看了下《城市轨道交通高质量发展的深圳探索与实践——<深圳地铁五期工程高质量发展设计导则>研编及应用》这篇论文,我发现了一个有趣的东西:根据对五期线路(以17、20、22、27号线为例)预期客流量上下行,发现这四条线路,高峰小时双方向最大断面客流量比值均大于2,说明潮汐客流现象明显。潮汐客流:因城市职住分布、通勤规律,早晚高峰客流流向周期性相反、双向流量差异悬殊,如同海水涨潮、落潮一般往复变化的客流形态,是城市交通最典型的客流特征之一。
而根据深圳地铁五期《设计原则》,当高峰小时双方向最大断面客流量比值大于1.5时(作为判断双向客流差异较大的依据),应该开行双方向不对称运行的行车形式,即削弱较小客流方向列车的,且其在1小时内减少运行的列车(保持较大客流方向的间隔)。以17号线一期为例,上行代表的是上李朗方向,下行代表的是侨社(图中为罗湖西)方向。(哪个方向的客流从“0”开始增长,哪个方向就是线路的正向(通常定义为上行或下行))整张图来说,下行在大部分站点的高峰客流量大幅度超过上行站点,仅在17号线丹竹头-上李朗区间,上行超过下行客流量,且相比下行基本持平且客流量较低。从侨社站到南岭北站(图中为南岭中心)这一段,几乎所有站点的下行(橙色)客流都大幅超过上行(蓝色),尤其是老街、大塘龙、笋岗、梨园、罗湖北站等站点,下行客流是上行的1/2倍以上,部分站点甚至超过3/4倍,典型的 “单向通勤主导” 特征。(尤其是从侨社到求水山,均超过了2倍以上)
根据图中信息,在笋岗北站(图中为梨园站)下行客流量最大,在罗湖北站上行客流量最大,老街站(大概是?)双方向客流量,根据如图数据计算,比值为4.4左右(和上文提到的4条线路的表有点矛盾)延伸至17号线二期(上李朗-山厦西/金融城),线路上行方向延续原有走向,统一为往山厦西方向。二期客流延续了一期末端的特殊规律:丹竹头-上李朗区间上行客流量短暂抬升、反向反超。
连接10号线和14号线通达的石芽岭-上李朗段
这一特殊客流现象并非偶然,核心原因在于该区间是17号线与10号线(上李朗站)、14号线(石芽岭站)的重要换乘衔接节点。大量10号线、14号线的换乘客流在此汇聚,跨线通勤、短途换乘出行集中,直接抬升了往郊区上行方向的断面客流量,打破了全线“下行单边强势”的潮汐格局。
但从二期全线整体来看,丹竹头以北至山厦西的延伸区段,双向客流量整体偏低、客流规模持续衰减,仅丹竹头-上李朗局部区间出现上行客流回升,并未改变17号线全线南段强潮汐、北段客流均衡且偏弱的核心特征。同时,17号线二期终点站无配套车辆基地,仅依靠末端折返线存车,延续了一期末端存车能力不足、难以自主实现大幅不对称运行的短板。
通常情况下,城市地铁环线沿线职住布局多元、出行流向分散,双向客流量差距小,潮汐客流现象不明显;而放射线连接城市中心与外围居住区,受集中通勤影响,单向客流高度集聚,潮汐客流特征十分显著。以深圳地铁为例,14号线、17号线等放射线潮汐效应突出;5号线作为半环线,虽早晚高峰存在主客流方向,但双向差异远小于纯放射线,整体仍符合环线潮汐偏弱的普遍规律。针对放射线双向客流悬殊的特点,可落地双方向不对称运行的行车组织形式,按需分配运力,匹配潮汐出行需求。针对放射线双向客流悬殊的特点,可落地双方向不对称运行的行车组织形式,按需分配运力,匹配潮汐出行需求。要实现 “主高峰方向加密、反向低密度运行”,个人认为,关键在于具备可存车、可调控出入段的车辆基地(车辆段/停车场)
末尾站有车辆基地情况
若大交路终点站附近有车辆基地,可利用其存车能力与出入段线灵活调节两端发车间隔,直接支撑不成对、不对称运行。
针对深圳地铁五期规划来说,末尾站(站前和站后均可)直接对应车辆段的有15号线、29号线同乐车辆基地;22号线黎光车辆段、香蜜停车场;连接距末尾站前1个站的有19号线沙湖停车场,25号线石环路车辆段,也可借助临近车辆基地的出入线与存车功能,就近调配列车,实现双向运力差异化投放。
末尾站无车辆基地情况
无车辆基地情况示意
对于终点站无车辆基地、仅依靠站前或站后折返的线路,受站内配线条件制约,临时存车能力有限:站后折返配套的每一条存车线通常可存放2列列车;采用站前折返时,仅能利用站台正线临时存放1列列车。整体站内一般仅可临时存放2–4列列车。
受折返能力与存车规模限制,无法单纯依靠终点站配线将反向行车间隔压低4列/小时以上,需结合交路设计、中间配线、运行图、信号系统多方协同,落地不对称运行方案,具体措施如下:
采用大小交路嵌套运行(核心方案):在线路客流衰减区段选取具备站后折返线、临时存车线的中间站设置小交路折返点。主客流方向保留全线大交路、加密发车频次;反向低密度方向以小交路为主,仅保留少量贯通全程的大交路列车,将大部分折返、存车压力转移至中间车站,从源头降低终点站折返与存车负荷,稳定实现双向运力差值大于4列/小时。对于深圳17号线而言,可以开行“侨社-求水山”小交路。
利用区间/车站临时存车线(土建优化):在终点站前后区间、渡线区域增设短时存车线、避让线,拓展临时存车能力。反向列车抵达终点站后可暂存入存车线,错峰折返发车,打破“到站即折返”的成对运行逻辑,人为拉大反向发车间隔,适配低密度运行要求。对于深圳17号线而言,可以利用侨社站的站后存车线。
编制非对称运行图+信号系统适配(运营优化):依托信号系统精细化控制折返时长,压缩主客流方向折返作业时间、适度延长反向折返间隔;编制不成对运行图,允许双向列车发车对数、周转节奏相互独立,不强制两两配对发车。该方式可作为辅助手段,配合交路方案进一步拉大双向密度差。对于深圳17号线而言,可以利用侨社站和上李朗站暂存的列车延迟间隔
列车灵活编组暂存(补充手段):高峰时段对反向列车采用不同编组模式,利用站台、折返线空间临时停放编组列车,等效提升站点存车容量;平峰阶段再解编投入运营,缓解站前折返存车不足的问题。对于深圳17号线而言,可以试着利用大小编组混跑:往上李朗方向用4编组,往侨社方向用6编组(17号线近期均为6编组,远期4/6编组混跑)
远期配线优化(规划层面):若远期潮汐客流持续加剧,可对线路局部改造,将原终点站调整为中间站,向外延伸增设带独立站后折返线与小型存车能力的新终端站,从工程结构上解决折返与存车短板。对于深圳17号线而言,可以利用二期的平湖东车辆段(连接二期凤安站和富安站,暂且这么叫吧)
结语
线路终端配套车辆基地是实现双向不对称运行的最优条件,深圳五期多条放射线依托末端车辆段、前置停车场,可高效匹配潮汐客流;而无车辆基地的终端站点,需以大小交路为核心,搭配临时存车线、非对称运行图等组合方案,多措并举突破站前/站后折返的能力限制,最终达成主向高运力、反向低密度的行车目标。