無(wú)人值守全自動(dòng)運(yùn)行線路行車(chē)組織研究

汪 敏

(西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 發(fā)展規(guī)劃處,陜西 西安 710026 )

1 概述

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技的高速發(fā)展，城市軌道交通行業(yè)在國(guó)家提倡綠色出行的政策環(huán)境下飛速發(fā)展，特別是軌道交通全自動(dòng)運(yùn)行線路開(kāi)始在國(guó)內(nèi)興建起來(lái)。城市軌道交通全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)(FAO)是基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、通信、控制和系統(tǒng)集成等技術(shù)實(shí)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行全過(guò)程自動(dòng)化的新一代軌道交通控制系統(tǒng)，是進(jìn)一步提升現(xiàn)有基于通信的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)(CBTC)的安全性和效率的國(guó)際公認(rèn)發(fā)展方向。

由于發(fā)車(chē)頻度增加、行車(chē)間隔減小，傳統(tǒng)城市軌道交通運(yùn)行線路的成本顯著增高，給目前依賴人工作業(yè)的環(huán)節(jié)帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)。當(dāng)城市軌道交通管理與控制系統(tǒng)達(dá)到GOA4(無(wú)干預(yù)運(yùn)行模式)等級(jí)，列車(chē)駕駛員執(zhí)行的工作將完全自動(dòng)化，列車(chē)運(yùn)行調(diào)度在日常行車(chē)組織過(guò)程中的重要性將日益突出。同時(shí)，該等級(jí)下具備列車(chē)自動(dòng)喚醒啟動(dòng)和休眠、自動(dòng)出入停車(chē)場(chǎng)、自動(dòng)清洗、自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)停車(chē)和自動(dòng)控制車(chē)門(mén)上下客等功能。由于GOA4等級(jí)的無(wú)人值守全自動(dòng)運(yùn)行(UTO)模式自動(dòng)化程度很高，其行車(chē)組織架構(gòu)、崗位職責(zé)、指揮體系、運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景等與傳統(tǒng)全自動(dòng)運(yùn)行(GOA3)存在著較大的差異，特別是突發(fā)情況下如何進(jìn)行非正常情況的行車(chē)組織對(duì)系統(tǒng)和作業(yè)人員提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。

2 無(wú)人值守全自動(dòng)運(yùn)行線路行車(chē)組織工作變化

無(wú)人值守全自動(dòng)運(yùn)行線路與有人值守全自動(dòng)運(yùn)行線路在運(yùn)營(yíng)組織管理過(guò)程中存在著差異，針對(duì)其特殊性，將從組織架構(gòu)與崗位設(shè)置、職責(zé)分工和指揮體系變化等方面進(jìn)行探討。

2.1 組織架構(gòu)與崗位設(shè)置

一般情況下無(wú)人值守全自動(dòng)運(yùn)行線路的運(yùn)營(yíng)組織架構(gòu)是在現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)架構(gòu)基礎(chǔ)之上演變和整合而來(lái)的。因此，其運(yùn)營(yíng)組織架構(gòu)可以按照將專(zhuān)業(yè)化和區(qū)域化結(jié)合起來(lái)的原則設(shè)置，按照中心職能、調(diào)度行車(chē)、正線服務(wù)、綜合維修等板塊進(jìn)行，具體可劃分為職能部門(mén)、調(diào)度部、客運(yùn)部、綜合維修部和后臺(tái)維修基地等。

在無(wú)人值守全自動(dòng)運(yùn)行線路上，傳統(tǒng)的乘務(wù)、控制中心調(diào)度員和車(chē)站值班員共同參與的行車(chē)組織模式轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂浦行恼{(diào)度員直接面向列車(chē)的行車(chē)組織模式，通過(guò)對(duì)其行車(chē)組織架構(gòu)和崗位進(jìn)行重構(gòu)后，可按圖1進(jìn)行設(shè)置。

2.2 主要行車(chē)崗位人員的職責(zé)分工

相比傳統(tǒng)線路，全自動(dòng)無(wú)人駕駛線路行車(chē)崗位主要增加了電力、環(huán)控調(diào)度、車(chē)輛調(diào)度、乘客信息調(diào)度等，其他原有行車(chē)組織人員職能也發(fā)生了較大變化。

值班主任負(fù)責(zé)控制中心的生產(chǎn)組織工作，協(xié)助控制中心領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)展運(yùn)營(yíng)管理和班組管理，按照列車(chē)運(yùn)行圖的要求組織本班做好日常調(diào)度指揮工作。當(dāng)發(fā)生應(yīng)急突發(fā)事件時(shí)，組織各調(diào)度及時(shí)進(jìn)行應(yīng)急處置，最大限度地維持運(yùn)營(yíng)，盡快恢復(fù)行車(chē)。

行車(chē)調(diào)度監(jiān)控列車(chē)運(yùn)行及設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，負(fù)責(zé)組織正線、輔助線范圍內(nèi)的行車(chē)設(shè)備檢修以及施工作業(yè)。傳達(dá)上級(jí)有關(guān)運(yùn)營(yíng)工作的命令，發(fā)布調(diào)度命令，布置、檢查、落實(shí)行車(chē)工作計(jì)劃，確保行車(chē)工作順利進(jìn)行。組織、處理在運(yùn)營(yíng)時(shí)發(fā)生的各種故障、事故、事件，及時(shí)調(diào)整列車(chē)運(yùn)行，盡快恢復(fù)正常運(yùn)營(yíng)，盡量減少損失，在遇到故障/事故需要搶修時(shí)，根據(jù)各專(zhuān)業(yè)的申請(qǐng)及時(shí)發(fā)布搶修令，收集、填寫(xiě)與運(yùn)營(yíng)工作有關(guān)的數(shù)據(jù)指標(biāo)，做好原始記錄。

圖1 無(wú)人值守全自動(dòng)運(yùn)行線路行車(chē)組織機(jī)構(gòu)

車(chē)輛調(diào)度負(fù)責(zé)對(duì)列車(chē)遠(yuǎn)程控制的操作，如遠(yuǎn)程旁路、遠(yuǎn)程復(fù)位、遠(yuǎn)程休眠和喚醒、升降受電弓、開(kāi)關(guān)客室照明等。設(shè)置列車(chē)清掃時(shí)間，空調(diào)電熱參數(shù)，協(xié)助運(yùn)營(yíng)現(xiàn)場(chǎng)工作人員進(jìn)行故障排除工作，在FAM列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中監(jiān)測(cè)列車(chē)狀態(tài)，監(jiān)控列車(chē)休眠喚醒狀態(tài)。

乘客信息調(diào)度負(fù)責(zé)日?qǐng)?bào)的填寫(xiě)、統(tǒng)計(jì)，當(dāng)發(fā)生故障、險(xiǎn)情或接到有關(guān)預(yù)警信息、行調(diào)發(fā)布的搶修命令時(shí)，按規(guī)定進(jìn)行信息通報(bào)，應(yīng)急情況下發(fā)布PIS信息。同時(shí)，負(fù)責(zé)與乘客聯(lián)絡(luò)，應(yīng)急情況下遠(yuǎn)程操作PA系統(tǒng)，做好車(chē)廂及車(chē)站乘客服務(wù)工作，必要時(shí)通知現(xiàn)場(chǎng)操作。

電力、環(huán)控調(diào)度負(fù)責(zé)正線供電設(shè)備和環(huán)控設(shè)備的監(jiān)控、供電系統(tǒng)施工作業(yè)管理、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的中心級(jí)監(jiān)控，對(duì)供電、環(huán)控系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行組織、指揮和協(xié)調(diào)，對(duì)調(diào)度范圍內(nèi)有權(quán)接受調(diào)度命令的人員發(fā)布調(diào)度命令。

DCC調(diào)度長(zhǎng)負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)庫(kù)的施工管理(含全自動(dòng)區(qū)防護(hù))、車(chē)庫(kù)庫(kù)門(mén)管理、應(yīng)急管理、請(qǐng)銷(xiāo)計(jì)劃、編排臨時(shí)計(jì)劃并下達(dá)命令，直接領(lǐng)導(dǎo)調(diào)度員調(diào)車(chē)作業(yè)。

DCC調(diào)度員負(fù)責(zé)執(zhí)行列車(chē)場(chǎng)段收發(fā)車(chē)、調(diào)車(chē)等工作。

DCC車(chē)輛調(diào)度為全自動(dòng)駕駛新崗位，負(fù)責(zé)庫(kù)內(nèi)車(chē)輛的休眠喚醒、遠(yuǎn)程車(chē)輛控制功能。

2.3 行車(chē)指揮體系

全自動(dòng)運(yùn)行線路與傳統(tǒng)線路最大的區(qū)別在于取消了司機(jī)操作的設(shè)計(jì)，引入了乘客信息調(diào)度。在司機(jī)遠(yuǎn)程處置車(chē)輛故障時(shí)，對(duì)OCC人員的車(chē)輛設(shè)備專(zhuān)業(yè)性提出了要求，對(duì)乘客廣播及PIS即時(shí)發(fā)布也提出了更高的工作要求。

正常運(yùn)營(yíng)期間由行車(chē)調(diào)度組織列車(chē)的運(yùn)行，車(chē)輛調(diào)度監(jiān)控列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)列車(chē)發(fā)生故障時(shí)，故障報(bào)文推送至綜合監(jiān)控由車(chē)輛調(diào)度進(jìn)行故障處置，乘客信息調(diào)度監(jiān)控全線設(shè)備狀態(tài)，列車(chē)運(yùn)行的廣播及PIS發(fā)布的相關(guān)工作。區(qū)間發(fā)生故障時(shí)，如果可以維持進(jìn)站處置的保持進(jìn)站處理，如果無(wú)法維持進(jìn)站處置的由司機(jī)進(jìn)入駕駛進(jìn)行處置。由于采用無(wú)人值守的全自動(dòng)運(yùn)行線路的設(shè)備故障率進(jìn)一步降低，其運(yùn)營(yíng)可靠度得到了進(jìn)一步的提升，但是，UTO模式下仍保持部分有人值守的全自動(dòng)駕駛方式進(jìn)行運(yùn)營(yíng)和行車(chē)組織。

3 無(wú)人值守全自動(dòng)運(yùn)行線路正常情況下的行車(chē)組織

全自動(dòng)運(yùn)行線路正常情況下的行車(chē)組織工作主要包括列車(chē)出段、列車(chē)正線運(yùn)行、列車(chē)折返和列車(chē)收車(chē)入段四個(gè)階段。同時(shí)，原來(lái)由司機(jī)操作的部分全部由系統(tǒng)自動(dòng)完成。

每天運(yùn)營(yíng)正式開(kāi)始前，控制中心行車(chē)調(diào)度員在ATS行車(chē)調(diào)度工作站上下載并執(zhí)行當(dāng)日派班計(jì)劃、當(dāng)日列車(chē)運(yùn)營(yíng)時(shí)刻表，車(chē)輛調(diào)負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程控制或自動(dòng)控制正線和車(chē)輛基地列車(chē)的上電工作。列車(chē)自動(dòng)喚醒后進(jìn)行自檢，并按照派班計(jì)劃自動(dòng)運(yùn)行至車(chē)輛段轉(zhuǎn)換軌處一度停車(chē)，被賦予車(chē)次號(hào)并接收到系統(tǒng)傳輸?shù)牧熊?chē)運(yùn)營(yíng)時(shí)刻表后，進(jìn)入正線進(jìn)行運(yùn)營(yíng)服務(wù)。

正線運(yùn)行時(shí)，運(yùn)營(yíng)列車(chē)根據(jù)時(shí)刻表自動(dòng)進(jìn)站停車(chē)，自動(dòng)打開(kāi)車(chē)門(mén)和站臺(tái)門(mén)，依據(jù)時(shí)刻表規(guī)定的停站時(shí)間自動(dòng)關(guān)閉車(chē)門(mén)和站臺(tái)門(mén)后出發(fā)。

列車(chē)到達(dá)終點(diǎn)站后自動(dòng)打開(kāi)車(chē)門(mén)和站臺(tái)門(mén)，觸發(fā)車(chē)輛自動(dòng)廣播，提醒乘客下車(chē)，站務(wù)員上車(chē)清客完成后按壓站臺(tái)端頭設(shè)置的再關(guān)門(mén)按鈕，列車(chē)自動(dòng)關(guān)閉車(chē)門(mén)和站臺(tái)門(mén)，自動(dòng)進(jìn)行折返作業(yè)。

結(jié)束正線運(yùn)營(yíng)任務(wù)后，列車(chē)經(jīng)出入段線進(jìn)入轉(zhuǎn)換軌自動(dòng)清除當(dāng)天車(chē)次號(hào)，按照自動(dòng)或人工設(shè)置的頭碼進(jìn)入相應(yīng)的列位，根據(jù)休眠指令進(jìn)入休眠狀態(tài)。

4 無(wú)人值守全自動(dòng)運(yùn)行線路非正常情況下的行車(chē)組織

非正常情況下全自動(dòng)運(yùn)行線路行車(chē)組織工作應(yīng)遵守“安全、有序、高效”的原則，在確保安全的基礎(chǔ)上組織列車(chē)運(yùn)行，盡快恢復(fù)列車(chē)按圖行車(chē)。非正常情況下的行車(chē)組織方式主要有扣車(chē)、調(diào)整停站時(shí)間、跳停、加開(kāi)、運(yùn)休、替開(kāi)、清客、調(diào)整運(yùn)行交路、限速運(yùn)行、列車(chē)退行、反向運(yùn)行和行車(chē)閉塞方式降級(jí)運(yùn)行等。主要包括以下四大方面的行車(chē)組織。

4.1 設(shè)備故障下的行車(chē)組織

中央或軌旁信號(hào)設(shè)備故障時(shí)，行車(chē)調(diào)度員確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)情況后及時(shí)發(fā)布調(diào)度命令，明確行車(chē)組織方法、對(duì)應(yīng)區(qū)段及不同行車(chē)組織方法轉(zhuǎn)換的車(chē)站；車(chē)站根據(jù)行車(chē)調(diào)度命令執(zhí)行；在行車(chē)組織方法轉(zhuǎn)換車(chē)站，應(yīng)急值守司機(jī)應(yīng)及時(shí)完成操作模式的轉(zhuǎn)換。

單列車(chē)車(chē)載信號(hào)故障時(shí)，由應(yīng)急值守司機(jī)負(fù)責(zé)處理，故障無(wú)法排除時(shí)，行車(chē)調(diào)度應(yīng)視列車(chē)位置及預(yù)計(jì)影響情況，組織列車(chē)到前方終點(diǎn)站或就近車(chē)站清客后退出運(yùn)營(yíng)。應(yīng)急值守司機(jī)、車(chē)站根據(jù)行車(chē)調(diào)度命令執(zhí)行。

計(jì)軸區(qū)段故障時(shí)，行車(chē)調(diào)度與行車(chē)值班員確保計(jì)軸受擾區(qū)段內(nèi)無(wú)列車(chē)占用，方可對(duì)故障區(qū)段進(jìn)行預(yù)復(fù)位。受擾區(qū)段實(shí)施計(jì)軸預(yù)復(fù)位操作時(shí)嚴(yán)禁列車(chē)進(jìn)入該區(qū)段。計(jì)軸預(yù)復(fù)位成功后，需安排列車(chē)進(jìn)行清掃。計(jì)軸預(yù)復(fù)位不成功或計(jì)軸故障無(wú)法消除，應(yīng)采取行車(chē)調(diào)度和行車(chē)值班員共同人工監(jiān)控列車(chē)通過(guò)受擾區(qū)段的方式盡量維持運(yùn)營(yíng)，并配合維保人員進(jìn)行故障處置。

4.2 應(yīng)急情況下的行車(chē)組織

突發(fā)大客流時(shí)，客流持續(xù)增多，超出車(chē)站承受能力的情況時(shí)，車(chē)站及時(shí)向行車(chē)調(diào)度員匯報(bào)車(chē)站大客流情況，并采取大客流疏導(dǎo)、限流、封站等應(yīng)對(duì)措施；行車(chē)調(diào)度員根據(jù)實(shí)際情況積極調(diào)整運(yùn)力，可采取加開(kāi)列車(chē)、調(diào)整停站時(shí)間、越站等行車(chē)調(diào)整措施。

外來(lái)人員進(jìn)入?yún)^(qū)間時(shí)，兩端車(chē)站應(yīng)封堵兩端站臺(tái)出口并打開(kāi)區(qū)間照明，車(chē)站派員登乘后續(xù)列車(chē)進(jìn)行查看，事發(fā)區(qū)間列車(chē)以CM手動(dòng)方式限速20 km/h運(yùn)行， 發(fā)現(xiàn)外來(lái)人員后，應(yīng)將其帶上列車(chē)客室并交前方車(chē)站處置，若連續(xù)3列后續(xù)列車(chē)未發(fā)現(xiàn)外來(lái)人員，取消列車(chē)限速，兩端車(chē)站加強(qiáng)站臺(tái)出口的巡視。

4.3 自然災(zāi)害時(shí)的行車(chē)組織

發(fā)生大風(fēng)、暴雨、冰雪天氣等惡劣天氣時(shí)，車(chē)站人員應(yīng)加強(qiáng)巡查，遇危及行車(chē)安全情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取措施，并報(bào)告行車(chē)調(diào)度員；因降雨、內(nèi)澇等造成車(chē)站進(jìn)水，嚴(yán)重影響客運(yùn)服務(wù)的，行車(chē)調(diào)度員可根據(jù)車(chē)站申請(qǐng)發(fā)布封站命令，組織列車(chē)越站。線路積水超過(guò)軌面時(shí)，列車(chē)不得通過(guò)； 冰凍天氣車(chē)站、車(chē)輛段應(yīng)定時(shí)對(duì)道岔區(qū)段采取單操、解凍等措施。

4.4 社會(huì)安全事件時(shí)的行車(chē)組織

車(chē)站、線路發(fā)生火災(zāi)、爆炸、毒氣時(shí)，行車(chē)調(diào)度員或行車(chē)值班員應(yīng)立即扣停可能駛?cè)胧掳l(fā)區(qū)域的列車(chē)；行車(chē)調(diào)度員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況發(fā)布行車(chē)調(diào)整的調(diào)度命令，采取越站、變更行車(chē)運(yùn)等措施，視情況對(duì)已進(jìn)入?yún)^(qū)域的列車(chē)組織駛離、越站或退回發(fā)車(chē)站。

5 結(jié)論

目前，無(wú)人值守情況下的全自動(dòng)運(yùn)行在我國(guó)還處于起步研究階段，由于其設(shè)備自動(dòng)化水平高，行車(chē)組織較傳統(tǒng)運(yùn)行線路更加復(fù)雜，特別是列車(chē)故障、自然災(zāi)害等突發(fā)情況下如何組織救援和列車(chē)開(kāi)行對(duì)軌道交通企業(yè)提出了更高要求。因此，還需要通過(guò)不斷的實(shí)踐研究，改進(jìn)運(yùn)營(yíng)模式，優(yōu)化行車(chē)組織體系，提高運(yùn)輸效率，確保無(wú)人值守全自動(dòng)運(yùn)營(yíng)線路的安全運(yùn)營(yíng)。