郑毛祥1, 闵国水2
(1.武汉铁路职业技术学院,武汉 430205； 2.中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063)
摘 要：宁奉城际各年度的衔接方式、线路长度、客流特征等方面存在一定差异,因而有必要深入研究并选择合适的运营组织方案。结合方案特点,从客流适应性、客流直达性、对相关线路影响、技术经济性、资源共享等方面进行综合比较,研究推荐初近期宁奉城际与宁波3号线采用贯通运营,远期宁奉城际独立运营。研究推荐的运营组织方案获得专家及业主方的认可,目前宁奉城际铁路已按此设计并开工建设,相关设计成果亦纳入了宁波城市最新规划。
关键词：城际铁路；客流特点；运营组织
Abstract： Ningbo to Fenghua intercity railway is part of the Ningbo metropolitan intercity railway and there are some differences on the yearly basis in line direction, convergence mode, commitment function and passenger flow characteristics. Thus, it is necessary to conduct in-depth study and select appropriate operating organization program. In view of the characteristics of the program, the study recommends through operation for Ningbo-Fenghua intercity railway and Ningbo metro line 3 in the near future, and independent operation for Ningbo-Fenghua intercity railway in far future based on the analysis of passenger flow adaptability, passenger flow transfer, impact of relevant lines, technical economy, resource sharing and other aspects. The recommended program has been confirmed by the experts and the owner. Currently, the construction of Ningbo-Fenghua intercity railway has been started, and relevant design results are incorporated into the latest urban plan of Ningbo.
Key words： Intercity railway; Passenger flow characteristics; Operation organization
合理的运营组织方案既能方便旅客出行，又能提高列车运用效率，避免运能虚糜，也便于管理。宁波至奉化城际铁路(以下简称“宁奉城际”)为国家发改委批复的《浙江省都市圈城际铁路近期建设规划》项目之一，主要承担宁波中心城区与奉化及沿线地区的城际联系功能，其系统选用轨道交通制式，线路与宁波轨道交通线网衔接，初近期与3号线在陈婆渡站单点衔接，远期自方桥站拆解并往北延伸至金房站，与3号线、2号线、5号线分别在方桥站、栎社新村站、金房站形成多点衔接，目前3号线正在建设，2号线已经通车运营，5号线即将建设。
宁奉城际各年度的衔接方式、线路长度、客流特征等方面存在一定差异，因此有必要深入研究并选择合适的运营组织方案[1-3]。
宁奉城际线路起于宁波轨道交通3号线陈婆渡站，至奉化市金海路站止，线路长21.59 km，设站9座(不含陈婆渡站)，平均站间距2.43 km；远期宁奉城际自方桥站作“Y”字形拆解后，北延伸至段梅路站(与5号线换乘)止，并于栎社新村站与2号线换乘衔接，方桥站至陈婆渡站纳入3号线范围，宁奉城际线路(段梅路站至金海路站)全长22.088 km，设站9座，平均站间距2.761 km。
根据宁奉城际与宁波轨道交通线客流交换量的数据，初、近、远期宁奉城际内部客流均较小，主要为与宁波轨道交通线间的交换客流，全日交换客流占比各年度分别为80%、78%、78%，高峰小时占比各年度分别为79%、78%、74%，宁奉城际与宁波轨道交通线客流联系紧密。
进一步结合客流OD数据分析得知，奉化至宁波的客流联系主要为奉化及沿线至宁波三江口片区、东部新城、鄞州片区以及客运枢纽宁波火车站等地。其中，奉化地区与鄞州片区交流客流比例最高、占24.7%，与东部新城客流交流比例次之、占20.4%，与三江口片区客流交流比例为17.6%，如表1所示。
表1 宁奉城际与宁波轨道交通线交换客流
客流类型全日客流高峰小时客流客流量初期近期远期宁奉城际全日客流量/(万人·次)10.417.618.0全日与宁波轨道线交换量/(万人·次)8.313.814.0全日内部客流量/(万人·次)2.13.84.0交换量占宁奉城际总客流比例/%807878宁奉城际高峰小时客流量/(万人·次/h)1.72.83.0高峰小时与宁波轨道线交换量/(万人·次/h)1.32.22.2高峰小时内部客流量/(万人·次/h)0.30.60.8交换量占宁奉城际总客流比例/%797874
远期宁奉城际与宁波轨道交通网多条不同功能线路形成多点衔接，2号线连接宁波市主要对外交通枢纽，5号线为环线主要拦截市区对外围区域之间的切向客流，3号线主要实现奉化至3号线以东区域的客流沟通(尤其是与东部新城、镇海片区及北仑片区的客流)，故客流能够方便地到达线网的其他站点，既可以较好地实现奉化至3号线以东区域的客流沟通，也能方便地使奉化至甬江以东和以北的客流快速抵达，还兼顾奉化至三江口以西(海曙区)区域客流的径路顺畅短捷，包括栎社机场、宁波火车站等客运枢纽，旅客出行较为方便，因此宁奉城际远期考虑独立运营。
初近期宁奉城际与3号线单点衔接，与宁波轨道交通网之间的交换客流主要由3号线承担，为方便宁奉城际客流出行，宁奉城际与宁波3号线可采用贯通运营模式；但宁奉城际与宁波3号线的客流量级存在一定差异，宁奉城际近期高峰小时最大断面客流量为1.16万人·次，宁波3号线近期高峰小时最大断面客流量为2.84万人·次，此外两线的平均站间距也相差较大，宁奉城际平均站间距为2.43 km，而宁波3号线平均站间距为1.26 km，存在独立运营可能性。因此有必要进行宁奉城际初近期(与3号线)贯通运营、独立运营的运营模式比选[4-7]。宁波至奉化城际铁路线路示意见图1。
图1 宁波至奉化城际铁路线路示意
综上，研究考虑远期拆解延伸后独立运营，主要对初近期宁奉城际运营模式进行了(与3号线)贯通运营(方案一)、独立运营(方案二)比选。
目前宁波3号线正在建设，计划2018年底建成。3号线一期工程范围自陈婆渡站至大通桥站，线路全长16.1 km，分布车站15座，平均站间距1.15 km；二期工程由大通桥站延伸至骆驼北站，线路延长至25.2 km，车站数增至21座，平均站间距1.26 km。正线最高运行速度为80 km/h，车辆采用轨道交通B型车6辆编组。
3.3.1 方案一：初近期宁奉城际与3号线贯通运营
(1)衔接方案概述
宁波至奉化城际铁路与3号线正线进行接轨形成贯通，初、近均贯通运营。衔接线路方案如图2所示。
图2 陈婆渡站平面布置示意
3号线陈婆渡在车站南侧接出入段线兼折返线，从符合城市规划、减少占地和工程规模、方便旅客进入宁波轨道交通3号线等因素考虑，将宁奉城际与轨道交通3号线在陈婆渡站南侧进行正线接轨，形成贯通，两线合为一条线进行运营，实现客流零换乘，旅客可以直接通过3号线进入宁波市中心城区，并可以通过换乘其他骨干线路到达客流集散点[8]。
(2)运营组织方案
①客流特征
宁奉城际与宁波3号线贯通后，全线初期即达到一定客流水平，高峰小时最大断面流量1.69万人·次/h，其中宁奉城际段高峰小时最大断面流量0.71万人·次/h；至近期客流增长缓慢，高峰小时最大断面流量2.84万人·次/h，其中宁奉城际段高峰小时最大断面流量1.16万人·次/h。近期高峰小时客流断面如图3所示，初期客流与近期客流特征基本一致。
图3 近期全线(宁奉城际及3号线)高峰小时客流断面
②速度目标值
考虑到贯通运营时全线(含3号线与宁奉线)低于1.5 km的区间总长占比超过一半、为50.5%，从站间距分布来看，采用80 km/h的速度等级运营更为合适，且3号线按80 km/h速度目标值设计，列车无需限速运行，更有利于列车性能发挥，方便运营组织，故贯通运营研究推荐宁波至奉化城际铁路按80 km/h速度运营。
③车辆选型与列车编组
宁波3号线设计采用B型车6辆编组，宁奉城际与宁波3号线贯通运营后，与3号线保持一致，初、近期均采用B型车6辆编组。
④行车组织
从与沿线客流特点结合较紧密性、车辆购置费与车辆段投资规模的大小、运营成本的节省等方面考虑，研究推荐大小交路套跑，大交路为金海路站—骆驼北站，小交路为陈婆渡站—骆驼北站[9-11]。具体列车运行交路设置如图4、图5所示。
图4 初期推荐高峰小时列车运行交路
图5 近期推荐高峰小时列车运行交路
⑤旅速及运行时分(表2)
表2 列车运行时间及速度统计
项目正常速度(限速72km/h)旅行时间/min旅行速度/(km/h)金海路站—陈婆渡站27.048.6金海路站—市中心(3号线樱花公园站)46.243.0
3.3.2 方案二：初近期宁奉城际独立运营
(1)衔接方案概述
宁奉城际铁路在陈婆渡站与地铁3号线进行换乘接驳，宁奉城际采用独立运营方案时，本线与3号线采用地下两层双岛平行换乘方式，车站布置型式如图6所示。
图6 独立运营方案陈婆渡站布置型式
轨道交通3号线陈婆渡站位于鄞州新城区南部规划广德湖南路与宁姜公路交叉口西北侧，南北向布设，地下两层岛式站，地下一层为站厅层，地下二层为站台层。
宁奉城际与3号线采用平行双岛换乘方案，3号线位于西侧，宁奉城际位于东侧，3号线陈婆渡在车站北侧设单渡线，南侧设交叉渡线，并接出入段线。独立运营方案本线陈婆渡站为起点站，向南至奉化方向，站前设交叉渡线，采用站前折返，两线通过在车站北侧设渡线联络线。
采用该衔接方案时，宁奉城际独立运营，车站功能齐全，与3号线运营互不干扰。采用平行双岛换乘，车站埋深较浅，并能满足部分客流同站台换乘，但是车站体量较为庞大，开挖宽度大，工程投资较高，经综合分析，该方案予以放弃[12-14]。
(2)运营组织方案
①客流特征分析
宁奉城际初期高峰小时最大断面流量0.57万人·次/h，至近期高峰小时最大断面流量0.97万人·次/h；3号线初期高峰小时最大断面流量1.57万人·次/h，近期高峰小时最大断面流量2.68万人次/h。客流特征与贯通运营基本一致，但量级稍有降低。
②速度目标值
宁奉城际近期工程运营里程21.9 km，平均站间距2.43 km，区间总长占50%以上的站间距大于2.5 km，适合采用120 km/h速度目标值。同时，120 km/h方案较100、80 km/h方案对时间目标值适应性更好，相对公路运输具备的竞争力更大。独立运营时相对独立，受其他线路影响小，研究推荐独立运营时按120 km/h速度等级运营。
③车辆选型与列车编组
a. 车辆选型说明
鉴于宁波轨道交通网以B型车为主，宁奉城际与宁波轨道交通网衔接，结合本线制式专题研究推荐采用地铁制式，为可能地实现资源共享，利用宁波轨道交通网检修资源等，研究推荐采用轨道交通B型车。
b.列车编组方案
列车编组必须满足本线高峰小时的运量要求，根据本线初近期客流规模，推荐采用4辆编组方案，系统运能储备充足，与线路未来发展及客流特性相适应。
④行车交路
本线与轨道交通3号线在陈婆渡站单点换乘衔接，初近期高峰小时列车运行交路如图7、图8所示。
图7 初期高峰小时列车运行交路
图8 近期高峰小时列车运行交路
⑤旅速及运行时分(表3)
表3 列车运行时间及速度统计
项目正常速度(限速108km/h)旅行时间/min旅行速度/(km/h)金海路站—陈婆渡站21.262.1金海路站—市中心(3号线樱花公园站)40.449.2
两线独立运营，宁奉城际与宁波3号线间交换客流需要换乘，根据陈婆渡站车站布置形式，旅客进行换乘平均需走行95 m左右，按乘客步行速度时速约4 km测算，需要走行1.5 min，加上平均等待换乘列车时间需要2.2～4.3 min，总换乘时间为3.7～5.8 min，独立运营旅客从金海路站—樱花公园站旅行时间为43.7～46.2 min，与贯通运营方案旅客出行时间46.2 min相当。
3.3.3 综合比选
针对两方案的特点进行了综合比选，具体情况如表4所示。从客流适宜性、降低建设成本、车辆购置费用、运营成本节省以及提高城际线与轨道交通线网的衔接便捷性等方面考虑，方案一与客流适应性好，与3号线贯通运营，可实现客流零换乘，旅客可实行直达宁波市区，运营费用节省，资源共享程度更优[15]。
表4 方案综合比选
因素方案方案一方案二运营模式与3号线贯通运营独立运营系统制式初近期与3号线采用相同制式B6初近期均采用B4全程旅行时间/min金海路—陈婆渡:27.0金海路—宁波市中心(樱花公园):46.2金海路—陈婆渡:21.2金海路—宁波市中心(樱花公园):44～46客流适应性客流适应性好客流适应性较差客流直达性与3号线贯通运营,实现客流零换乘,旅客可以直达宁波市区。需在陈婆渡站换乘,客流直达性差。对3号线影响对3号线有一定的客流冲击同样会对轨道3号线带来一定的客流冲击,陈婆渡站土建规模稍大优缺点城际线与3号线贯通运营后,可很好地适应客流特征,奉化城区与宁波市中心客流直达性好,可减少大量客流换乘,节省旅客出行时间,方便客运组织,且能满足城际客流舒适性、便捷性要求较高的需求运营组织的较灵活,在城际客流水平不理想的情况下,可选择较小的编组方案或减少行车量,但客流直达性较差,本线与3号线交换客流需在陈婆渡换乘,给旅客带来不便,增加了旅客出行时间。陈婆渡换乘客流大,增加了运营管理难度,对车站换乘能力及候车设备要求较高车辆购置数量/(列/辆)19/11418/78车辆购置费/亿元(较方案一)0-2.04运营期运营费现值/亿元(较方案一)0+1.8资源共享可实现,资源共享程度相对优可实现工程总费用/亿元+2.8方案推荐推荐
综合以上分析，宁奉城际运营组织方案推荐意见如下。
(1)初近期研究推荐两线贯通运营。初近期宁奉城际与3号线单点衔接，与宁波轨道交通之间的交换客流主要由3号线承担，宁奉城际与3号线贯通运营，与客流适应性好，能实现客流零换乘，旅客可实现直达宁波市区，便于运营管理，有利于资源共享，工程费用、运营费用节省。
(2)远期宁奉城际考虑独立运营。远期宁奉城际与3号线、2号线、5号线分别在方桥站、栎社新村站、段梅路站形成多点衔接，宁奉城际独立运营可与宁波市多条轨道交通线形成多个换乘点，旅客能够方便地到达各线其他站点，旅客出行较为方便。
当前我国都市圈城际铁路建设发展迅速，都市圈城际铁路通常与城市轨道交通线网相衔接，都市圈城际铁路与衔接的城市轨道交通线网之间选用何种运营组织方案，需要结合项目的功能与特点，综合客流特征、衔接方式、线路长度、对相关线路影响、运营组织便利性、资源共享程度及技术经济性等多方面进行比较后进行确定。
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ZHENG Mao-xiang1, MIN Guo-shui2
(1.Wuhan Railway Vocational College of Technology, Wuhan 430205, China; 2.China Railway SiYuan Survey And Design Group Co., Ltd., Wuhan 430063, China)
中图分类号：U212.1
文献标识码：A
DOI：10.13238/j.issn.1004-2954.2017.10.014
收稿日期：2017-02-07；
修回日期：2017-02-16
作者简介：郑毛祥(1964—)，男，副教授，1987年毕业于北京交通大学通信与控制工程系通信工程专业，工学硕士，E-mail：zhengmaoxiang88@163.com。
文章编号：1004-2954(2017)10-0061-05
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