鞠 昕 謝彤彤

(北京城建設(shè)計發(fā)展集團股份有限公司 北京 100037)

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北京新機場線服務(wù)標準研究

鞠 昕 謝彤彤

(北京城建設(shè)計發(fā)展集團股份有限公司 北京 100037)

北京新機場線是連接首都第二國際機場與中心城的軌道交通專線，其服務(wù)對象、功能需求、運營目標與普通地鐵線路差異巨大?；趯幌到y(tǒng)運營要素的認識，站在城市軌道交通運營設(shè)計的角度，以落實運營需求及標準為目標，對新機場線應(yīng)具備的服務(wù)標準予以探討，重點落實速度標準、舒適度標準以及發(fā)車間隔、可靠性等指標分析。

市域快軌；北京新機場線；服務(wù)標準；運營組織

北京市域快軌新機場線(以下簡稱“新機場線”)，是服務(wù)于北京第二國際機場的軌道交通專線，是新機場陸側(cè)客運集疏系統(tǒng)的重要組成部分，作為面向社會大眾的服務(wù)行業(yè)，其運營服務(wù)標準及水平對穩(wěn)固新機場的市場競爭力、提高城市—機場的運行效率具有重要意義。

1 項目簡介

新機場線是北京市近期建設(shè)規(guī)劃中實施的一條線路，是在建北京第二國際機場陸側(cè)交通接駁系統(tǒng)的重要一環(huán)，與新機場一并建成運營。新機場選址于北京大興區(qū)與河北廊坊市廣陽區(qū)的交界處、天安門正南45～50 km的區(qū)域。除本項目外，機場對外交通配套新建工程主要還有1條高速路(新機場高速)、2條過境城際鐵路(京九客專、廊涿城際)、2條市域快軌(R4線、預(yù)留線)，并在城市核心區(qū)設(shè)置城市航站樓。

新機場線規(guī)劃實現(xiàn)中心城與機場間“半小時”直達的目標，線路南起新機場南航站樓，北至南三環(huán)草橋。一期工程線路全長約39 km，設(shè)置3座車站：北航站樓站、磁各莊站、草橋站，設(shè)站間距分別為25.3 km、13.0 km，地下線20.8 km、高架線18.2 km[1]3。線路終點草橋站銜接19號線、10號線、11號線，多線接力輸送乘客入網(wǎng)。從規(guī)劃功能及客觀條件上講，對于往來北京市區(qū)與機場之間的空港乘客，新機場線是服務(wù)品質(zhì)最佳、與城市線網(wǎng)接駁最為便利的軌道交通系統(tǒng)。

2 服務(wù)標準評價指標

衡量城市軌道交通服務(wù)標準的指標有很多，站在不同的立場關(guān)注點也不同。從基本定義來理解，基本的運輸過程為物體u在時間間隔t內(nèi)移動距離s的過程，這三個基本要素的各種關(guān)系構(gòu)成交通運輸系統(tǒng)最基本的運營參數(shù)[2]7。

如圖1所示，基本要素之間演化出間隔、頻率、能力、工作量、生產(chǎn)率、行程時間和速度，這些基本參數(shù)均可作為衡量系統(tǒng)服務(wù)水平的指標要素。

圖1 公交系統(tǒng)基本運營要素及性能指標

軌道交通系統(tǒng)，其線站固定、路權(quán)獨享、調(diào)度統(tǒng)一，良好的計劃性與執(zhí)行力使得上述指標之間的關(guān)系更為固定、緊密。結(jié)合新機場線乘客出行需求特征，將上述參數(shù)歸納引申為3類：時效性指標(速度、時間)、間隔性指標(發(fā)車頻率、系統(tǒng)能力)、舒適性指標(車內(nèi)舒適性、站內(nèi)舒適性、接駁舒適性，影響客流吸引繼而影響系統(tǒng)工作量)，同時為保證上述運營參數(shù)的可靠性，還應(yīng)納入安全可靠性指標(系統(tǒng)準點率、故障率、救援效率等)。

3 時效性標準

時效性標準重點是解決列車的最高運行速度問題。新機場線規(guī)劃要求實現(xiàn)機場至中心城“半小時”直達的目標[3]，與航空乘客出行附加“1+1 h”的心理預(yù)期相吻合(1 h在途、1 h安檢候機，在途時間由0.5 h接駁、0.5 h本線構(gòu)成)。

從首都機場與新機場的地理區(qū)位關(guān)系及北京市航空乘客職住分布特點判斷，新機場主客源地分布在金融街、中關(guān)村、麗澤、西長安街等中心城偏西、偏南的區(qū)域，并以金融街片區(qū)為核心地[4]，故本文以金融街為目的地衡量在途時間情況。

乘客自機場到達金融街需經(jīng)本線、19號線兩線接力實現(xiàn)，19號線在途8 km、本線在途38 km。19號線規(guī)劃速度120 km/h,在途時間約7 min[5]，考慮換乘時間后容許本線在途時間不應(yīng)超過20 min，對應(yīng)旅行速度在110 km/h以上，列車最高運行速度應(yīng)在140 km/h及以上。依據(jù)線路方案進行牽引計算分析，140 km/h列車在途時間為21.1 min，160 km/h列車在途時間19.0 min，200 km/h列車在途時間17.7 min。綜合時間目標符合性以及地下線工程造價，新機場線采用160 km/h速度等級的標準，在途時間控制在20 min。

與機場大巴相比，按高速路旅速60 km/h、市區(qū)旅速25 km/h，到達金融街區(qū)域約需70 min，機場線可保證足夠的競爭優(yōu)勢；與出租車相比，按高速路旅速80 km/h、市區(qū)旅速30 km/h，到達金融街區(qū)域約需50 min，另考慮到150～180元的費用，機場線仍將具備足夠的競爭力。

現(xiàn)狀國內(nèi)外已運營的機場專線，受機場與市區(qū)地理區(qū)位的不同，列車運行時間差異性較大，見表1。

表1 已運營典型機場專線運行時間情況

4 舒適性標準

乘客對服務(wù)舒適性的直觀感受來自站內(nèi)環(huán)境、車內(nèi)環(huán)境、接駁環(huán)境3個方面。對于乘坐專線的機場乘客，一是期望能夠在軌道交通系統(tǒng)中繼續(xù)享有航站樓般寬敞、舒適的服務(wù)環(huán)境，二是能夠方便、貼心地處理隨身攜帶的行李。為此，上述3方面的標準應(yīng)圍繞空間問題和行李問題而展開。

4.1 站內(nèi)舒適性標準

空間標準方面，各站在規(guī)劃選址時應(yīng)充分體現(xiàn)機場線車站的高標準定位，在用地及一體化方面為擴大建筑空間充分預(yù)留條件。如香港機場線，車站及換乘通道的設(shè)計標準嚴格控制人流密度，提供寬大的站臺、舒適的候車條件(見圖2)。北京新機場線考慮降低車站人流密度至1.0～1.5人/m2，側(cè)站臺寬度大于4.5 m，站廳裝修后層高大于4.5 m，站臺大于4 m，較普通地鐵車站空間標準提高10%～20%，同時站內(nèi)適當設(shè)置候車座椅。

圖2 香港機場快線寬大的站臺及行李推車

行李服務(wù)方面，草橋站配合城市航站樓設(shè)置行李托運系統(tǒng)，提供無行李乘車的服務(wù)條件；機場站在站臺內(nèi)可配置免費的行李推車直送進航站樓，方便乘客的同時也加快人流速度。

4.2 車內(nèi)舒適性標準

該標準是乘客選擇專線服務(wù)時影響權(quán)重最大的舒適度指標，可用座席比例及站立密度進行衡量?，F(xiàn)狀國內(nèi)外已運營的機場專線中，大部分設(shè)計為全座席服務(wù)、橫排座椅，但在客流集聚期間，也允許部分乘客站立出行(見表2)。

空間標準方面，提供全員座席的空間，優(yōu)化車輛座椅布置為橫排式，并以此作為設(shè)計輸入確定車輛編組及發(fā)車間隔；同時考慮到節(jié)假日等突發(fā)客流情況，乘客站立密度不應(yīng)按普通地鐵4～5人/m2的標準，建議按每人攜帶一件大件行李(1 m×0.6 m×0.4 m)情況下仍不擁擠考慮，身體占據(jù)0.25 m2、行李占據(jù)0.24 m2，即采用2人/m2的標準。

表2 已運營典型機場專線舒適性設(shè)計

行李服務(wù)方面，列車設(shè)置1輛行李車用以運輸托運的行李，載客車輛車門位置設(shè)置行李架(見圖3、4)[6]。

圖3 新機場線車廂座椅布置帶司機室(60座椅)

圖4 新機場線車廂座椅布置不帶司機室(64座椅)

4.3 接駁舒適性標準

空間標準方面，要求車站接駁大廳、換乘通道流線分明、空間開闊，人流密度力求控制在1.0人/m2，換乘通道、樓扶梯寬度核算時加大折減參數(shù)，考慮乘客行李攜帶及環(huán)境陌生引發(fā)的能力扣除影響；行李服務(wù)方面，車站內(nèi)加大垂梯的設(shè)置數(shù)量及標準，數(shù)量上保證乘客平均候梯時間不超過1 min，標準上采用大容量電梯，提高電梯載荷至3 t。

5 間隔性標準

考慮新機場線列車發(fā)車間隔標準，一是研究滿足乘客候車時間的最長間隔標準，二是研究滿足客流需求及設(shè)備限制的最小間隔(即系統(tǒng)能力)標準，三是應(yīng)對突發(fā)客流的間隔調(diào)整需求。

5.1 最長間隔標準

該標準根據(jù)乘客可接受的最長等待時間決定。發(fā)車間隔較小的系統(tǒng)，乘客的平均等待時間為間隔的一半，發(fā)車間隔較長的系統(tǒng)(6 min以上)，乘客往往會根據(jù)時刻表公布的發(fā)車時間適時到站，在該種情況下平均等待時間會比隨機到達的情況小一些，并逐漸成為一個近似的固定值，由二者之間的函數(shù)關(guān)系(見圖5)可知，乘客平均等待時間的最高值在5～6 min，對應(yīng)的發(fā)車間隔在10～20 min[2]17。根據(jù)調(diào)研，目前開通運營的機場專線發(fā)車間隔大多在8～15 min(見表3)，與機場大巴10～20 min的間隔基本相當。為此，提出本線最長間隔控制在12 min，扣除2 min的停站時間，理論上乘客在站臺最長等候時間不超過10 min，平均時間控制在5～6 min，比較適宜，同時公布時刻表進一步降低候車時長。

圖5 乘客平均等待時間與發(fā)車間隔之間的關(guān)系

表3 已運營典型機場專線發(fā)車間隔 min

5．2 最小間隔標準

圖6 終點站折返能力計算(停站2 min)

5.3 間隔快速調(diào)整

間隔調(diào)整需求是基于機場乘客波動性強的特點，當遇到非預(yù)期出現(xiàn)的大客流時，需要系統(tǒng)具備快速響應(yīng)、加車支援的能力，是一種增強運營靈活性的考慮。前已論及最小間隔4 min的標準是基于正常運營條件下停站時間2 min的前提，當需要快速加車時可臨時關(guān)停行李裝卸，加快車輛周轉(zhuǎn)，甚至加開的空車可以緊跟前序運營車輛直達大客流站點。該種模式下列車間隔不再受限于折返而為區(qū)間追蹤，載客運營后受限于中間站通過能力。本線中間站——磁各莊站無行李托運，停站時間1 min，通過間隔可實現(xiàn)3 min，故建議加車調(diào)整時本線間隔可實現(xiàn)3 min。同時，為實現(xiàn)向草橋、機場快速加車，備用車需就近?？浚市聶C場線場段宜均勻分布于全線，即便在列車總配屬數(shù)量較小的情況下，也宜實現(xiàn)一段一場。

6 安全可靠性標準

安全可靠性是新機場線運營的基本保證，是系統(tǒng)對提供高水平服務(wù)承諾的兌現(xiàn)，本項目對接機場航班，一旦出現(xiàn)大面積大范圍延誤乃至面臨安全問題，將對乘客造成極大損失，甚至可能引發(fā)國際糾紛。對于一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及安全可靠性的指標繁雜，本文探討服務(wù)標準，僅從運營需求的角度，對系統(tǒng)的故障延誤時間及疏散條件提出建議性標準。

6.1 故障延誤時間

故障延誤反映的可靠性問題，系統(tǒng)中很多環(huán)節(jié)發(fā)生故障都會帶來延誤，但從運營服務(wù)的角度，列車發(fā)生動力故障被迫停在區(qū)間是一種阻塞時間長、調(diào)整難度大、乘客感觀強的故障工況，最為典型、也最易發(fā)生糾紛。一般而言，機場對乘客到達機場的建議時間為結(jié)束安檢前1 h，遲到的乘客一般也允許走VIP通道，可節(jié)省15～20 min，同時航班對遲到的乘客也會等待10～15 min，為此從可控的時間需求分析，機場線故障延誤時間應(yīng)控制在30 min以內(nèi)。

當故障車下線距離為15 km時，故障車推送時間約30 min(推送速度30 km/h)，系統(tǒng)響應(yīng)、連掛、清客、解鉤技術(shù)作業(yè)時間等耗時15 min，救援過程中救援車行進里程折合時間10 min，故對故障車后續(xù)的正常車，晚點的時間為“推送時間+技術(shù)作業(yè)時間-行進折合時間-行車間隔”,當行車間隔為4～5 min時，系統(tǒng)晚點時間(30 min)基本可控。為此,機場線故障車停車線間距宜控制在15 km左右，區(qū)間設(shè)置時應(yīng)具備清客站臺(見圖7)，方便故障車乘客轉(zhuǎn)移到救援車。

圖7 香港機場線區(qū)間應(yīng)急清客站臺

6.2 區(qū)間疏散條件

區(qū)間疏散條件解決的是事故狀態(tài)下乘客的安全疏散問題，此時以保證乘客快速出地(下地)為首要目標。新機場線地下區(qū)間長度達到13.0 km，高架區(qū)間達到22.8 km，遠大于常規(guī)地鐵，需針對長大區(qū)間疏散問題開展專題研究[1]234。目前城市軌道交通對區(qū)間疏散設(shè)計標準無系統(tǒng)性要求。根據(jù)國家有關(guān)規(guī)范的要求：長度在10 km以上的單洞隧道，應(yīng)在洞身段設(shè)置不少于1處緊急出口；長度在5～10 km之間的單洞隧道，應(yīng)在隧道洞身段設(shè)置1處緊急出口或避難所[7]；橋長超過3 km時，每隔3 km(單側(cè)6 km)左右應(yīng)在線路兩側(cè)交錯設(shè)置1處可上下橋的救援疏散通道[8]。即隧道設(shè)置疏散通道間距標準為5 km，高架為3 km。

鑒于新機場線的服務(wù)標準及社會影響力，本文提出全線區(qū)間疏散通道間距3 km的建議標準。地下區(qū)間疏散通道利用盾構(gòu)施工井道適當擴挖，形成長50～60 m的小站臺，供事故列車的乘客疏散，小站臺內(nèi)設(shè)置2組逃生樓梯，事故列車臨靠小站臺后打開側(cè)門疏散，無法直接下車的乘客通過貫通道到達指定車門后下車，整個疏散過程受列車貫通道能力限制，全列車698人(座席+站席)，貫通道寬1 m，參照單向通道能力5 000人/h的標準，考慮0.85的折減系數(shù)，貫通道通過能力為70人/min，計算疏散時間約8.5 min。高架區(qū)間乘客疏散安全風險較小，保證乘客快速離開列車即可，下地通道可采用折角樓梯(見圖8)。

圖8 疏散樓梯示意

與之配套的疏散設(shè)施還需包括疏散平臺、無障礙化道床、照明指示廣播等設(shè)施。

7 結(jié)論與建議

本文基于乘客出行需求特征，站在運營組織的立場，對新機場線服務(wù)標準進行了研究探討，對諸如速度標準、舒適度標準、運行間隔、系統(tǒng)能力、延誤時間乃至配線間距、疏散通道間距標準提出了建議指標，供后續(xù)工程設(shè)計階段借鑒。另外，從系統(tǒng)服務(wù)需要角度，對項目規(guī)劃提出2點建議，供讀者討論。

1) 草橋站不宜作為新機場線永久終點，宜預(yù)留繼續(xù)向市區(qū)延伸的條件。直達中心城、接駁便利是體現(xiàn)機場專線服務(wù)功能的最基本需求，目前終點站草橋的位置偏離主客源地核心區(qū)，道路接駁條件不佳，不宜作為永久終點，規(guī)劃及設(shè)計宜考慮預(yù)留延伸。

2) 城市航站樓內(nèi)應(yīng)完善服務(wù)配套，周邊應(yīng)豐富住宿、購物等旅居場所，提高行李托運系統(tǒng)使用率。香港機場線行李托運業(yè)務(wù)備受好評,重要的原因在于周邊有大量的酒店、景點及購物場所，乘客預(yù)先托運行李后可輕裝外出，迎合了客流需要。本線城市航站樓規(guī)劃設(shè)計時也應(yīng)借鑒。

[1] 北京城建設(shè)計發(fā)展集團股份有限公司.北京新機場線一期工程可行性研究[R].北京，2015.

[2] VUKAN,R.V.城市公共交通運營、規(guī)劃與經(jīng)濟[M].宋瑞,譯.北京：中國鐵道出版社,2012.

[3] 北京城市規(guī)劃設(shè)計研究院.北京新機場外部綜合交通規(guī)劃[R].北京,2012:121.

[4] 北京交通研究發(fā)展中心.北京新機場線客流預(yù)測報告[R].北京,2015:118-120.

[5] 北京城建設(shè)計發(fā)展集團股份有限公司.北京地鐵19號線一期工程可行性研究[R].北京,2015:134.

[6] 北京城建設(shè)計發(fā)展集團股份有限公司.北京軌道交通新機場線車輛與供電制式選型專題研究報告[R].北京,2015:96.

[7] 鐵道第三勘察設(shè)計院.鐵路隧道防災(zāi)救援疏散工程設(shè)計規(guī)范:TB 10020—2012[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013:3.

[8] 中華人民共和國鐵道部.鐵路客運專線技術(shù)管理辦法(試行):TG/04—2009[S].北京,2009:7.

(編輯：曹雪明)

Research on Service Standard of New Airport Expressin Beijing

Ju Xin Xie Tongtong

(Beijing Urban Construction Design & Development Group Co., Ltd., Beijing 100037)

New Airport Express in Beijing is expected to link the Second Capital International Airport with the central districts of Beijing. The express line distinguishes itself from subway systems in terms of its service objects, function demands, operation goals, etc. This paper discusses the service standards to be adopted by the new express line, taking into consideration of the operation factors for public transportation， urban rail transit design as well as the operational requirements and standards and focusing on the implementation of the top speed, comfort standards, headway and the reliability index, etc.

urban rail transit; New Airport Express in Beijing; service standards; operation organization

10.3969/j.issn.1672-6073.2016.04.006

2016-06-22

2016-06-28

鞠昕，男，工程師，從事城市軌道交通規(guī)劃研究與運營組織設(shè)計工作，juxin@bjucd.com

北京市科委課題(Z111100059411009)

U231

A

1672-6073(2016)04-0029-05