基隆河谷軌道詳解 1.塞車 - 基隆

本篇的主題是塞車
因為從數學的抽象角度切入
所以眼中看到的塞網路塞馬路塞鐵路, 根本同一件事情
為什麼會塞車?
細節變化先不論, 主要塞車回堵原因是流量不匹配
進 > 出

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雪隧北上流量極限帳面數字, 大約 2600 車/小時
但實際儀控如果直接抓這個數字
必塞無疑!
因為實際瞬間車流量會有擾動, 時快時慢
網路的術語叫做 jitter
只要擾動破表超過極限持續一段時間
就會推骨牌引發塞車點的車速下降
進一步壓低該車速對應的流量極限, 到比如 2400 車/小時
儀控如果沒能在擾動發生前就先降到 2400
骨牌必然倒一片
發生前就要控速? 還提前預測咧, 又不是算命的!

有辦法撈過往紀錄做預測是最好
沒條件算命的話, 匝道一開始就認命地用 2400 這個參數
總比骨牌倒一片, 最後實際車流剩下 2000 車/小時 還要好
這就跟台電留 10% 備轉容量一樣道理
因為意外說來就來
很遺憾高公局目前還沒辦法控到那麼精準
該預留多少安全餘裕也不是那麼有概念
連假必塞
所以全國軍民同胞只能當個聰明的用路人

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https://i.imgur.com/4OZjHgn.png
北捷最繁忙的板南線
班距為何是 2 分 15 秒, 非得有零頭不可?
小弟是外部人當然不曉得真正原因
但可以用安全餘裕概念來猜

捷運走走停停
平均車速大約 30 km/h
市區站距早在都市計畫時已決定脈絡, 大約是 1 公里
也就是前進一個站剛好 2 分鐘
當班距設為 2 分的時候
市區一整排比如連續 10 個站
這 10 列車會剛好同步進站同步出站

萬一某個站關門時夾到人怎麼辦?
答案是開門再關, 至少耗掉 10 秒
如果是該站到後方一公里的鐵軌設定為閉塞區間
後方相鄰車站的列車就會闖入!
甚至引發連鎖反應, 一路倒骨牌同時闖入
因此班距要多留 15 秒! 給後方列車留反應時間
而夾到人的列車, 發車後卯起來偷各種秒數
過幾個站就能把 10 秒追回來

2 分 15 秒大概是板南線的極限值了
再短就要犧牲安全性
賭看看會不會追尾

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那麼台鐵呢?
https://i.imgur.com/VboGLgE.png
光是看到今天台北站, 發車狀態誤點一整排
就知道班次一定排太滿
安全餘裕不夠用甚至沒有留
只要有一列誤點, 就能害後面骨牌倒一片

誤點原因很多
超賣站票是最容易的方法
星期五晚上返鄉的自強號, 曾經可以誤點一個多小時稀鬆平常
就是因為站票賣到車廂太擠
本來 1 秒上下客 1 人, 變成 2 秒鐘才出得來
進出人數又比平常多
大站本來表定停 5 分, 拖到 10 分鐘以上都有
於是不止這列自強號要誤點
連前方本來沒事的區間車都得停下來讓路
骨牌倒一整片

減班是立刻改善的簡單方法
問題是做得到嗎?
乘客沒減少, 減班只會拉長上下車的時間
如果沒有搭配加掛車廂
單純減班只不過打地鼠
這邊敲下去換那邊冒出來

基隆人之所以常被火車放鴿子
是因為台鐵台北站容量超載
加上基隆自強號班次少, 因此排班就被犧牲了
多數是需要讓路太魯閣普悠瑪的區間車
非常不利
被迫要當個聰明的用火車人

其實誤點原因很多
並不是什麼班次排疏鬆一點就能簡單解決
只要基礎沒打好
班次排到臨界密度就會開始常常誤點
排疏一點只不過治標
其實問題很有得搞
可參考延伸閱讀
https://topic.udn.com/event/vision_TRAdelay

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怎樣可以造成 "進 > 出"
最簡單的方法是 Y 字開叉兩條灌一條
https://i.imgur.com/E4CJiLX.png
上圖往南兩道車流, 大里到草屯 與 烏日到舊正
在匯流點霧峰只要來個 45% + 56%
這個點就會破表, 從交流道匯流點往開叉兩邊回堵, 全變成紅色
過了匯流點之後車速漸漸回升
所以 霧峰->霧峰系統 車速橘色反而還比較快一些
而匯流點的匯流效率如果不夠好的話
別說 100%, 可能合計 95% 就會掛

台鐵匯流效率不好的證據
可以從班表找到
同樣基隆台北區間, 同樣比開最慢的
南向自強 117 耗時 48 分, 就是比北向自強 128 耗時 45 分要慢
南向區間 1221 花 55 分, 同樣輸給北向區間 1122 的 53 分
因為排班排到剩下零碎時間終於強碰
南向進匯流點要稍微多等一下
不然會撞車
北向出匯流點就不用等

基隆往台北今天有 59 班
宜蘭往台北今天有 57 班
瑞芳/福隆/雙溪 發車的瑞芳往台北, 今天有 11 班
開叉兩頭的班次數是 59 : 68
基隆之所以塞火車
就是死在 Y 字開叉
尤其進入開叉點之前的流量, 又明顯佔不到一半
有夠捶心肝!

然而站在台鐵立場
總班次固定, 這邊增就是那邊減
調整到最後還不是一樣打地鼠, 換成宜蘭花蓮立委來靠腰
不如不要動

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其實塞車也不過就這麼回事罷了

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