城市地区列车过轨运营组织及其实施效果评估

作     者：刘世伯 

作者单位：北京交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：毛保华

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：过轨运营 城市轨道交通 市域铁路 运营组织 效果评估 

摘      要：在城市交通的不断发展过程中,市域铁路与城市轨道交通从功能逻辑上被划分为了不同层次。市域铁路主要服务于城市中心与郊区之间的较长距离出行,城市轨道交通则服务于城市中心区内部的短距离出行。然而,随着城市空间范围的不断扩大,乘客通勤距离增加,市域铁路也开始承担城市通勤需求,需要满足同城化的交通要求。实际中,多数市域铁路止于城市外围,如果和大铁路一样通过在城市边缘换乘城市轨道交通达到进城目的,需要花费大量中转换乘的时间。这在通勤高峰时段不仅会造成换乘站的拥堵,也容易产生安全隐患。过轨运营是指在相互衔接的两条或多条轨道交通线路上,列车从一条线路跨越到隶属于其他运营实体的另一条线路上继续运行的运输组织方式,可以在某种程度上解决以上问题。本文便是在这样的背景下,针对城市地区列车过轨运营组织及其实施效果评估等问题进行了研究。主要研究内容及结论如下:(1)根据线路及车辆所有主体的不同,提出单向过轨运营和相互过轨运营的分类方法。通过不同类型过轨运营典型案例的线路及运营特征分析,得到大部分现有过轨运营采用相互过轨的形式,统一调控使双方彼此利用能力对等的结论。(2)基于实际过轨运营案例,分析过轨运营的实施效果,探讨过轨运营对乘客及运营公司利益的改变。对于乘客来说,过轨运营后出行时间缩短,且换乘时间的感知影响比乘车时间更大;对于运营公司来说,过轨运营后乘客数量增加、换乘站及并行线路拥堵状况缓解,但线路通过能力损失且容易发生延误连锁反应。(3)提出过轨运营适用性的判别方法,分析客流阈值随换乘时间、成本投入、时间价值等的变化情况。以时间缩短效果、运营公司成本及线路通过能力作为影响过轨运营决策的关键指标,研究计算方法并分析特定因素变化对关键指标的影响。构建相互过轨运营下确定过轨区间及列车发车频率的数学模型,探讨促使各方达成过轨运营共识的条件,并分析过轨区间随不同客流组合的变化规律。研究表明,不同线路之间换乘人数越多、中转时间越长、客流增长越有潜力,越适合采用过轨运营方式,且建议在线路的规划设计阶段即考虑为过轨运营预留条件。轨道交通线路站间距越小,为实现过轨运营产生的成本投入越少。当过轨列车与被过轨线路列车采用相同速度运行时,开行过轨列车对过轨区间通过能力的影响最小。当双方线路过轨客流均呈现递远递减分布特征时,相互过轨运营的效果最好,乘客与运营公司最容易针对开通过轨运营的问题达成共识。