地鐵運營阻塞情況下小交路開行時機研究

靳添舟

（哈爾濱地鐵集團運營分公司，黑龍江 哈爾濱150040）

1 概述

在地鐵運營過程中，當發生車輛、信號等系統故障時往往會產生列車阻塞的情況。這對于行車組織往往會產生不利的后果。需要行車調度員及時的進行應急情況下的行車組織，快速、有效的組織列車維持運營。但各地鐵的ATS 的系統都具備在晚點情況下的列車趕點模式，加快列車區間運行速度，縮小列車晚點時間等能力。所以在輕微阻塞的情況下，調度員往往不采取小交路這種需要中途清客和抽線的調整方式。當發生較大阻塞的情況下，列車延誤會超過一般的晚點情況，此時就需要調度員對是否開行小交路行車調整進行決策。但是，如何科學、準確的界定小交路運用的時機，在運營阻塞情況下準確的使用調整列車運行的方式，需要針對本線路的運行特點進行合理的計算。

2 小交路組織行車的特點

當發生的運營阻塞采用小交路運行，是一種非正常情況下的行車組織。其主要是通過犧牲一列次或多列次繼續在本線運營的時機，將其折返到對向線路中投入運營的一種組織方法。會得到在阻塞線路上乘客等待時間的縮短以及全線列車的均勻間隔，同時，組織小交路運行對于后續的行車調整也會帶來很明顯的效果，會極大的縮短行車調整的時間。但是小交路的組織需要提前進行布置，安排車站清客以及提前給需要小交路折返的列車進行進路的準備。這都需要調度員能夠果斷的掌握小交路開行時機。但是，當輕微的運營阻塞發生時，如果信號系統本身的列車延誤追擊能力能夠使列車在運行至終點或者下列次終點時能夠將延誤時間縮短在可控范圍之內，此時運營小交路就顯得操之過急和沒有必要。如圖所示，0812 次在中途理工大學站延誤長達224S，經過后續行程的追趕，最終達到終點站盡晚點77S，本列次的追擊時間達到了147S，折返后正點開出。

圖1 列車追擊趕點運行圖實例

3 開行時機計算模型

當發生運營阻塞事件時，往往會造成地鐵運營單線的短時中斷行車。其中所影響的首列車次我們通常稱之為最大的列車延誤。我們假設當最大的列車延誤超過某一數值時，地鐵運營的控制中心就應當啟動小交路運行程序，以便減少后期行車調整的困難，最大限度的將運用阻塞的影響降到最低。但是信號系統ATS 時刻表會有一定的冗余設計，當列車發生實際線與計劃線的偏差時，ATS 系統中的ATR 會自動加快列車運行中的加速度或適當的縮短站停時間。或者采用有信號系統保護的手動駕駛模式，也能使延誤的地鐵列次追回一定的時間。再就是列車折返作業時，在趕點情況下也可以進行適量的壓縮。當上述行車調整方法都無法使最大延誤列車在一個周期內恢復不晚點的狀態時，那么就是采取小交路運行的起始時機。其計算模型為：

模型當中，T延誤為導致運營阻塞事件的當事列次比照時刻表發生的最大晚點時間；T本列次追為導致運營阻塞事件的當事列次比照時刻表能夠追回的時間；T下列次追為導致運營阻塞事件的當事列次折返后的下一列次比照時刻表能夠追回的時間；T折返追為該列次在終點站折返時能夠追回的時間；T下列次允許為一個周期內該列次能夠被允許晚點的時間；T后續延誤是指列車在追擊過程中因設備故障、客流等因素再次產生的列車延誤。本模型是基于線路特點的一種依靠經驗、需要根據實際情況實時調整的模型。應當根據線路特點、高峰客流狀況、系統追擊能力、行車管理體系人員素質水平等多因素綜合考慮。當模型成立時，既T延誤≥T本列次追+T下列次追+T折返追+T下列次允許-T后續延誤時，指揮中心行車調度員應當及時開行小交路以調整列車運行。當T延誤＜T本列次追+T下列次追+T折返追+T下列次允許-T后續延誤時，表明不開行小交路列車依靠系統自身的追擊功能可以達到該條線路能夠承受的下列次延誤。

4 哈爾濱地鐵1 號線一、二、三期工程實例情況驗證分析模型應用

某日17:00 新疆大街上行1108 次（0114 車）已過發車點未發出。司機報站臺門使用門選裝置故障，司機使用司機臺關門按鈕關閉車門后，站臺門仍無法關閉，使用PSL 盤手動操作站臺門關閉后，拔出鑰匙站臺門再次彈開。行調組織后續車站協助司機操作PSL 盤，列車維持運行。列車在運行至鏡泊路站出站時的最大晚點達到了574S。在這次事件中，當班的調度班組沒有使用小交路運行來調整行車，此事件造成0216、0217 次抽線；0114 車下線；加開1 列次；1814 次哈爾濱東站終到晚點301秒，0516 次哈爾濱東站排隊晚點143 秒，0715 次新疆大街站排隊晚點148 秒，2403 次新疆大街站排隊晚點138 秒。然而是否有組織小交路運行的必要，我們運用計算模型進行計算。

通過當天現場實測的數值，T本列次追的數值為187s；T下列次追的數值為203s；T折返追的數值為23s；T下列次允許的數值采用晚點的統計值120s。后續基本沒有對列車運行有延誤的影響。帶入模型，計算出的小交路啟動時機為T延誤≥533。列車實際的延誤574s 已經超過了該啟動時機。通過事后分析發現，如果及時采取小交路的行車組織方式，將會避免終點站退車、列車積壓、抽線、大量晚點、行車調整時間過長等弊端，而這些弊端都是通過一列次的清客及部分抽線就能夠避免的。當掌握好小交路開行的時機后，調度員在現場就能夠通過最大延誤的數值來進行快速的判斷與決策，避免猶豫不決而錯過最佳的小交路組織時機。

根據模型應用實例我們發現，在進行模型建立的時候應當注意結合本線路的實際情況進行數值的確認。如列車在本列次及下列次的追擊時間受到信號、線路、車輛、軌道、站停時間及司機操作等因素的限制；列車折返追擊時間受到司機換端及乘務組織等因素的限制；下列次的允許延誤時間受到線路的運行間隔及延誤狀態下的系統恢復能力的限制；而在高峰平峰不同的時間狀態下列次后續的延誤可能會受到影響。當地鐵線路發生列車阻塞事件時，當班的行車調度班組應當根據文提出的計算模型計算出的小交路基本開行時機為依據，輔助分析現場的實際情況，包括客流大小、乘務組織能力、站務組織能力等現場的實際情況進行綜合分析，適時的選擇小交路的開行時機。

5 結論

本文通過地鐵運營阻塞情況下的小交路開行時機計算模型的設計，旨在建立一個能夠適應不同運營線路，根據不同運營線路特點進行調整的計算模型。通過該模型能夠找到每條線路小交路開行的最佳時機，給地鐵運營的實際指揮工作給予量化參考，提高運營應急處置效率。下一步工作還需要針對自身線路的信號、車輛、軌道、行車人員技術水平等各系統特點進行實地測量，找到準確的單列次追擊時間，從而找到適合線路特點的小交路開行時機，并且根據實際情況的變化對模型進行適時的調整。