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区域轨道交通网络运能匹配方法研究梁海斌

发表时间：2020/9/10 来源：《基层建设》2020年第14期作者：梁海斌

[导读] 摘要：本文提出基于铁路列车到达时变性的区域轨道交通运能匹配优化方法,通过调整地铁首班车发车时间以及发车时间间隔的大小,通过最小化铁路换乘地铁和地铁内部换乘的总换乘等待时间为优化目标,提出区域轨道交通网络运能匹配优化方法。

        南宁轨道交通集团有限责任公司运营分公司广西南宁 530001
        摘要：本文提出基于铁路列车到达时变性的区域轨道交通运能匹配优化方法,通过调整地铁首班车发车时间以及发车时间间隔的大小,通过最小化铁路换乘地铁和地铁内部换乘的总换乘等待时间为优化目标,提出区域轨道交通网络运能匹配优化方法。
        关键词：区域轨道交通;运能匹配;模型;城市轨道交通;铁路
        引言
        为了有效缓解城市交通的压力，各种公共交通工程越来越多，尤其是轨道交通发展非常迅速。目前我国开通轨道交通的城市中，大部分地方立法规定地下车站和隧道结构外围50米范围内以及高架车站和高架线路结构30米的范围之内，各种出入口、通风亭、冷却塔、主变电所、残疾人电梯等基础设施10米范围之内，都设置为轨道交通线路保护区域。为做好城市轨道交通保护区域的管理，就需要建立完善的管理体系，认真做好日常安全区域的巡查工作，制订严密的管理条例，规范涉及保护区的各类施工作业，及时发现问题，及时进行处理。在当前城市轨道交通保护区域的管理过程中，往往会存在如下的一些问题。一、交通保护区域的规划工作并不是非常合理。伴随着城市的高速发展看，各种城市轨道交通工程越来越多。这些工程通常比较重视工程建设，对建设质量往往有着比较高的要求，但对保护区域的管理工程往往重视程度不够，各种规划管理工作不能及时安排到位，对后期管理工作的开展，阻碍作用比较明显。二、对交通保护区域的各种施工工作管理不到位。轨道交通保护区域的施工对轨道交通的正常运行，往往会带来非常大的影响，一旦出现管理不到位的地方，就可能对轨道交通设施造成破坏。
        1铁路换乘地铁接续过程分析及地
        铁站台客流分布推导根据换乘客流到达特征、流线分布，走行过程中所经过的换乘设施均对客流到达站台的分布情况产生影响，通过推导得到换乘乘客到达地铁站台的数学规律。
        1.1铁路换乘至地铁接续过程分析
        铁路和地铁由不同系统分管运营，运营标准不尽相同，从铁路站台换乘到地铁站台，要通过一系列设施完成换乘。自动扶梯、出站闸机、自动售票机、安检设备和进站闸机等参数以及乘客的步行速度等因素均会影响乘客到达地铁站台时的客流分布情况。本文通过分析乘客经过各个设施的走行过程，推导客流随时间到达地铁站台分布情况。本文所涉及的事件均为离散事件，故设定地铁的运营时段[0,T]（各线路首班车发车时间为0，末班车抵达终点站时间为T）为研究时段，离散间隔设定为10s。
        1.2客流行走速度分布及累加原则
        乘坐铁路列车到达的乘客因个人步速不同会导致到达与铁路车站衔接的地铁站台时间差异。普通人的走行速度一定程度上满足正态分布，当数列铁路列车到达时刻相近时，客流将会在时间上产生叠加，若不考虑换乘设施设备限流，换乘客流抵达地铁站台随时间分布如图1所示。

        图1换乘客流抵达地铁站台分布图
        2区域轨道交通网络运能匹配方法建议
        2.1做好建设中或者运营线路的管理工作
        建设阶段的城市轨道交通线路。对于已经开工建设的线路，需要分三种情况开展技术审核工作：一是对于那些开展较晚的城市轨道交通项目，应该严格按照相关条例和规范的要求，对城市交通开展进一步的保护，同时根据基坑施工的具体深度，适当增加退距，在降低工程施工难度的同时，还可以避免施工中出现太大的风险。二是施工双方的合同基本一致时，在保证工程建设正常开展的前提下，可以采用工程无缝衔接的形式，组织开展平行作业，进一步提升保障效果，如对方不同意合建，可以要求对方退出保护区，避免对方施工对保护区造成直接的影响。三是对方的施工要早于轨道交通工程建设，则应该尽量让其退出保护区域开展施工，如对方确实因为实际情况不能退出，就需要依据保护区管理条例提出相应的约束条件。处于运营阶段的城市轨道交通线路。对于处于运营过程中的城市轨道交通线路，应认真做好周边工程建设项目的前期审核工作，提出相应的防护措施要求，严格其按照规定进行退距，除了重点的市政工程建设外，其它一切工程项目都不能进入到特别保护区域开展工程建设。
        2.2应用系统工具实现项目的全过程管理
        在项目管理过程中运用特定的系统工具(如工程建模、系统仿真、数据收集与分析等)，同时借助信息化手段把技术流程和管理流程工具化，以获得管理抓手。例如，对系统需求进行定义就是一个技术流程。对很多建设者来说，如果没有清晰、明确的需求来定义流程与活动，管理控制在整个过程中就没有控制点，各种控制要素无从获得，“把用户需求定义清楚”就成了一句空话。可利用基于DOOＲS软件的需求管理工具将技术流程、管理活动与输出要素加以清晰、明确的定义，使管理控制在需求定义这个技术过程中得以有效管理。
        2.3方案审查与施工监管
        对于保护区的各种项目，政府在办理《建设用地规划许可证》的过程中，应该积极征求地铁公司的意见，根据工程项目的实际情况，及时征求相关管理部门的意见。在勘察、设计和施工前，应该及时提出相关的申请，在得到相关部门批准之后，才可以进行施工作业。对于技术方案的审查人员，其应该具有相关的专业知识，并经过严格的培训。施工过程监管。在现场施工的过程中，应该建立完善的现场巡查机制，定期对保护区域进行巡查，查看管理区域内是否存在没有申报的项目，并告知其及时按照要求办理相关的手续，并查看项目是否严格按照要求进行施工，及时发现不规范的施工行为，并进行纠正。
        2.4 OTN（光传送网）
        区别于以上两项技术，OTN又名光传送网，是轨道交通通信系统中下一代骨干型传送网技术。作为新兴的技术，它的基础是波分复用技术，所依附的网络形式是光层组织网络。从轨道交通通信的整体使用情况上来看，OTN已经得到了较大规模的应用。OTN所涵盖的技术分支非常多，如分层、保护恢复和串联连接监视等。相比于轨道交通通信的其他传统技术，OTN的带宽更大，信息的安全性也更高，并且时延也较小。就目前的状况来看，轨道交通通信技术的数据业务呈现出急剧增长的态势，IP业务的数量增长速度极快，特别是核心节点的增长量。要想使IP网络资源利用率最高，就必须保证通信传输网络运行的高质量，这就需要加强对中继电路的使用，通过利用OTN技术来确保大颗粒业务的安全，保障信息的可靠传输，完成调度任务、专线任务及其他业务的传送。
        结语
        区域轨道交通枢纽协调一体化发展是轨道交通研究的重要方向。本文所提出的区域轨道交通网络运能匹配模型能够推导出城市轨道交通的各线路优化后的首班车发车时刻表，该方法能够一定程度上减少区域轨道交通网络上所有换乘乘客总换乘等待时间与人均换乘等待时间，通过改善铁路换乘地铁、地铁内部换乘站的接续效果，优化区域轨道交通网络换乘效率，提高换乘乘客的出行质量，指导城市轨道交通开行方案的优化设计。该方法能够在资源有限的情况下，继续释放区域轨道交通枢纽资源的能力，更大程度开发现有资源的利用情况，提升区域轨道交通网络运输能力匹配程度及服务水平，进而促进区域轨道交通系统更加科学合理地发展。
        参考文献：
        [1]欧阳展.大型综合客运枢纽交通协调模型与评价方法研究[D].北京：北京交通大学,2008.
        [2]于慧东.综合交通枢纽中高速铁路和城市轨道交通的换乘研究[D].成都：西南交通大学,2012.
        [3]吴泰桢,舒波,赵仕松.轨道交通保护区内外部作业安全监管的建议[J].低碳世界.2019(04)：22-23.