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类型莫斯科地铁的特点及对我国地铁的启示.pdf

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    1、都 市 快 轨 交 通 第 卷 第 期 200 年 月 1 莫斯科地铁的特点及对我国地铁的启示 王多龙 1 李得伟 2 (北京交通大学 交通运输学院 北京 100044) 摘 要 本文详细介绍了莫斯科地铁 在线网规模、车站设计、运营组织等 方面的 理念及特点,详细分析了莫斯科地铁的客流量大、运营效率高的原因,希望为我国未来地铁发展具有借鉴意义。 关键词 莫斯科 地铁 线网规模 客流量 运营效率 Moscow Metro, s characteristics and Its Inspiration of China, s Metro System Wang Duolong1 Li Dewei2

    2、(1,2 School of Traffic and Transportation, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044) Abstract: This paper describes the size of the network, station design, operation organization ideas and their characteristics of Moscow metro, analyses in-depth the reasons of large passenger flow volume and hig

    3、h operational efficiency of Moscow metro, hoping that these would provide guidelines for metro development in China. Key words: Moscow; metro; size of line network; operation organization; passenger flow volume; operational efficiency1 莫斯科地铁 概况 莫斯科地铁全称为列宁莫斯科市地铁系统,开通运营于 1935 年,是世界上 承担客流量最高的地下轨道系统 。莫斯

    4、科地铁还被公认为世界上最漂亮的地铁,享有“地下的艺术殿堂”之美誉。 目前,莫斯科地铁共有 13 条线路(包括单轨线路),按照开通年限顺序编号为 1-13 号线,其中 5 号线为环线, 分别用不同颜色表示,见 图 1,其中, L1 布托夫斯卡娅轻轨线 为规划中外环线的一段 , M1 为单轨线,其他均为地铁线路。 莫斯科地铁是目前世界上最完善、使用效率较高的地铁,因此其设计、运营必然有其独到之处。下面分别从地铁设计、运营两个方面论述莫斯科地铁的特点,最后总结莫斯科地铁值得我国城市轨道交通建设思考和学习的方面。 图 1 莫斯科地铁线网 2 莫斯科地铁设计特点 2.1 线路设计 2.1.1 深邃道 莫

    5、斯科地铁设计考虑到战时防护问题,大部分线路都是深邃道设计,距地面纵深 50m 以下,基本采用盾构法施工。如: 3 号线(蓝线) park pobedy 站是莫斯科地铁最深最大的车站,其距地面深 84m,乘客可乘长达 126m 的自动扶梯进出车站,大约需要 3 分半钟 。由于车站距地面高差较大,莫斯科地铁站基本上全部采用自动扶梯,通常设有三部扶梯,中间扶梯为作者简介 : 王多龙,男,在读硕士研究生, 交通运输工程, 李得伟,男,讲师, 硕 士生导师 基金项目: 国家自然科学基金( 61004105) 都市快轨交通第 卷 第 期 200 年 月 2 应急扶梯(备用),两侧扶梯分为上下两个方向,方便

    6、乘客进出车站(见图 2)。莫斯科地铁扶梯的倾角较我国自动扶梯的倾角大,一般 呈 40。 角倾斜,且速度 为0.71.0m/s,较我国扶梯速度快。 图 2 车站隧道 2.1.2 线网规模 截止目前,莫斯科地铁拥有全世界第四的线网规模,主要采用地下敷设方式(部分郊区线为地面线),开通运营线路总长为 306.2km,线网结构呈“环 +放射形”。 13 条线路共有 61 个两线交汇点、 车站 185 个、换乘站 26 个,其中两线换乘站 19 个,三线换乘站 6个,四线换乘站 1 个 。 路网中 最长线路为 43.7km( Arbatsko-Pokrovskaya 线),最短线路为 3.3km( Ka

    7、khovskaya 线),平均线路长度为 23.6km。 详细见表 1 所示。 地铁 线路以市中心克里姆林宫为中心向四面八方辐射,连接市中心和郊区的居民住宅区、景点和购物广场,并与铁路客运站(共计 9 个而地铁网络连接其中 7 个)相连通,在市中心区域 500 米范围内均 有地铁 车站。整个网络不仅布局合理,而且覆盖了整个莫斯科市区和郊区,具有很强的可达性。 表 1 莫斯科地铁线网 线路编号 线路名称 长度( km) 车站数 (座) 线路 颜色 1 SOKOLNICHESKAYA 26.1 19 红色 2 ZAMOSKVORETSKAYA 36.9 20 深绿色 3 ARBATSKO-POKR

    8、OVSKAYA 43.7 21 深蓝色 4 FILYOVSKAYA 14.9 13 浅蓝色 5 KOLTSEVAYA (CIRCLE) 19.3 12 褐色 6 KALUZHSKO-RIZHSKAYA 37.6 24 橙色 7 TAGANSKO- KRASNOPRESNENSKAYA 35.9 16 紫色 8 KALININSKAYA 13.1 7 黄色 9 SERPUKHOVSKO- -TIMIRYAZEVSKAYA 41.2 25 灰色 10 LIUBLINSKO- -DMITROVSKAYA 23.7 14 草绿色 11 KAKHOVSKAYA 3.3 3 浅蓝色 L1 BUTOVSKA

    9、YA LINE 5.5 5 浅青蓝 M1 单轨线 5.0 6 浅青绿 合 计 306.2 185 2.2 车站设计 2.2.1 站台设计 由于莫斯科地铁车站深埋居多,因此车站隧道断面一般采用单拱、三拱立柱或拱塔柱等 3 种不同形式,并设置岛式站台 ,见图 3。莫斯科地铁站台一般按照车 辆编组要求设计,长度一般 为 180m 左右,最长站台 (Vorobiovy Gory)为 282 m,宽度一般为 1014m,浅埋车站一般为 810m,站台面至站顶的高度为 4m。 由于 部分 车站站台设计长度要比列车编组长,因此 对 乘客候车、乘车都有一定的影响,但却为车站面对大客流时,增加列车编组、提高列车

    10、运输能力创造了良好的条件。 图 3 莫斯科地铁 站台 2.2.2 换乘设计 从莫斯科地铁线网图可以看出,每条地铁线路至少与 4 条或 4 条以上的线路相交(除 M1 线),而且交点基本都在环线以内。其中比较特殊的是 5 号环线与其他线路都有相交,而且至少相交 1 次,且 5 号环线每个车站都是换乘站。当乘客在任何一个莫斯科地铁车站,都可以通过不超过 2 次换乘到 12 条线路上的任一车站。 为 此,莫斯科地铁在换乘方面充分考虑乘客都市快轨交通第 卷 第 期 200 年 月 3 换乘方便的需求,在换乘站大多采用“三角型”或“平行”换乘方式,乘客换乘走行距离不超过 100m,十分方便、快捷 。 在

    11、换乘站设计上, 莫斯科地铁力求最大限度地减少换乘车站纵横 向 之间的距离,两线换乘主要采取平行换乘方式,站台一般 为岛式站台, 如图 4。这种换乘方式十分方便,乘客下 车后穿过站台经过换乘通道,花费 3050s 即可完成换乘;三线相交换乘呈三角形布置, 见 图 5;不同高度上 的 三线 换乘 呈扇形布置 如 图 6所示;不同高度上四线换乘如图 7 所示。从以上 换乘方式 可以看出,莫斯科地铁 的 换乘 是 在站台上经过换乘通道或自动扶梯就可以完成换乘, 若 站台高差较大主要是以换乘通道方式连接两个车站站台;相反,当高差较小时,主要采取自动扶梯将两个站台相连。从而减少乘客换乘的走行距离,不仅节省

    12、换乘时间,而且减少乘客换乘 时 体力 的 消耗。 车 站 站 台车 站 站 台换乘通道图 4 平行换乘方式 2135746图 5 三线换乘方式 1.塔干 克拉斯诺普列斯年线的普希金车站; 2.外莫斯科河线的特维尔车站; 3.赛尔布霍夫 季米里亚捷夫线的契诃夫车站;4.普希金和特维尔联合候车厅; 5.契诃夫和普希金联合候车厅;6.特维尔和契诃夫联合候车厅; 7.换乘通道 站台站台站台环 线 塔 干 车 站塔 干 克 拉 斯诺 普 列 斯 年 线的 塔 干 车 站加 里 宁 线 的 马克 思 主 义 车 站自 动 扶 梯图 6 不同高度三线换乘 站台站台站台克 洛 波 特金 车 站站台阿 尔 巴

    13、特 车 站阿 历 克 山 德 洛夫 公 园 车 站波 洛 维 茨 车 站列 宁 图 书 馆 车 站图 7 不同高度四线换乘 2.2.3 车站建筑风格 莫斯科地铁车站的建筑理念是使乘客在地下的出行不仅舒适还 要 惬意、愉快。不应 使 乘客在地下产生压抑的心情,车站的灯光亮度要适中, 要有 广阔良好的视野,从感官上降低乘客的压抑感。设计者力争每个车站都有各自的风格, 并 带有俄罗斯的民族文化气息, 使 乘客在车厢内看到车站外观就知道自己到 达的车站。 尤其在苏联时期,经过建筑师和艺术家的巧妙设计,以不同历史时期的事件或人物为主题,采用不同颜色的大理石、花岗岩、陶瓷和彩色玻璃刻画出各种壁画和雕塑作品

    14、。从站顶到站台,从壁画到浮雕,构思之巧妙,制作之精细,无不令人叹为观止。乘客 置身其中 ,随时可以感受到浓重的艺术气息,仿佛进入到艺术殿堂之中。 图 8 莫斯科地铁站壁画 3 莫斯科地铁的运营组织特点 3.1 客流特点 莫斯科地铁 12 条线路上每天共计有 9829 辆列车在运营,平均日运送客流 1000 万人次,年客运量大约35 亿人次。其客运量占莫斯科其他交通方式总客运量的 56%,是莫斯科市重要的交通方式。莫斯科地铁工作日客流量较为平稳且较高,而周末客流量却 较 低。若 有重大节日 (新年、复活节、圣诞节等) 时,客流量会有大幅增长,最高客流量 955.47 万人次。如图 9。 都市快轨

    15、交通第 卷 第 期 200 年 月 4 图 9 莫斯科地铁一周客流量对比 3.2 列车 莫斯科地铁共有 11种列车类型,具体见表 2所示。每节车厢长 18.1 米,宽 2.712 米,净重 35.1 吨,设有42 个座椅和 228 个站位。列车设计速度 120km/h,列车运行速度最高可以达到 90km/h,平均运行速度为41.62km/h,最大加速度 1.3m/s2,减速度 1.1m/s2。列车编组一般为 68 节,目前,只有 4 条线路( 2、 6、7、 9)列车为 8 节编组,而 1、 3、 8、 10 号线列车为7 节编组, 6 节编组的线路为 4、 5、 11 号线。 图 10 莫斯

    16、科地铁列车 莫斯科地铁运营 时间 从 早晨 5 点开始直至凌晨 1点钟结束,全天运营 20 个小时;列车运行频率高居世界榜首,每小 时 40 对,最小发车间隔可以达到 89s,列车之间的平均间隔为 2.5min,午夜后发车间隔调整为 10min。此外, 莫斯科地铁为应对重大节日客流需求,运营时间往往会延长到 2 点或 2 点 30 分。 表 2 地铁列车类型 项目 列车类型 1 E 型 /E-745 2 81-717/714/3232 3 81-720/721/470 4 81-740/741/470 列车分为自动驾驶 ( ATO) 和人工驾驶两种形式,正常情况下 车辆为自动驾驶, 当有紧急情

    17、况发生时,列车会由自动驾驶改为 人工驾驶。 莫斯科地铁的自动化程度很高, 从而 可以保证地铁安全运营。 如: 自动感应系统、 自动控动系统( ATC)、自动供电、自动驾驶、 自动制动、 自动保护( ATP)、半自动通信系统(司机 、 乘客可以与中央控制中心直接对话) 、 等, 自动感应系统对线路上的信号及列车进行感应,当列车感应到线路上的信号为绿灯时,自动控制与自动驾驶系统会让列车以 90km/h 行驶,绿黄灯时控制为 75km/h,黄灯时控制为 60km/h,黄红灯时为 40km/h,红灯时自动系统 开始工作。 当出现紧急情况时,司机通 过半自动通信系统,可以与中央控制中心报告,及时采取相关

    18、措施,改自动驾驶为人工驾驶,进而保证地铁的安全运行。 3.3 票务管理及服务 莫斯科地铁的票种十分丰富,分为磁卡次票(按次数计费包括 1、 2、 5、 10、 20、 60)、学生票、智能卡式月票、无接触智能卡票(有效期为 30 天、 90 天、365 天)、社会特殊票和郊区特殊票等。详细地铁车票(见图 10) 及票价 ( 表 3 所 示 ) 。当然,这些票价的制定都是根据莫斯科市人民平均生活水平而制定的。单程票价相较我国票价明显高出很多。 图 11 莫斯科地铁车票 随着地铁网络的不断完善,客流量日益增加,乘客对车票种类的需求也随之增加。莫斯科地铁又相继推出无现金收费系统和手机消费系统,无现金

    19、收费系统是通过对银行卡嵌入特殊芯片,乘客无须购票或充值,直接刷卡进站,而后由莫斯科地铁定期从乘客账户中划出相应的费用;手机消 费系统是 莫斯科地铁在2010 年底又一项新型车票,乘客可以通过手机刷卡通过检票闸机,减少了闸机处拥挤现象,极大地缩短乘客进站时间。乘客只需要在 售票处或手机特殊清单中安装 一 套系统 ,就可以用手机当车票用。除此之外,莫斯科地铁正在发行超轻型车票。这种超轻型车票具有很高 的防伪功能, 且此票可以在 10 厘米距离左右被闸机所感应,闸机会自动开启,提高了行人通过闸机的效率。 表 3 莫斯 科地铁票类及票价 车票类别 次数 有效期 (天) 票价 ( 卢布) 票价 (人民币

    20、) 0 10 20 星期一星期二星期三星期四星期五星期六星期日百万人次 百分率 都市快轨交通第 卷 第 期 200 年 月 5 单程 1 5 28 6.6 双程 2 56 13.2 1次 +小 行李 1 28 6.6 1次 +大行李 1 56 13.2 5次 5 45 135 31.8 10次 10 265 62.4 20次 20 520 122.4 60次 60 1245 293.0 月票 70 60 1230 289.4 联程票 ( 4种交通 ) 70(限地铁) 2380 560.0 学生票 无 限 制 350 82.4 30天微型卡 30 1710 402.4 90天微型卡 90 348

    21、5 820.0 365天微型卡 一年 11430 2689.5 3.4 安全管理 莫斯科地铁的公共安全 由 三个公司(地铁公司、地铁警察局、 Shchit Garant 保安公司)共同负责,三家公司归莫斯科地铁公司统一管理。莫斯科地铁公司在车站、列车、隧道都设置了闭路监视系统、火灾检测系统、紧急求助系统,都与中央控制中心相连接。2009 年中央控制中心共接受到 47.2 万件报告,其中紧急事件占 1.5万件、 34 万件询问、 11 万件为无效报告。 图 12 莫斯科地铁中央控制中心 莫斯科地铁不允许 携 带具有伤害性的物品,例如:手枪、水果刀等。 同时, 没有宠物笼或者宠物袋的动物 也 是不

    22、允许带上地铁。 乘客每个人 可以携带不超过30kg 的行李,例如:滑雪板、溜冰鞋、儿童自行车、乐器、婴儿车等 ,超出这个范围需要额外付费 。另外,在地铁上也不允许喝酒、吸烟、吃零食、扔杂物等行为,以免丢弃的垃圾危害列车及相关设备的正常运行。 3.4 折返技术和 控制 管理方式 3.4.1 折返技术 莫斯科地铁的折返主要以尽头式站后折返为主(图 12 ),并且为线路继续延伸做出预留,当线路延伸后折返线变为停车线,为列车折返和故障检修提供条件,具有作业安全性高、快速恢复行车秩序等优点。同时,可以保证较高的发车间隔和频率。 图 13 尽头式站后折返 为了组织运营 , 行驶车辆的储放以及列车的回转在线

    23、路上 每 5 8km 设定 一个折返线 。 另外,莫斯科地铁 基本上所有的折返线都是四线 ,也就是折返线上能并行容纳 4 列列车 。 3.4.2 控制 管理方式 莫斯科地铁控制管理方式采用分级管理方式,每条线路设置一座线路控制中心和一个中央控制管理中心,均设在莫斯科地铁大厦内部。中央控制管理中心设置了八个大屏幕,可以随时调阅各条线路控制中心的视频信息,包括车站大厅、闸机口、自动扶梯、站台、换乘通道、列车、线路上的摄像头摄录的信息。一般情况下,各条线路控制中心独立运行;而在紧急情,指挥权集中到中央控制中心。当中央控制中心与线路控制中心失去作用时,在保证安全前提下,控制权转移到车站级别自行控制。

    24、4. 莫斯科地铁值得思考和学习的方面 4.1 莫斯科地铁对客流的吸引力 莫斯科地铁每天运送客流量如此之大,与其列车高效的运行效率是分不开的,当然还有许多其他因素使之成为必然。主要分为以下几个方面: ( 1)规划超前,线网布局合理。莫斯科地铁在规划时充分考虑路网结构与城市总体规划、运输规划相协调原则。合理设计线路走 向 、长度和建设序列、车站等与城市布局相互协调、匹配。线网布局、密度科学适度,广阔的网络覆盖面,具有良好的通达性。 乘客可以乘坐地铁到达城市的任何地点,从而能够有效地吸引客流。 ( 2)城市公共交通政策,确保城市轨道交通客流。莫斯科把地铁作为城市主要的公共交通工具,其他交通方式为辅。

    25、 在 莫斯科 ,公交车只承担短距离的运输,为地铁做集散、中转方面的衔接。不存在公交与地铁在线路上长距离的重合现象,而且也是不允许的。 ( 3)城市人口规模,出行需求高。 莫斯科是俄罗斯政治、经济、科学文化及交通中心,面积 1081km2,常住人 口 1151.4 万 人,流动人口都市快轨交通第 卷 第 期 200 年 月 6 大约 200300 万。如此大规模的人口数量,其生活中的出行需求必定较高,而在莫斯科地铁又是居民出行的主要交通方式,因此地铁的客流量可想而知。此外,由于 莫斯科地铁车站建筑风格和表现形式极具艺术特色,因此每天地铁车站都吸引大量的外地或外国游客来参观感受莫斯科地铁。 ( 4

    26、)便捷的换乘条件。地铁换乘站的站台、位置、衔接都经过精心设计,便捷的换乘设施方便乘客在不同线路之间的换乘,为乘客出行营造了上佳的出行条件。 ( 5)高效、准时及相关优惠政策。 莫斯科地铁列车运行准点率是十分惊人,可以达到 99.98%,在交通日益拥挤的今天,只有地铁能够保持“准时无误”,因此地铁是行人出行的首选交通工具。 高效、准时性不仅可以节省乘客出行时间,而且也能够缓解乘客出行时在心理上的压力和体 力上的消耗。 在车票优惠方面,不仅对退休者、残疾人、军人和议员实行免费,而且对学生 实行半价 优惠,这基本上保证地铁有充足的客流源。据相关 部门 统计得知,每天乘坐地铁的客流中有 1/3 是免费

    27、, 1/3 是优惠票,1/3 是全价票。 4.2 莫斯科地铁高效的运营效率 莫斯科地铁如此之高的运营效率,与其运营管理方面的相关措施以及相关设备、设施的技术手段是分不开的。因此,根据这两方面探讨并研究莫斯科地铁的运营效率问题。 ( 1) 注重 地铁职工技能、技术培训,提高运营管理水平。莫斯科地铁有专门的训练和培训中心,地铁员工在此中心由专家 讲解和传授一些地铁专业知识,如地铁相关软件、信号、机车等方面,并帮助员工巩固和提高专业技能。 在职工专业技能培训、考试方面,莫斯科地铁有专门的考评机制和传统。如:莫斯科地铁有专门的“最佳地铁司机”和“最佳技术职工”等称号,专门颁给在 技术 方面的优秀员工。

    28、 为了培训地铁调度人员,莫斯科地铁构建了列车调度模拟厅,调度人员借助计算机仿真软件,模拟各条线路上不同状况下所需要相应的操作和指挥,然后通过评价体系对调度人员的操作进行分析和评价,并给出合理的建议。 地铁的管工、司机、车站值班人员和 技术人员、专家在实际工作和培 训中都展现出较高的专业技能和素质, 对高频率的列车运行提供了安全保障。 ( 2)车辆和设备的性能及标准化 为了实现列车高效的运行效率,莫斯科地铁车辆有较高的性能指标。如:列车设计时速都较高,即使有线 路设计及相关设施的限制,列车的最高时速也可达到 90km/h。此外,列车的启动加速度和制动减速度都在 1.2m/s2左右,且线路道岔侧向

    29、允许通过速度达到40km/h,这为列车高密度、高速度运行营造了良好条件。 莫斯科地铁的车辆维修、保养及清洁方面都已接近全部机械化程度,可以在短时间内对列车进行检测、维修、保养等各个方面的作业。并且隧道线路配备有专门的清洁车,对轨道进行定时清扫,保持轨道清洁度,从而保证列车的运行速度和减少列车故障率。 地铁各条线路都采用同类型的车辆、信号系统、供电模式,在运营设备上保持一致和相容 , 实现了技术资源和线网资源的共享。 ( 3)相关设计上 莫斯科地铁在高峰小时设计最大通过能力为 44对 /h,但综合考虑实际运营中存在各种因素的限制,最后分析得到 3540 对 /h 较为合理,此时莫斯科地铁刚好达到

    30、这 个运营标准。而我国地铁相对这个标准显然有一定的距离。 线路设计方面,莫斯科地铁线路的最大坡度为40 ,最小曲线半径为 300 米;轨距为 1.524m,平均站间距为 1.8km,这些都为莫斯科地铁的高速运行提供了 基础 条件。 5. 结语 综上所述, 莫斯科地铁在设计与运营上都有其特色之处,有很多值得我国思考和学习 的方面,希望对今后我国地铁的设计、运营方面有所借鉴。 参考文献 1 Moscow Metro Annual Report 2009 M Moscow Metro Campany. 2 Moscow Metro Annual Report 2008 M Moscow Metro Campany. 4 钱七虎 俄罗斯地铁建设考查 J, 地下空间, 2001, 21(4) 5 唐锐 莫斯科地铁应对大规模线网运营的经验启示 J, 都市快轨交通, 2009, 22(1) 6 万学红 谈谈考查俄罗斯地铁的一点体会 J,城市交通2003,1(1):59-62

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