关于智慧地铁动态编组运营模式的研究

关于智慧地铁动态编组运营模式的研究

赵瑞峰 

广州地铁集团有限公司  广东  广州  510000

摘要：城市轨道交通（以下简称城市轨交）客流量在分布方面有着非均匀统计特点，尤其是高峰期以及平峰期这两个时候的客流量较高，平峰期不高的满载率会减小能源使用率。连挂、解编的模式能够在一定程度上增加能源使用率，只调节编组的手段不但能够增加满载率，也可以提高乘客满意度。平峰时段满载率增加之后，利用客流探测方法，自动调度平台能够让相关人员第一时间了解客流需要，与此同时协助调配备车，实时连挂，提高运能。

关键词：城市轨交；智慧地铁；运营模式

引言：根据相关统计截止到目前，中国城市轨交运营里程已经超过7500千米，处在世界第一的位置，开通的线路已经超过230条，分布于我国的几十个城市中。城市轨交是不可或缺的交通工具，在出行方面已经变得非常关键，根据城市公交客运量来分析，城市轨交所占比例已增加到20%左右，能量消耗也跟着提高。从空间及时间分布来分析，城市轨交客流量有着非均匀统计特点，不一样的线路、相同的线路不一样的车站客运量均会有所差异。工作日一日内的客流量通常表现驼峰形，早上去工作和学生上学的时候出现早高峰，下午下班、放学出现晚高峰，其它时段属于平峰期，怎样增加车辆满载率是节能需要分析的要素。

一、城市轨交客流量非均匀统计特点

城市轨交采取公交化运营，线路结合客流特点明确车辆运营时刻表，科学布局班次，增加满载率，充分使用能源，实现高效输送。从车辆时刻表来分析，一些繁忙路段常常添加小交路。针对相对复杂的线路，上下班阶段还会考虑各种交路配比。高峰期间运营间隔不大，平峰期间间隔较大。周六周日通常高峰不固定，相比之下，运营间隔较大。对于客流平峰期间来讲，一般是调节运营间隔，但需要注意的是不能偏大，不然将影响服务水平，在平峰期间，很多车站车辆满载率低于35%，能源没有得到充分使用[1]。一些线路选择多编组混跑相比之下投入较大，对于客流平峰时段来讲主要是短编组车辆，但往往是固定编组，而且考虑到客流量，因此不能结合客流调节，满载率还不高。若选择动态连挂、解编模式，可以有效调节营运。

二、增加编组调整的主要策略

（一）调编组和调列车运营间隔的方式

编组调短时，应当开展解编。编组调整期间，长编组车辆遵循有关规则，保证列车数固定。在开始调整之后，换短编组车辆折出。回库车辆需要编制回库计划，据此回库。若相邻，可以折入之后回库，和其它车辆没有关系；不然存在以下回库方式：第一，折返站折返之后进行回库；其二，到达折返站前进行回库。相比于早高峰而言，晚高峰的客流较为集中，因此可以使用多种调整方式，比如调整编组。若选择调整间隔以及编组的方法，可以先调编组，在车辆运行到折返端的情况下，再调间隔[2]。在调间隔以及编组期间，上线车辆根据就近原则出库。在编组调长的情况下，需要开展车辆连挂。调编组期间，长编组车辆坚持有关的规则，保证列车数固定。在调编组之前，先放置长编组列车。出库车辆需要编制出库计划，据此完成出库。若折返站和车场邻近，可以直接出库，和其它在线车辆没有关系；不然存在如下出库方式：其一，车辆到达折返站前完成出库；其二，车辆到达折返站后完成出库。

（二）同时调列车间隔以及编组

分端部署的策略主要应用于地铁线路，然而部分线路可能存在这样的情况，即高峰、平峰时段过渡时间比较短，希望同步调节列车间隔以及编组。当进行共同部署时，针对行车间隔存在约束要求。向平峰期间过渡时，若同步调节间隔以及编组，要综合分析下线回库时机。按照以上研究，在调编组策略中，在选择第一类回库方式时，对间隔存在限制要求。综上研究，转平峰时若针对相同折返端调间隔以及编组，如果折返时长能够支持约束要求时，车辆可以选择第一种方式进行回库；不然，选择第二种方式回库。在选择第一种方式回库的情况下，因为间隔调节一般是调节停车时长，针对混跑线路，若交路配比不一样，这个时候对于车辆运营间隔而言，应当大于等于三倍最低追踪间隔。在朝晚高峰期间过渡时，若同步调节间隔以及编组，应当加以分析上线出库时机，按照以上研究，编组调节策略中，在选择第一种方法出库时，针对折返时长以及间隔存在约束要求。若基于相同折返端调节间隔以及编组，运营间隔超过追踪间隔以及折返间隔之和，在调节编组时可以选择第一种方法出库；不然的话，选择第二种方式出库，并且确保运营间隔超过连挂所需时长。在调节编组选择第一种方式的情况下，因为间隔调节一般是调节停车时长，针对混跑线路，若交路配比不一样，这个时候车辆运营间隔应当大于等于三倍最小追踪间隔。

（三）只调节编组的方式

针对运营间隔相差较小的线路，转向平峰时段时下线车辆不多，运营调节时也能选择只调节编组的手段。若高峰期间车辆运营间隔超过连挂解编所需时长，编组调节方法借鉴分端部署研究；不然的话，折返轨数量应当超过2，在正式进行连挂调节之前，先放好长编组车辆，连挂长编组车辆用来取代短编组车辆折出，在正式进行解编调节之前，针对折返轨依次放好短编组车辆，其用来取代解编长编组车辆。选择只调节车辆编组的方法，不但能够增加平峰时段满载率，也能够提高服务效率，不给列车运营间隔带来影响。

三、智慧地铁动态编组运营模式比较分析

在高峰时段，若车辆间隔是s1，在平峰时段，车辆间隔是S2，二者的最小公倍数是B，那么不超过B时间能够实现一个周期的间隔调节，车辆改变数量是B/S1-B/S2。一些城市轨交线路车辆运营间隔比较悬殊，转向平峰时段时，下线车辆数量比较多，在选择固定多编组模式时，如果高峰期间短编组车辆配比相对大，那么平峰时期能够切实增加满载率，不然的话，该时段的满载率还是比较低。

在选择连挂、解编模式的情况下，转向平峰期间能选取车辆开展解编，在平峰时段，能够调节的运营范围比较广，有助于切实增加满载率。在平峰期满载率增加之后，若车站周围商业设施存在很多人员离场，形成暂时大客流的情况下，自动调度平台能够让相关人员第一时间了解客流需要，与此同时，协助配置备车，动态连挂，提高运能[3]。随着新科技的发展，客流自动检测方法得以诞生，自动视频监控能够达到诸多区域的客流数据全面检测，比如站厅，车辆平台能够给予称重数据用来检测满载率。并且，还有着较多的探测方法，比如手机信令。自动调度平台能够达到多类检测方法的充分结合以及合理集成，给予全面的客流数据展现。站场界面能够动态呈现车辆运行位置、闸机运行情况等。客流车辆运行界面能够呈现当日具体客流车辆、日客流车辆运营，全方位宏观呈现全天客流数据。某地铁线开通运行时便具有连挂以及解编等作用，可结合工作日以及周六周日不一样运能需求，分配适当比例的长编、短编车辆。现如今已经实现连挂以及解编作用测试，计划在年底之前上线试点。并且该地铁线把列车称重数据运用于满载率检测，已经获取了良好的效果。

结论：从增加城市轨交客流平峰时段车辆满载率层面，支持这样的经营模式可以在一定程度上提升能源使用率，即实时连挂、解编，针对列车运营间隔相对大的线路，可以先开展试点工作。在平峰时段满载率增加之后，利用智慧地铁客流探测方法，自动调度系统能够让相关人员第一时间了解车站客流需要，与此同时，当出现较大客流的情况下，有效协助调配备车，动态连挂，提高运能。

参考文献：

[1]贾文哲. 城市轨道交通列车开行方案优化方法研究[D].北京交通大学,2023.

[2]李岩辉. 城市轨道交通客流时空分布特性研究[J]. 中国铁路,2022,(02):65-75.

[3]王爱丽,谢征宇,孔繁鹏,王子腾,于士尧. 城轨大客流监测与预警系统研究与设计[J]. 中国铁路,2021,(05):111-117.