，周 二 周 四 ，周 五 ；非 工 作日 分 为 双 休 日 ，节 假 日 。目 前 ，北 京 、上 海 、广州等城市轨道交通已进入 了 网 络 化 运 营 阶 段 ，路网 中的多线换乘站 ，特 别 是 大 型 换 乘 枢 纽 的 重 要 性 显 得 越 来 越 重 要 。当 一 条 线 路 出 现 延 误 时 ，就会导致其 他换乘线路客流受到影响 ， 特 别 是 在 以 换 乘 客 流 为 主 的 大 型 换 乘 站 ，由 于 换 入 客 流 持 续 累 积 无 法 疏 散 ，非常容易产生大客流隐患 。 此 时 ，最有 效的办法就是 采取换乘线路列车跳停 ，将 要 换 入 延 误 线 路 的 换 乘 客 流 转 移 至 邻 站 ，以 有 效 缓城 市 轨 道 交 通 研年究图 上海轨道交通人民广场站的客流特征 （周 一 ）延 误 线 路 及 方 向 ：换 乘 站 所 涉的线路及上下 行 方 向 。）延 误 时 段 ：分 为 早 高 峰 、晚 高 峰 和 平 峰 。 早 高 峰 为 ：（按 分 为 个 时 段 ），晚 高 峰 为 ：（按 分 为 个 时 段 ），其 余 时 间 为 平 峰 。）延 误 等 级 （延 误 时 间）：按 延 误时间长短分为 个 等 级 ：， ， 以 上 。）延 误 线 路 基 本 站 台 饱 和 度 ：即站台客流量占 站 台 容 纳 能 力 的 百 分 比 。 可 目 测 判断站台饱和度 ， 可 分 为 、共 个 等 级 。主 要 从 以 下 个 方 面 进 行 ：）延 误 线 路 站 台 压 力 得 到 缓 解 的 程 度 ：缓 解 程 度 越 高 ，说明跳停效果越 好 。）跳 停 线 路 站 台 压 力 增 加 的 程 度 ：跳 停 线 路 的 站 台压力增加得越小 ，说 明 跳 停 效 果 越 好 。）对 邻 站 客 流 的 影 响 程 度 ：对 邻 站 的 影 响 越 小 越 好 。案 例 分 析综上所述，本 文 从 延 误 发 生 时 的 工 况、跳 停 方 案的影响要素、跳 停 效 果 分 析 等 三 个 方 面，说 明 了 发 生 列车延误情况时，多线换乘站选择 跳 停 方 案 的 过 程 及 方法。以上海轨道交通号线上行发生延误情况时， 人民广场站（号线与号线、号线 的 换 乘 站）、世 纪 大道站（号 线 与 号 线、 号 线 与 号 线 的 换 乘 站 ） 为例，说明在同一工况下，两个换乘站的跳停方案。 案 例 人 民广场站跳停方案研究 跳停方案设计的考虑要素 在 特 定 的 工 况 下 ，确 定 跳 停 方 案 前 ，需 要 根 据 跳停 方 案 影 响 要 素 来 进 行 决 策 。跳停方案的影响要素 如 下 ：）跳 停 的 有 效 性 ：选 择 换 入 延 误线路客流量最 大 的 线 路 进 行 跳 停 ，其 跳 停 最 有 效 。）跳停的影响程度：跳停线路在换乘站的出站客 流量、换入换出客流量越少，则跳停方案的影响越小。）跳 停 次 数 ：利 用 控 制 跳 停 线 路站台的饱和度 （不 考 虑 延 误 线 路 换 入 客 流 ），来控制跳停次数 ，需 要 对 站 台 饱 和 度 设 定 上 限 ，以选择满足站台饱和度上 限 的 最 少 跳 停 次 数 。根 据 以 上 个 要 素 ，确定出合理的跳停方案 。特定工况下的 客 流 分析 及跳停方案 假设周一早高峰 （：） 号 线 上 行 列 车发 生 延 误 ，则 该 工 况下人民广场站延误线路与其他 换 乘线路的客流关系如表 所 示 。表 人 民 广 场 站 号 线 上 行 （延 误 ）与 其 他换乘线路客流关系表 人 次换 入 延 误 线路 客 流 量上 客 量（进 站 换 入 ）下 客 量（出 站 换 出 ）线 路 名 称 号 线 上 行 号 线 下 行 号 线 上 行 号 线 下 行跳 停 效 果 分 析注 ：本表为周一早高峰 ： 的 客 流 量 ，下客量不考虑换乘 延误线路的客流 根 据 工 况 ，依 据 跳 停 方 案 的 考 虑 要 素 确 定 跳 停方 案 后 ，需 要 对 跳停效果进行分析 。 跳 停 效 果 分 析 研 究 报 告第 期从 表 可 以 看 出 ，跳 停任意方向的列车 ，都 会 导致受 影响的客流 量 远大于跳 停 带来的客流缓解 。但 是 在 迫 不 得 已 的 情 况 下 ，采取列车跳停仍然是保证 运 营 安 全 的 最 有 效 措 施 ，同时需要采取其他管控措 施 来 减 少 跳 停 的 影 响 。根 据 跳 停 方 案 的 考 虑 要 素 ，结 合 客 流 情 况 可 以得 出 ，跳 停 号 线 下 行 最 为 有 效 ，在延误时间较长的 情 况 下 ，需 同 时 考 虑 跳 停 号 线 上 行 。对 于 跳 停 次 数 的 选 择 应 根 据 工 况 的 其 他 选 项（延 误 线 路 站 台 饱 和 度 、延 误 时 间 等 ）及 跳 停 线 路 站 台 饱 和 度 等 ，确 定合理的跳停次数 。 由 于 计 算 过 程 复 杂 ，此 处 不 予 赘 述 。在 号 线 发 生 延 误 情 况 下 ，世纪大道站采取列车跳 停 的效果不如人民广场站好 。建 议 在 客 流 可 控 的 情 况 下 ，世纪大道站尽量 不 采 取列 车跳停的方式 。如 果 选 择 列 车 跳 停 ，则 根 据 跳 停 方 案 的 影 响 要素 ，选 择 号 线 上 行 和 号线上行最为有效 。 对 于 跳 停次数的选择同人民广场站 ，此 处 也 不 予 赘 述 。表 世 纪 大 道 站 号 线 上 行 （延 误 ）与 其 他换乘线路客流关系表 人 次换 入 延 误 线路 客 流 量上 客 量（进 站 换 入 ）下 客 量（出 站 换 出 ）线 路 名 称 号 线 上 行 号 线 下 行 号 线 上 行 号 线 下 行 号 线 上 行 号 线 下 行跳 停 效 果 分 析现 从跳停的有效 性 和影响 性两 方面 ，分 析 号线 延 误 情 况 下 人 民广场 站各换乘 方向的跳停效果 ，并 计 算 权 重 （如 表 所 示）。有 效性权重为各方向线 路 换 入 延 误 线 路 的 客 流 占 比 。 如 表 中 ， 号 线 下行 换 入 号 线 上 行 客 流 占 号线上行换入总量的 ，则 号 线 下 行 跳 停 有 效 性 的 权 重 为 。 跳 停 的 影 响 性 包 括 线 路 的 上 客 量 （换 入 进 站 ）、下 客 量（换 出 出 站），根 据延误发生后 受影响的客流总 量（不 考 虑 延 误 线 路 的 上 下 客 流 量 ），计 算 各 线 路 方向 的 客 流 占 比 ，即 跳 停 影 响 性 的 权 重 。跳停有效性分析 从 跳停的有 效性和影响性两方面 ，分 析 号 线上 行列车发生延误时世纪大 道 站 各 换乘 方向 的跳停 效 果 ，并 计 算 权 重 （如 表 所 示）。表 号线上行延误情况下世纪大道站 跳停效果权重分析表 延 误 线 路名 称跳 停 线 路名 称跳 停 有 效性 的 权 重跳 停 影 响性 的 权 重表 人 民 广 场 站 号线上行延误时跳停效果权重分析表 号 线 上 行 号 线 上 行 号 线 上 行 号 线 下 行 号 线 下 行 号 线 下 行延 误 线 路名 称跳 停 线 路名 称跳 停 有 效性 的 权 重跳 停 影 响性 的 权 重 号 线 上 行 号 线 下 行 号 线 上 行 号 线 上 行 号 线 上 行 号 线 下 行 合 计合 计从 表 可 以 看 出 ，跳 停 号 线 上 行 最 有 效 ，其 次为 跳 停 号 线 上 行 。 综合考虑影响 程 度 ，则 跳 停 号 线上行为最佳方案 。从 表 可 以 看 出 ，跳 停 号线下行最有效 ，但 同时 影 响 也 最 大 。 在 延 误 时 间 较 长 的 情 况 下 ，需 综 合 考 虑 跳 停 号 线 上 行 与 下 行 。 案 例 世 纪 大 道 站 跳 停 方 案 研 究跳停影响及应对措施 特 定工况下的客 流分析及跳停方案 跳 停 影 响从客运管理角度来说 ，换 乘 站 选 择 列 车 跳 停 后 ，乘 坐 跳 停 线 路 的 客流无法快速疏散 ，从 而 增 加 了 站 台 的 客 流 压 力 ；同 时 ，由于乘客被转移至邻站 ，增 加了 邻站的客流压力 。所 以 ，在 选 择 列 车 跳 停 后 ，需 要 做 好 车 站 内 的 客 运 组 织 工 作 ，确 保 站 内 客 流 有 序平 稳 。工 况 同 案 例 ，即 周 一 早 高 峰 （：）号线 上 行 列 车 发 生 延 误 ，则该工况下世纪大道站延误 线 路 与 其 他 换 乘 线 路 的 客 流 关 系 如 表 所 示 。从 表 可 以 看 出 ，世纪大道站的客流特征与人 民 广 场 站 有 所 不 同 ，各方向换乘客 流总体来说较均 衡 ，不存在 某一方向换乘 客流特别大的情况 。所 以 ，城 市 轨 道 交 通 研年究从 乘 客 角 度 来 说 ，列 车 跳 停 后 ，需要乘坐跳停线 路 的 乘 客 无 法 快 速 上 车 ，增加了乘客的时间成本 ；同 时 ，在本站 下车或换乘的 乘客被转移至邻站 ，无 法 快 速 到 达 目 的 地 ，给 乘客增加时间成 本的同时也带来 诸 多 不 便 ，从 而 引 起 乘 客 不 满 。所 以 ，在 选 择 列 车 跳 停 后 ，做 好 乘 客 安 抚 工 作 尤 为 重 要 。生 列 车 延 误 时 ，选 择换乘线路列车跳停的方法可以 有 效 缓 解 延 误 带 来的大客流现象 ，从而减少大客流 风 险 。从 本 文 的 研 究 可 以 看 出 ，列车跳停对于各方 向 换 乘 客 流 严 重 不均衡的换乘站尤为有效 ，如 人 民 广 场 站 ；对于各方向换 乘 客 流较 均衡的大型换 乘 站 ， 当 列车跳停带来的负面影响 远 大 于 跳停 对于 客流的 缓 解 时 ，应谨慎选择该 方 法 。一 旦 选 择 列 车 跳 停 ，应 采 取其他管控措施来配合车 站 进 行 客运 组织 及乘客 的 安 抚 工 作 ，避免因列车 跳 停带 来更大的负面 影 响 。应 对 措 施当 出 现 列 车 延 误 ，使 车 站 内 迅 速 积 聚 大 量 客 流 时 ，在 采 取 列 车 跳 停 的 同 时 ，地 铁运营方还需要采取 其他 管控措施来 减 少由于跳 停 带来的负面影响 。例 如 ：通 过 出 入 口 限 流 （只 出 不 进 ）、站厅站台客流引 导 、信 息 发 布 （包 括 车站信息 发 布与列车广播等 ）、其 他 交 通 方 式 疏 导 （周 边 公 交 配 套 ）等措施来疏散聚积 的 客 流 ；同 时 应 做 好 乘 客 的 安 抚 工 作 ，尽 量 取 得 乘 客 的 理 解 和 配 合 。参 考 文 献 朱 效 洁 上 海 轨 道 交 通 人 民 广 场 枢 纽 站 大 客 流 组 织 对 策 研 究城市轨道交通研究 ，（）： 王 祎 南 突发特大客流城市轨 道 交通运营组织 研 究 北 京 ：北京交通大学交通运输学院 ， 朱 沪 生 上 海 轨 道 交 通 网 络 化 运 营 中 的 安 全 管 理 与 风 险 控 制城市轨道交通研究 ，（）：（收 稿 日 期 ：）结 语对 于 以 换 乘 客 流 为 主 的 多 线 换 乘 站 来 说 ，当 发櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅（上 接 第 页 ）表 齿轮箱吊座优化前后的参数比较 一 些 比 较 。拓扑优化后虽然 吊 座 的 最大 应力 位置没 有 转 移 ，但是吊座的最 大 等 效应 力大大降低 ，应 力 分 布 更 加 均 匀 ，吊 座 的 承 载 能 力 增 强 ；优 化 以 后 吊 座 的 位 移 减 小 ，说 明 经 过 优 化 的 的 吊 座 刚 度 有 所 增 大 。 在 刚 度 、强度都比原来 有 所 提高 的情况下 ，新 设 计 的 吊 座 的 质 量 比 原 来 有 所 减 小 ，达到了结构优化设计 的 目 的 。参 数 名 次优