深圳地铁2号线行车交路设计探析

王敏远 曾茂炎 谢 伟

(1.深圳市地铁有限公司 深圳 518026;2.中铁二院工程集团有限责任公司 成都 610031)

1 大小交路运行方案

地铁交路设计是轨道交通线路设计中最基本也是最重要的部分，交路设计决定着全线的运营服务水平，将在很大程度上影响整条线路的系统规模及投资，运营成本及效率也直接与运营交路有关。交路设计应以对预测客流的分析为基础，同时考虑路段服务需求水平、配线分布、工程投资等。

在客流分布均衡、线路长度较短且沿线地区发展较为平衡的线路，宜采用单交路运行模式;对于长度较长、客流分布不均衡、沿线地区发展水平差异大的线路，需要考虑多交路运行方案，以提高运输效率，降低运营成本。但是，交路过多时会增加运营的难度，乘客选择困难，不利于服务水平的提高。根据轨道交通设计经验，城市轨道线路多交路运行时，一条线路交路数量不宜超过3个，一般宜采用两交路运行。

由于深圳属于带状城市，其轨道交通干线均沿城市发展轴敷设，线路长度较长，对于线路的运营方案的研究就显得尤为重要。一般而言，多交路运行方案主要有以下3种:

1)嵌套式交路。A、B两交路均不覆盖全线，以嵌套的形式运营，二者嵌套的部分为全线服务水平要求最高的部分，如图1(a)所示。

图1 大小交路运营的主要形式

2)重叠式交路。以一个大交路覆盖全线运营，在服务水平要求较高的部分开行小交路重叠覆盖，如图1(b)所示。

3)分叉式交路。在有支线的线路上，采用支线运营方式，无支线线路不采用该形式，如图1(c)所示。

从服务水平来看，重叠式交路可覆盖全线的交路，更能发挥线路能力;从运营操作的难易程度看，重叠式交路更容易在平峰和高峰之间过渡，因而操作相对容易。故大小交路运行时，一般以重叠式交路为主。

2 深圳地铁2号线工程概况

深圳地铁2号线(以下简称2号线，见图2)是连接深圳市南山、福田、罗湖三大片区的干线，沿深圳市东西发展主轴敷设，是目前规划线路中唯一一条全部位于特区内部的线路，其重要性不言而喻。2号线西起南山蛇口半岛南段蛇口西，东至罗湖东部新秀村，全长约36 km，共设29座车站，全部为地下车站。全线分两段进行设计和建设，初期段从蛇口西站至世界之窗站，东延段从世界之窗站至新秀站，整个运营组织(包括交路设计)都以全线为单位统筹研究，2号线采用A型车6辆编组方案，最高运行速度为80 km/h。

3 地铁2号线交路设计研究

在交路设计中，初期交路设计将影响购车数量，对投资有较大影响;而远期交路是整个系统规模确定的依据，也是交路设计中最为重要的时期。鉴于篇幅原因，本文仅介绍2号线远期交路的设计。

图2 深圳地铁2号线运营线路

3.1 客流预测结果及分析

客流预测是交路设计的基础，2号线客流预测主要指标如表1所示。

表1 2号线客流预测主要指标表

3.1.1 断面客流

断面客流是客流分析中最根本的因素，断面客流的高低直接决定行车量的大小，其形状也是决定交路覆盖范围的直接依据，因此断面客流分析是整个客流运用中的核心问题。

从2号线客流断面(见图3)来看，全线客流断面呈现出不标准的梭型:在中部—东部(工业八路—黄贝岭段)保持较高水平，在工业八路—黄贝岭以外的区段断面水平明显下降;中部断面呈现出轻微波动状，说明上下客流相对频繁，且较均衡，远期最大断面客流出现在香梅北站—景田站之间，达3.96万人次/h。

从断面客流分析来看，工业八路—黄贝岭需要有较高的交路服务水平。

图3 深圳地铁2号线远期客流断面

3.1.2 组团客流需求

通过对组团客流的分析，可以从宏观上把握轨道线路不同区段的服务水平，在整个交路设计中可起到辅助决策的作用。

结合深圳行政区域的划分及客流的主要特征，将2号线全线划分为5个主要的组团:蛇口组团(5站)、南山中心组团(7站)、中部组团(6站)、福田中心组团(7站)、罗湖中心组团(4站)。

远期各组团之间全日客流如图4所示。

图4 深圳地铁2号线远期组团客流

1)组团内部交换量。从绝对交换量来看，福田中心组团＞南山组团＞罗湖组团＞蛇口组团＞中部组团(以远期为准)。福田中心组团(7站)车站上下频繁内部交换客流最大，达20.47万人次/d，大于其他任何组团内部或组团之间的客流量;其次是南山组团(7站)，达到14.1万人次/d;罗湖组团内部交换量也较大，超过10万人次/d;其他2个组团内部交换量均较小(与福田、南山、罗湖组团存在量级上的差别)。

由于各组团间车站个数不一致，从绝对数量来看不能完全体现组团客流的频繁程度，故考虑用组团内部交换绝对量/组团车站个数来衡量组团车站的繁忙程度，即福田组团(29 254人次/站)＞罗湖组团(27 176人次/站)＞南山组团(20 177人次/站)＞蛇口组团(6 880人次/站)＞中部组团(4 914人次/站)。由此可见，福田、罗湖、南山组团车站上下客流频繁，运营组织设计时需保证这些重点组团的服务水平。

2)组团间交换量。从组团之间的交换绝对量来看，福田中心组团、罗湖与南山中心组团与其他组团的交换客流较大;从交换客流所占比例来看，中部组团主要以与其他组团的交换客流为主要客流。各组团与相邻组团间均存在较大的交换客流，远期各相邻组团之间的交换客流均超过11万人次/d(由此可说明2号线全线平均运距应不会太长)。尤其值得注意的是，组团间最大交换量出现在罗湖与福田之间(尽管罗湖只有4座车站)，远期超过20万人次/d，因此运输组织设计应充分考虑罗湖、福田组团的服务水平。

3.2 交路设置

3.2.1 交路模式的选择

随着客流的增长，2号线近期客流断面分布已具有较明显的不均衡性，故考虑以后采用大小交路套跑模式以提高运输效率，控制运营成本，小交路的设置范围应该综合考虑客流需求及土建成本等多方面因素。

从交路模式选择来看，2号线东部为深圳市商贸、政治核心区域，2号线的一大功能定位就是加强核心区域对周边的辐射作用，需要有连接中心区与周边组团的交路服务，因而不适宜采用“嵌套式交路”，宜采用“重叠式交路”模式运营。

3.2.2 小交路范围的选择

从客流断面来看，线路西段过工业八路站之后客流有明显回落，线路东段过黄贝岭站后客流明显回落。最符合客流断面的交路是:工业八路—黄贝岭站之间开行小交路，全线开行大交路，但两端折返站的选择还应考虑其他因素。

1)西端小交路选择。因西端客流断面在过工业八路站后明显回落，理论上折返点应考虑设置在工业八路站最为合适，但2号线在停车场与招商东路站接轨，而招商东路站与工业八路站仅相距约800 m，若在工业八路设置折返线，在招商东路站设置出入段线必将增加土建工程投资，配线分布不合理。因此，西端小交路折返点应移至招商东路站，结合出入段线的布置，有利于工程投资，对将来收发车作业安排也较为有利。故西端小交路折返点选择在招商东路站。

2)东端小交路折返站的选择。东端小交路理论折返点可选择在黄贝岭站，但黄贝岭站为2、5号线的换乘站、5号线的终点站和折返站;为保证2、5号线可实现平行换乘，该站设置为“双岛式”方案，5号线由于需要折返置于中间，2号线置于两侧，故不能提供折返条件;黄贝岭站下一站已经是终点站，两相邻站设置折返已无太多实际意义;根据组团客流的分析，罗湖组团车站上下车频率高，处于全线的高位水平，且罗湖是深圳市两大传统的中心区之一，不宜采用低服务水平的交路模式。

故东端小交路折返点选择在终点站新秀站。推荐开行从蛇口至新秀的大交路，从招商东路至新秀的小交路方案，大小交路开行比例1∶1，远期高峰小时各开行15对/h，见图5。

图5 远期推荐交路

3.2.3 推荐交路服务水平检验

1)满足断面客流需求。小交路开行范围为招商东路站至新秀站，覆盖了超过1/2客流断面的所有区域。

2)满足组团客流需求。小交路覆盖范围包括南山、福田和罗湖，全部覆盖了内部交换客流较大的组团，且对于组团间交换量较大的客流进行了有效连接。

3)拥挤程度统计。根据推荐的交路模式，对线路远期晚高峰各区间的拥挤程度进行了统计，在客流大方向仅有一个区间拥挤程度超过4人/m2，约60%区间站立密度在3～4人/m2之间，其余区间站立密度均小于3人/m2，本线具有良好的舒适度，见图6。

3.2.4 备选交路设计

由于客流预测本身具有众多的不确定性，以客流为基本依据的交路设计也就存在一定的风险，为应对不确定性，根据多年设计经验，提出了“备选交路”的设计理念，务求在确定的设计系统及土建规模下，尽可能地保证实际运营交路的灵活性。提倡在今后的轨道交通设计中重视交路的灵活性，使设计与实际运营结合得更加紧密。

在实际运营中，根据2号线客流分布特征，可按以下方式灵活组织列车运营交路方案，如图7所示。

1)全线一个大交路运行。运用车增加4列，若远期组织一个交路方案，则考虑将备用车用于运营。

2)招商东路站至福田站小交路方案。运用车减少9列，运营公司根据实际列车需求购置车辆，并对远期车辆段的扩建做及时调整。

3)蛇口西至福田站小交路方案。运用车减少5列，运营公司根据实际列车需求购置车辆，并对远期车辆段的扩建做及时调整。

4 结语

在2号线交路设计过程中，首先对客流进行了详细分析，了解客流需求是交路设计的关键，再结合工程条件、区段服务水平的需求，设计出合理的交路方案，并对交路方案进行检验，确保交路的服务水平满足客流需求。

图6 深圳2号线远期高峰小时区间拥挤度

图7 备选交路

目前，上海轨道交通1号线已率先在国内采用了大小交路的运营模式。该方案实施2年以来，运营企业在行车组织、客流组织等方面积极探索，取得了良好的社会效益和经济效益。相信在深圳市地铁公司的高效管理和有序组织下，深圳地铁2号线的运营模式必将取得成功!

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