前言

上篇網絡化運營組織模式與資源共享技術

第1章軌道交通網絡化運營組織特征

1.1概述

1.2軌道交通線網形態分析

1.2.1線網基本形態和特點

1.2.2換乘便捷性

1.2.3典型線網的換乘便捷性分析

1.2.4東京與北京線網換乘便捷性分析

1.3網絡化運營客流特征

1.3.1連接市郊線路的客流空間分布特征

1.3.2線網中的區域客流的空間分布特征

1.3.3換乘客流結構特征

1.4案例分析——上海

1.4.1上海城市軌道交通發展階段

1.4.2線網形態分析

1.4.3客流特征

第2章網絡化運營組織管理模式

2.1概述

2.2企業組織模式及其適用性

2.2.1都市圈軌道交通企業組織的適用模式

2.2.2國內外都市圈軌道交通企業組織的主要形式

2.3網絡化行車組織模式

2.3.1分段運營

2.3.2多交路運營

2.3.3快慢車結合運營

2.3.4換乘運營

2.3.5共線運營

2.3.6過軌運營

……

下篇網絡化運營組織方法與實施技術

參考文獻

上篇 網絡化運營組織模式

與資源共享技術

資源的共享與運行過程的協調是提高軌道交通網絡整體運營效率的基礎。服

務於城市社會運轉與居民日常生活的城市軌道交通繫統具有明顯的公益性。隨著

我國城市軌道交通網絡規模的擴大與運輸組織網絡環境的形成，研究軌道交通網

絡化運營組織理論與應用技術具有重要的現實意義。本篇結合對軌道交通網絡化

運營組織基本特征的分析，在借鋻國內外軌道交通繫統運營管理經驗的基礎上，從

宏觀上探討了網絡化運營組織管理模式，研究了網絡化運營環境下多運營商的票

務清算方法與技術。鋻於軌道交通的公益性與企業經營上的實際困難，本篇還探

討了政府對軌道交通企業運營的補貼技術。後，本篇討論了軌道交通網絡環境

下的運營資源共享技術，研究了網絡化運營條件下應急事件的處理技術。

第1章 軌道交通網絡化運營組織特征

1.1 概述

隨著城市化進程的迅速推進以及大城市人口的急劇膨脹，城市交通需求與交

通供給日益突出的矛盾所導致的交通擁堵及其伴生的交通安全、環境污染、交通能

耗等問題已成為世界各國普遍面臨的社會問題，嚴重影響著城市的經濟建設和運

轉效率，並成為制約城市可持續發展的主要瓶頸。在此背景下，優先發展公共交通

成為有效緩解城市交通問題的；城市軌道交通以其大運量、低能耗、高效率、高

環保的特有優勢，在大城市公共交通體繫中占有重要地位，布局合理、公眾歡迎的

軌道交通已成為城市交通現代化的重要標志之一。

21世紀以來，我國各大城市的軌道交通已經進入一個新的快速發展時期，以

北京、上海、廣州為代表的一批大城市先後規劃了較大規模的遠景線網並相繼建設

與投入運營。截至2010年年底，北京、上海、廣州等12個城市已經開通軌道交通

運營線路長度近1400km，再加上已批準建設的哈爾濱、長沙、杭州、西安、蘇州等

城市在建和規劃線路，到2015年將建成87條線路約合2495km城市軌道交通線

路，在建線路總投資接近。根據國務院國辦發［2003］81號文提出的建設

地鐵的3個指標，即城市人口超300萬、GDP超10、地方財政一般預算收

入超1，目前全國有近50個城市符合條件，我國軌道交通發展潛力巨大。

伴隨著北京奧運會、上海世博會、廣州亞運會的籌備與承辦，這三個城市已經成為

我國內地城市軌道交通網絡化運營的先驅，2010年年底運營裡程均超過

了200km。

2003年，北京市對城市軌道交通線網進行了第五輪調整，編制完成了《北京城

市軌道交通線網調整規劃（2050年）》，規劃線網由22條線路組成（其中地鐵線路

16條，輕軌線路6條），規劃線路總長度700.6km。2010年12月，開通運營的線路

有1號線、2號線、八通線、4號線、5號線、13號線、10號線一期、奧運支線、機場軌

道線、亦莊線、房山線、昌平線、大興線以及15號線等14條線路，運營總裡程達

到336km。

2007年，上海市對城市軌道交通線網進行了一輪的調整，編制完成《上海

城市軌道交通線網規劃（2020年）》，規劃線網由18條線路組成，規劃線路總長度

877km；到2010年6月，開通運營的線路有1～10號線以及13號線等11條線路，

運營總裡程達到410km。

2008年，廣州市對城市軌道交通線網進行了一輪的調整，編制完成《廣州

市軌道交通線網規劃（2040年）》，規劃線網由20條線路組成，規劃線路總長度

761km。到2010年11月，開通運營的線路有1～5號線、廣佛線等共計8條線路，

運營總裡程236km。

我國的軌道交通建設雖然始於20世紀60年代，但在很長一段時期內，由於開

通的軌道交通線路數量少，各城市均以單線模式進行城市軌道交通線路運營組織。

隨著軌道交通網絡規模的擴大，這種運營組織模式已難以適應網絡化的運營需求。

網絡化運營是指在由多線路組成的城市軌道交通線網上建立的，旨在有效滿

足出行者需要的安全的、可持續的運輸組織方法與經營行為的總稱。相對於單條

線路下的獨立運營來說，網絡化運營實際上是在城市軌道交通繫統規模發展到由

若干條軌道交通線路有經有緯、交錯銜接形成整體的“網絡”狀態時，繫統強調自身

整體功能和規模效應的一種客觀發展要求。

線網是城市軌道交通網絡化運營的基礎設施。從整體看，線網本身的物理結

構形態，決定了網絡的服務區域與輻射範圍；從局部看，線路中的換乘站、折返線、

越行線、聯絡線等基礎設施的設置情況，從根本上制約著網絡化運營組織方法與技

術的應用。同時，服務對像的實際需求是確定網絡化運營組織方法的基本依據，即

列車開行方案必須適應線網覆蓋區域內不同客流特征。

綜上所述，本章將主要從線網形態和客流特征兩方面來研究城市軌道交通網

絡化運營特征。線網形態研究著重分析線路幾何形態和換乘站銜接線路模式兩方

面；客流特征研究主要探討網絡狀態下的客流空間分布特征和換乘客流特征。

1.2 軌道交通線網形態分析

不同城市其城市功能、區位、用地布局、人口分布等存在差異，軌道交通線網規

模大小、線路走向也有所不同，從而軌道交通線網的整體結構形態也各不相同。可

以說，世界上任何一個城市的軌道交通線網形態和規模都是獨一無二的，鋻於此，

這裡不考慮線網規模、線路走向、車站設置等因素，單純從線網幾何形態角度探討

網絡化運營環境下城市軌道交通線網特征。

1.2.1 線網基本形態和特點

軌道交通線網結構的幾何形態，是軌道交通繫統在城市空間布局中的點、線、

面的組合。線路是基本的要素，線路越長，線路數越多，所構成的線網形態就越

復雜。若干條線路的交彙、銜接所形成的節點一般就是線網的換乘樞紐，交織成

“網”的軌道交通線路所覆蓋的區域，決定了線網的服務和輻射範圍。

將軌道交通線網的形態抽像化，可以得到常見、基本的線網整體形態結構

類型，即網格型（棋盤型）結構和放射型結構。在此基礎上，考慮增加環線，則又可

形成“環線+網格型”和“環線+放射型”兩類形態。

1.網格型線網

線網由兩組或兩組以上的平行線正交而成，得到多個交叉點，基本幾何形態為

“#”字形。

這種線網形態的特點是多點四方向，在每個點上均有可通往四個方向的路徑；

平行線之間的點需要二次換乘到達，而任意兩點之間也多僅需二次換乘。

2.放射型線網

線網自某中心點（從城市空間布局上看，一般位於市中心區）出發，向周邊放射

形伸展，基本幾何形態為“米”字形。

這種形態的特點是交叉點上向各處的出行為便捷，即一點多方向、輪軸輻射

特點；而交叉點以外各點到其餘各處都需要到中心點換乘，因此中心點換乘壓力很

大，為解決此問題，通常做法是將一個中心分散為幾個連接點。

3.增加環線線網

分析上述兩種基本形態，存在一個共同的弊端：任意兩條線路的遠中心端之間

的OD對必須通過迂回路徑纔能到達，為提高線網的便捷性，一般在這兩種基本形

態上增加弧線或環線。

由於遠中心端往往位於城市邊緣地區，必須當遠中心端之間的客流數量大到

一定程度時纔考慮增加相應的弧線或環線，以便適應這些地區之間的交通需求。

1.2.2 換乘便捷性

城市軌道交通線網的形態決定了乘客能否通過軌道交通線路完成出行以及是

否需要換乘。隨著城市軌道交通線網規模的擴大，線網內換乘總量大幅提高，由此

對乘客的出行時間效益及線網的服務水平造成的影響隨之增大。從乘客的個體出

行行為上看，隨著出行距離的增大，換乘次數對於路徑選擇的影響也隨之增大。因

此，從線網層面考查換乘能力的優劣應成為選擇線網形態的一個重要依據。

一般而言，城市軌道交通線網敷設於城市地下，一旦建成，線網形態難以發生

改變。因此，不同線網形態的換乘能力的差異性，必須在線網規劃階段予以充分考

慮，通過合理地選擇線網形態，盡可能減少乘客的換乘次數，達到提高線網換乘能

力的目的。

線路之間換乘能力的評價，一般可通過一定換乘組織方式下完成的換乘客流

量（數量）以及考慮時間價值的出行者總廣義費用（質量）來實現。不過，在線網規

劃階段探討這些問題似乎並不現實。

對於城市軌道交通的規劃線網，線網換乘節點越多，乘客可選擇的出行路徑就

越多，相應可降低線網的總換乘次數。這裡，引入“線網換乘便捷性”概念以探討規

劃線網的換乘能力的差異性，與之直接相關聯的是線網中的換乘節點數。

以線網中兩兩線路間的換乘節點數可定義線網的換乘便捷性矩陣

，m為線路條數（單位：條）；λij為線路i可換乘到線路j的站點數（單位：個）；

dij為線路i和線路j之間的直接換乘節點的數目（單位：個），當兩條線路不存在直

接換乘關繫時，dij＝0。

素和與線路數量的比值K，即線網中各線路與其他線路的換乘點數

量的平均值，可定義線網的換乘便捷性（可稱之為線網換乘便捷性指數）k

顯然，當線網的規模一定時，換乘便捷性指數K越大，乘客的平均換乘次數越少，

即線網的換乘便捷性越好。

假設一個由5條線路組成的簡單線網。

統計得到線網的換乘便捷性矩陣。矩陣的行標與列標表示對

應的線路標號，行數與列數均等於線網內的線路數目；得到的線網換乘便捷性矩陣

是一個對稱矩陣，即dij＝dji。

線網的換乘便捷性為：K＝3.2。