摘要：地铁作为高效率、节能环保的出行交通工具，备受人们关注。地铁列车的编组形式及运营调整方式的科学性均会对运营线路的服务质量造成影响。本文主要就地铁列车编组形式、计算及运营调整方式进行分析，供同行借鉴参考。
关键词：地铁列车；编组；运营调整
一、列车编组方案
（一）列车选型
车辆选型是影响地铁系统输送能力和旅客舒适度的一个重要因素。按照运量的大小，地铁车辆一般有A、B、C三种，具体的车辆参数如表1。
A型车适用于高峰小时单向运能在5-7万人次的线路;B型车适用于高峰小时单向运能3一5万人次的线路;C型车适用于高峰小时单向运能1-3万人次的线路。
（二）列车编组形式和计算
1.列车编组形式
按照车辆的动力构成，列车编组可分为全动车编组、动拖混合编组和动拖单元编组。本文着重考虑车辆的输送能力，故按照车辆的常用标准和输送能力，可将列车编组分为大编组、小编组以及4动2拖三种形式。
①大编组:大编组一般为8辆车编组形式，首尾为带司机室的拖车，其余为不带司机室的动车。优点是大编组动车比例高，粘着系数较低，发生滑行、空转的几率低;缺点是动车比例高，前期采购和后期维护费用较高，适合人口密度大的城市。
②小编组:小编组一般为2动2拖的4台，前期投入费用低;缺点是动车比例较低合人口密度较低的中小城市。辆车编组形式，优点在于可以使用较短的站，制动损耗较大，容易发生空转和滑行，适人口密度较低的中小城市。
③4动2拖:4动2拖编组的优点和缺点介于大编组和小编组之间，适合人口密度较大的城市。
2.编组车辆数的计算
编组车辆数的计算公式如下:
(1)
式中z一地铁列车编组数(辆);
Q一单向高峰小时最大断面客流量(万人//h
A一某一断面单位时间内通过的列车对数(列)
N一列车额定载客量(人);
β一满载率。
3.编组方式
地铁车辆的编组方式主要有两种:全线统一编组、多种编组混跑。
①全线统一编组:全线统一编组指地铁全线采用同样编组数量的车辆，如4辆、6辆、8辆。由于全线车辆编组相同，运营管理和车辆维护较为方便。在高峰时段主要通过缩短行车间隔来增大运量。但是在客流较少的时段，为了节省运营成本，行车间隔时间设置较长，服务水平较低。
②多种编组混跑：多种编组混跑是指地铁全线存在多种编组形式车辆。由于地铁客流在时间上具有不均衡性，若只采用大编组车辆，虽然在客流高峰期可以满足运输需求，但是在非高峰时期会造成运能过剩；若只采用小编组车辆，当在客流高峰期达到最小行车间隔时又不能满足运输需求时，会造成乘客等待时间增加、乘客滞留等问题，降低地铁的服务水平。若开行多种编组车辆混跑，在高峰时段开行大编组列车，在非高峰时段开行小编组列车，就可以满足不同时段的客流需求。多种编组混跑有两种方法：一是采购大编组和小编组两套车辆配备。虽然这种方式使用简便，但会增大运营成本，需建造更大的存车场；二是购置可灵活编组的小编组列车，这种方式虽然可以节约成本，但在客流变化较大时需要重新编组，维护和运营难度较大。
（三）行车间隔
国内地铁普遍采用在同一方向线路或区间内的追踪运行方式，追踪运行的两列列车之间的间隔时间为行车间隔。在实际运营中，为了在高峰时期满足客流的输送需求，我国各大城市的地铁系统普遍采取缩短行车间隔作为增加运能的首要手短。这种方式相对改变车辆编组、开行小交路、开行快慢车更具便捷性。虽然可以有效解决运能不足的问题，但行车间隔也必须控制在一定范围之内。间隔时间过长，会增大乘客等待时间，造成服务质量下降。间隔时间过短，会增大地铁企业的运营成本，造成运能浪费并影响技术的可行性。
我国城市快速轨道交通工程项目建设标准规定，每条线路远期设计最大通过能力，在全封闭型路段为 30 对/h，行车间隔为 2min，今近年列车运行普遍采用 ATC 系统，最小行车间隔可以达到 75-90s。
确定行车间隔的步骤为：
⑴根据预测客流量，绘制全日客流分布图；
⑵根据全日客流分布图，将全天时段分为高峰时段、平峰时段、低谷时段；
⑶根据预测客流量，计算全日编组列车数；
⑷根据不同客流时段和列车编组数确定各个时段的行车间隔。
由于全日客流在时间上的不均衡性，全日行车间隔应具有很大的差异性。在高峰时段，行车间隔最小，在其它时段，行车间隔较大。在确定全日行车间隔时，必须将其限定在最小行车间隔和最大行车间隔之间。为了满足乘客的出行需求、增加地铁在公共交通中的竞争力、提高企业服务质量和运营效率，在高峰时段，确定行车间隔不宜大于6min；在其他时段，确定行车间隔不宜大于 10min。
二、列车交路计划
列车交路计划是根据运营组织的要求及运营条件的变化，按列车运行图或行车调度指挥列车按规定区间运行、折返的列车运行计划。
（一）列车折返方式
列车折返是指列车通过进路改变、道岔的转换，经过车站的调车进路由一条线路至另一条线路运营的方式。
按照折返线位置布置不同可将列车折返方式分为站前和站后折返：⑴站前折返站前折返一般采用中间站或终点站前的站前渡线来进行折返作业，站前渡线的设置方案如图1和图2所示：
图5中间站站后折返渡线
站后折返相对站前折返，不存在进路交叉，安全性较高，缺点是折返时间较长。若折返渡线设在终点站站后，会增加建设投资。环形折返渡线可保证有最大的通过能力，但是对曲线钢轨的磨损较大。由于对列车周转便捷性和安全性的考虑，国内外地铁在运营中常使用这种折返方式。
（二）列车交路分类
当地铁线路较长、客流在车站上的不均衡较大时，可以通过不同交路组合来满足运能，并很大程度上的缩短车辆运行周期，降低运输成本，采用合理的交路计划也会在一定程度上提升服务质量。常用的列车交路可分为长交路、短交路和长短交路三种。
1.长交路
长交路是指列车在全线上运行，是国内外最常见的列车运行方式，如图6。列车到达终点站后在站后折返运行，适用于全线客流分布较为均匀的地铁线路。这种交路方式组织运营较为简单，对配套设备要求不高。但是在客流全线分布不均的情况下，车辆在一些区段空载率较高，容易造成运能浪费。
图8 长短交路
（三）列车交路计划的确定
制定列车交路计划，不仅需要对全线客流量进行分析统计，而且需要结合实际条件，对方案进行充分的研究。
1.客流在时间、空间上的不均衡性是制定交路计划的基础。这需要结合现阶段的客流特征情况，预测未来的客流量变化。由于交路计划一般都为线路的长期方案，必须考虑方案在现阶段以及未来的可行性。
2.地铁系统的基础设施条件是实现列车交路的可能性条件，由于建造成本的约束，不能在各个车站设置折返渡线，需要确定区间内的两个折返站，还要充分考虑折返站的设置对行车间隔和后续列车的行车的影响。
3.列车交路计划可能会对车站的服务工作造成影响，尤其是会加大折返站的乘客疏散量，对车站的客运组织能力要求较高。另外，需要经过大量的社会调查，了解交路计划对乘客出行的影响，确保服务质量。
确定交路计划的首要任务选择中间折返站，中间折返站一般设立在断面客流出现明显落差的车站，计算公式如下：
(2)
P1 —车站下行方向两端区间断面客流比;
P2一车站上行方向两端区间断面客流比。
由式2可知， D 值越大，断面客流落差也就越大，当 D ≥75%时，可考虑设置该站中间折返站。当 D ≥100%时，由于车站客流量过大，可将中间折返站设置在下游车站，降低车站负荷。
三、结束语
综上所述，地铁列车的编组方案以及运营调整计划的合理性，可以有效提升地铁服务效率及质量。根据客流量的大小选择调整方式，把影响降至最低。
论文作者:谭固
论文发表刊物:《防护工程》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/31
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