基隆河谷軌道詳解 2.火車站榨流量 - 基隆

不管是水流電流車流金流還是網路流量
計算大小的公式都是 通過數量/單位時間
所以火車站流量的算法很簡單
只需看每單位時間可以進出幾列

板南線捷運通常只有一個寬廣的月台
尖峰單向 135 秒一班, 26.67 列/小時

已知台鐵台北站, 上下班時間很多連續小誤點
https://i.imgur.com/VboGLgE.png
這現象暗示排班沒留餘裕空隙
才會連續發生小誤點卻一直追不回來, 骨牌倒一片
也就是排班密度已逼近滿載
通勤時段 7:00~8:59 南向只有 22 班, 11 列/小時
發車數量只有捷運 41.25%
加上基隆班次分不到一半
台鐵基隆站提供的班次, 大約只等同 1/6 條板南線

-----------------------------------------------

平平都是鐵支仔路, 為何台鐵效能差這麼多?

其實台鐵班表藏有提示
https://i.imgur.com/9JhOl47.png
羅東車站晚上順向班表
出現 248/4232 同向列車待避追越兼同時停靠
手動調整 "車站時刻表" 網址的日期, 查詢實際發車紀錄
曾出現過先後發車只差 2 分鐘
https://i.imgur.com/TRXu3e9.png

這件事情告訴大家
台鐵即使月台有兩側, 導致道岔切換要花時間等待
鐵軌效能仍然有班距 2 分鐘的實力
進出站並不會輸給捷運
這代表瓶頸發生在別的地方

-----------------------------------------------

台鐵列車分等級, 自強莒光區間
等級高的, 停靠站數少平均車速快
各級列車全部丟到軌道上面跑之後
前方等級低的 莒光/區間, 肯定會被後方自強號超車
待避/追越 改變行進順序這件事情
會害待避車站前方追越路段的鐵軌閒置
浪費一部分服務時間
但這只是造成台鐵流量遠不及捷運的次要原因
更重要的原因是上下車跟捷運相比, 耗掉太多時間
而月台卻沒有多設, 沒能像板南線, 把鐵軌提供的效能用完
最後白白浪費頻寬不用

板南線列車設計很洗練, 車門不只大, 數量又多
https://i.imgur.com/tGnowe4.png
圖片來源: https://goo.gl/maps/yJAKMGeLHDxDK4Ag6

同樣是一節車廂 20~24 公尺長
多數自強號就只有頭尾兩個門, 還小小的
因為車廂中間走道就是那麼窄
門做大了反正也沒用, 做剛好還可以省材料
https://i.imgur.com/sddjnZy.png
圖片來源:
http://emu300ct.web.fc2.com/index/trapc/push-pull_cars.htm

捷運光車門寬度就大約是自強號 1.6 倍,
上下車移動速度還因為門比較寬
所以可以併排小跑步搶手扶梯
加上每節的車門數量是自強號 2 倍
猜測捷運車廂的人流進出速度, 有個自強號的 5~6 倍
因為進出快, 可以不到 1 分鐘就關門離站
月台只需一側就能支撐 26.67 列/小時
反觀台鐵台北站一個月台兩側
混車種滿載也只有 11 班, 平均一側 5.5 列/小時
列車吞吐旅客效能至少相差 26.67/5.5 - 1 = 3.85 倍

這暗示著台鐵得設很多月台
對號停靠站簡配 4 個, 台北特等站全配 6 個月台 12 側
才不會因為上下車耗時, 鐵軌一旁閒著沒事做
此時再加上比照捷運單一列車等級
才有機會跟捷運賽豬公拚流量

-----------------------------------------------

然而現實根本不可能這樣搞
現在 南港到板橋 已經全部地下化
繁忙大樓底下開挖, 新增月台談何容易
就算所有等級列車, 採單一行進速度不超車, 鐵軌不閒置
兩個條件少了一個
仍舊沒辦法跟板南線拚發車量

基隆-八堵 區間
基隆雙向列車數只佔台北 125/313 = 39.9%
明顯閒置有夠浪費, 苦了基隆人

位在中間的 八堵到南港 呢?
如果可以把這個路段的運能逼出來
從基隆發出區間車只開到南港, 折返不進城
就可以增加區間車班次
不都聲稱基隆很多通勤族要到八堵七堵汐止汐科南港嘛
https://i.imgur.com/uECAskb.png
區間車進城不可行, 只到南港總可以吧
南港站不是還有個三月台放著養蚊子嘛!

-----------------------------------------------

八堵南港區間, 如果想搾流量
得同時完成兩個條件
1. 列車單一化; 或者 自強/莒光 不超車, 陪區間一起排隊
2. 車站月台四個; 或者對號列車過站不停, 月台可以省下來

https://i.imgur.com/sFiQpgu.png
圖片來源:
http://emu300ct.web.fc2.com/index/tramus.htm
台鐵 EMU500 以上區間車, 車門寬度可供兩人併排進出
跟捷運相比因為較窄, 而且沒有手扶梯誘因, 不大會小跑步
所以上下車的流量, 大概只有達到自強號 3 倍
據此推測列車停靠月台最低所需時間
區間大約可以設定為對號的一半

目前上班時間, 逆行停靠台北車站的班車數為 區間13 對號9
參數逆推解聯立方程式
台北站一個月台兩側, 流量效能可能為:
純停靠區間車, 極限流量 16 列/小時, 相當於板南線 6 折
純對號車砍半, 8 列/小時, 板南線 3 折
實際混車種滿載 4.85 折的數字, 說明以上猜想應屬合理

目前台鐵 基隆-南港 各站雙向
7:00~8:59 有停靠台北的班車數 (區間+對號) 如下

車站 月台側 逆行 順行 逆行數 逆行閒置數
------------------------------------------------
台北 4 13+9 12+7 31 1
------------------------------------------------
基隆 4 9+3 5 15 17
三坑 2 8 5 8 8
八堵 4 15+4 10+1 23 9
七堵 8 13+5 10+3 23 41
百福 3 11 9 11 13
五堵 3 11 9 11 13
汐止 4 13+4 10+2 21 11
汐科 3 11 10 11 13
南港 4+2 13+4 11+2 21 11+16

"月台側" 數字是固定的, 一個月台通常有兩側
像台北站南北向 2 個月台, 一共有 4 側

"逆行" 跟 "順行" 為點算 7:00~8:59 台北出發的特定班車
在其餘車站也有停靠這些限定班次的數量

"逆行數" 是加權計算, 只算往南方向
對號上下車耗時, 所以要占用 2 個班次單位
區間上下車很快, 只消佔用 1 單位
例如台北 13 列區間 9 班對號, 逆行數 13x1 + 9x2 = 31

"逆行閒置數" 則是該站能提供的南向發車效能, 扣掉 "逆行數"
例如台北站 1 個南向月台 2 側
純區間車極限流量 16 列/小時
2 小時總共可有 32 個班次, 減去逆行數 31, 閒置 1

如果要在 基隆-南港 加開區間車
瓶頸將出現在 三坑/八堵 的月台不夠用, 閒置數少
東正線西正線鐵軌, 倒是都還游刃有餘, 用不到一半
兩小時上班時間, 可以穩定榨出 8 個班次的增班空間
但通常不要用到完
5~6 班合理 (八堵瓶頸留 10%)
再多就沒迴旋空間, 難以抵銷各種擾動引發的誤點

至於八堵前往台北以南的區間車
這兩小時抽出行駛距離最短的 2~3 班只開到南港
會有助提升台北站的穩定性, 減少連續小誤點狀況
目前安全餘裕只留 3.1% 顯得抓襟見肘
要抽掉宜蘭出發還是基隆來的可以再研究

-----------------------------------------------

上下班時間 基隆-南港 短途區間車增班
付出的代價是行經 八堵-南港 的自強號
會變得跟區間車一樣慢

看在基隆人沒幾班自強號的份上
增班這麼卑微的要求應該不過分吧

--
電信看交通
http://fb.com/102448641372636
https://medium.com/%E9%9B%BB%E4%BF%A1%E7%9C%8B%E4%BA%A4%E9%80%9A

--