城市轨道交通列车衔接时间优化

贺姣姣

摘要：城市轨道交通网络化运营条件下，通过协调优化各线路运行时刻表，实现不同方向线路的良好换乘衔接，降低轨道列车运营费用，使乘客换乘等待时间最短，提高乘客换乘的舒适性。分析同一站点不同方向的乘客换流量，优先满足主流方向的乘客换乘。考虑乘客的出行通畅性，乘客总的等待时间和列车运营费用，研究了轨道列车衔接优化量化方法，并建立网络列车衔接优化模型。

关键词：城市轨道交通列车；换乘主流方向；畅通性；列车衔接

引言

城市轨道交通列车的建立是为了从根本上缓解交通拥堵，不同列车之间的衔接主要目的是为了保证乘客出行的畅通性，协调不同列车之间的到发站时间可以减少乘客的冗余等待时间。这就要求实现不同线路的列车在换乘站的良好换乘衔接，减少乘客的等待时间。本文基于乘客换乘走行及舒适等待的需求，考虑列车运行延误的影响，建立了列车衔接时间的计算模型，为网络列车运行的协调优化提供指导。

图1

1乘客换乘过程

一个简化的一般轨道交通网络如图1

图2

所示，轨道交通线路有固定的发车间隔时间，相交位置为换乘站A。L1，L2是不同方向的两条轨道线路，A为两条线路相交的换乘站。两条线路换乘方向一共有八个，依次进行编号为：L1下行方向换乘L2下行方向为1号方向，其反方向为2号方向，L1下行方向换乘L2上行方向为3号方向，其反方向为4号，L1上行方向换乘L2下行方向为5号方向，其反方向为6号，L1上行方向换乘L2上行方向为7号方向，其反方向为8

T1A和T2A分别为L1和L2线路上的列车原计划一天内第n次到达A站的时间，T1A’和T2A’分别为L1和L2线路上的列车原计划一天内第n次离开A站的时间。TW表示乘客的走行时间。

以图2中为例，乘客乘从L1下行方向换乘L2下行方向，T1A和T2A分别为L1和L2线路上的列车原计划一天内第n次到达A站的时间，T1A’和T2A’分别为L1和L2线路上的列车原计划一天内第n次离开A站的时间。TW表示乘客的走行时间,h1和h2分别表示L1和L2上列车的发车间隔。Ts1和Ts2为两条线路上列车在A站的停靠时间。T1A’=T1A+Ts1，T2A’=T2A+Ts2。

当T1A+TW≤T2A’时，L1下行方向的乘客可以成功换乘至L2下行方向，当然，此时L2下行方向的乘客无法成功换乘至L1下行方向。L2下行方向的乘客需要等待下一班列车的到来，即换乘时间为T2A+TW+h1。从L1下行方向换乘至L2下行方向乘客等待时间tA1=T2A－T1A－TW，从L2下行方向换乘至L1下行方向乘客等待时间tA2=T1A－T2A－TW。

2确定换乘主流方向

城市轨道交通末班车衔接方案的优化目标是使路网中换乘站能够实现的换乘客流量最大。首先要确定换乘流量大的方向即换乘主流方向，分析某一站点不同换乘方向乘客换流量，选择出每对相反方向中流量较大的一方作为主流换乘方向。若某站某时刻主流换乘方向换乘量为Q主，非主流换乘方向换乘量为Q非。用Q’=Q主/Q非+Q主表示主流换乘方向与非主流换乘方向的换乘量比值（Q’>1）。

3轨道列车衔接优化模型

制定合理的城市轨道交通列车衔接优化模型，根据此模型制定列车到发时刻表，可以实现交通网络上不同方向列车之间的良好衔接。

3.1影响因素[2]

确定主要的换乘方向后，在制定列车到发站时刻表时要优先满足主流方向的换乘需求。乘客在A站从L1下行方向上换乘到L2下行方向时，车辆的延误对列车衔接时间有很大影响，用TD1和TD2分别表示L1和L2上列车的延误时间，Ts表示乘客等待时间。

4结语

文以优先满足主流换乘方向和换乘等待时间最短的原则构建了轨道列车衔接优化模型，按照此模型制定轨道交通列车换乘优化时间表，以达到提高乘客换乘效率与舒适性，换乘等待时间最短，使列车运营费用最节省的目的。

参考文献(References)：

[1]殷瑞琴,张星臣,陈军华,等.网络化运营条件下城市轨道交通末班车时刻表优化研究[J].铁道运输与经济,2017(11).

[2]梁强升,李璇,徐瑞华.城市轨道交通换乘站的列车衔接时间优化[J].城市轨道交通研究,2015,18(4):9-13.