地鐵快慢車模式時間效益研究

張 超

（中鐵二院工程集團有限責任公司，四川成都 610031）

目前，城市軌道交通的運營模式有站站停和快慢車2 種，近年來隨著城市范圍的擴大，快慢車的應用范圍越來越廣。在快慢車運營模式下，“站站?！钡钠胀ㄜ囆枰诓糠衷叫姓敬芤员憧燔嚥煌Ｕ就ㄟ^[1]。雖然快車節約了直達客流的出行時間，但同時增加了普通站站停列車乘客的等待時間[2]。對于一條擬開行快慢車的線路而言，應根據全日快慢車的開行計劃，分別計算快車所節約的旅行時間和慢車所增加的等待時間，并按照平均乘客時間出行價值綜合計算時間效益。因此，本文重點探討分析了地鐵快慢車模式時間效益。

1 時間效益的計算方法

1.1 快車節省的時間

快車由于在部分車站不停站通過，從而節省了旅行時間。假設快車從?？空緄站越行若干個車站后至j站?？?，則乘坐快車通過i站至j站區間的乘客均節約了旅行時間。

1.2 慢車增加的等待時間

由于慢車?？勘茏屨镜却燔囃ㄟ^后方能發車，從而增加了慢車的旅行時間。假設i站為設置了越行線的避讓站，而一定比例（可根據鋪畫運行圖統計）的慢車需在此站待避，則乘坐慢車（該慢車在i站待避）到達i站以遠的乘客需額外增加旅行時間（人次 · h）。

1.3 快慢車的時間效益（I）

以上公式中，VTTS為乘客出行時間價值（元/人 · h，單位時間價值可采用從業人員人均小時國民生產總值測算）。

2 深圳地鐵 13 號線快慢車方案實例介紹

2.1 基礎資料

2.1.1 越行方案

深圳地鐵 13 號線線路全長約63.3 km，設車站 31座，從南向北，依次編號為 a～z、1～5。如圖 1 所示，快車全線共越行 14 個站。

2.1.2 運行圖鋪畫結果

對遠期早、晚高峰（快慢車比例 6 ∶ 18 對/h）及平峰（快慢車比例 6 ∶ 9 對/h）的運行圖進行鋪畫，如圖2、圖 3 所示[3]。早、晚高峰時刻部分慢車在白芒站（l）、羅租站（n）、同觀路站（s）、東周路站（u）及長春北路站（x）待避，且上行、下行需在這些避讓站待避的慢車占所有慢車的比例y為 1/3。

早、晚高峰小時外的其他時間內，由于客流強度降低，為了減小運營成本，運營單位均會根據客流水平降低發車頻率。13 號線根據平峰時的運行計劃，鋪畫的運行圖如圖 3 所示[4]。由圖可知，平峰時刻部分慢車在羅租站（n）、同觀路站（s）及長春北路站（x）待避，其中上行、下行需在羅租站、長春北路站待避的慢車占所有慢車的比例y為 2/3，而在同觀路站待避的慢車占所有慢車的比例y為 1/3。

同時，慢車在避讓站待避時間約 3.5 min，扣除正常的停站時間（按照 0.5 min 考慮）后，13 號線慢車待避 1次額外增加的等待時間t約為 3.0 min。

圖1 深圳 13 號線停站方案示意圖

對于快車而言，每趟快車全線共節約 14 min，平均每越行 1 個站按照節約時間 1 min 計算。因此、= 4 min，= 1 min。

2.2 實例計算

2.2.1 全日慢車額外增加的旅行時間

圖2 遠期高峰小時 6 :18 對/h 部分時段運行圖

（1）高峰小時。以羅租站為例，如圖 2 所示，高峰小時在白芒站待避的慢車占所有慢車比例y為 1/3，同時根據慢車高峰小時斷面客流表[5]，上行方向：留仙洞—白芒的早高峰斷面量（f）16 351人次/h，并扣除早高峰在白芒站的下客量（p）2 164人次/h，則早高峰在白芒站被耽擱的乘客總計為（f-p）/3 =（16 351 - 2 164）/3 = 4 729 人次 / h。

以此類推，高峰時刻上、下行各避讓點被耽擱的乘客及被耽擱的時間如表 1 所示。

由表 1 可知，早高峰、晚高峰被耽擱的人數分別為65 530、59 347 人次，按照鋪畫運行圖后的實際耽誤時間（每耽擱 1 次，增加約 3 min）計算，早高峰、晚高峰分別增加旅行時間 3 276.5 人次 · h、2 967.35 人次 · h。

（2）平峰小時。按照以上計算方法，平峰時刻上、下行各避讓點被耽擱的乘客及被耽擱的時間如表 2 所示。

圖3 遠期平峰6 :9 對/h 部分時段運行圖

由表 2 可知，平峰被耽擱的人數分別為 246 740人次，按照鋪畫運行圖后的實際耽誤時間（每耽擱 1 次，增加約 3 min）計算，平峰時刻增加旅行時間12 337 人次 · h。

（3）全日增加的旅行時間。綜上，全日慢車額外增加的旅行時間為：3 276.5 + 2 967.35 + 12 337= 18 581 人次 · h。

2.2.2 全日快車額外減少的旅行時間

快車節約時間可根據斷面客流統計得出，以遠期早高峰上行方向留仙洞—上屋北方向為例，客流斷面為 5 876 人次/h，快車共運行 4 個站，節省4.4 min，則快車節省的時間為 431 人次 · h。

以此類推，全日上、下行快車額外減少的旅行時間如表 3 所示。

由表 3 可知，早高峰、晚高峰及平峰快車節省的時間分別為 3 710 人次 · h、3 358 人次 · h、19 895 人次 · h。故全日快車節約時間為 26 960 人次 · h/天。

2.2.3 開行快慢車全日的節省時間

遠期慢車全日延誤的時間總計 1.86 萬人次 · h/天，快車節省的時間為 2.72 萬人次 · h/天。整體而言，13 號線開行快慢車能節省約 0.86 萬人次 · h/天（表 4）。

2.2.4 時間效益

根據 2017年深圳市統計局發布的《2016年深圳市國民經濟和社會發展統計公報》[6]，2016年深圳市人均生產總值 16 7411 元。而一年中大概有 2 000 h 的工作時間，則乘客出行時間價值（VTTS）約為 83.7 元 /人 · h。

13 號線采用快慢車模式產生的時間效益（I）為83.7×8 582 = 72.8 萬元/天，則 1年中產生的時間效益為2.56 億元。

3 結論

本文重點對快慢車運行模式下的時間效益進行了研究。首先提出了時間效益計算方法，結合深圳地鐵 13 號線的客流數據及全日快慢車的開行計劃，進行了實例計算，最終得出了快車所節約的旅行時間和慢車所增加的等待時間，從而對 13 號線開行快慢車的時間效益有了定量的分析結果，并為今后地鐵線路運營模式的比選提供了參考。

表1 高峰時刻慢車乘客被耽擱的總人數及時間統計

表2 平峰時刻慢車乘客被耽擱的總人數及時間統計

表3 遠期全日快車節省時間統計

表4 不同運營模式遠期時間效益對比表