王景鑫、張鑫、王曉駿
(滄州交通學院軌道交通學院,河北 滄州 061100)
城市軌道交通作為一種新型的交通方式,因其自身獨特的優勢,為人們提供了高效、便捷的運輸服務。但在實際運行過程中,受各類干擾因素的制約,也會存在列車晚點問題。為有效防止此類問題產生,避免運行秩序混亂,必須針對具體情況,做好有針對性的應對和控制工作,確保列車在最短時間內運行正常化,從而提升行車的安全性和可靠性。
為了切實掌握城市軌道交通列車晚點的成因,結合某城市近3 年來7 條地鐵線路的運行情況,統計了5min 及以上延誤事件數量(晚點數量)和5min 及以上延誤率情況,以此為依據分析城市軌道交通列車晚點的成因如下。
通過該城市近3 年7 條地鐵線路的運行情況來看,由于設備因素造成的列車晚點主要體現在4 個方面,即列車、信號、站臺門以及供電等。其中,列車故障導致的地鐵列車晚點約占整體的27.30%;信號接收問題或故障導致的地鐵列車晚點占比36.78%;站臺門故障導致的地鐵列車晚點占比4.31%;供電故障引發的地鐵列車晚點占比最低,為2.59%。在上述分析基礎上,進一步擴大列車晚點時間至15min,統計數據顯示設備因素引發的列車晚點15min 及以上,主要體現在信號故障和列車故障兩個方面,站臺門故障及供電故障引發的列車晚點15min 以上的情況不存在,如圖1所示。

圖1 設備因素導致的列車晚點數量及占比情況
結合圖1 的顯示結果,現對四方面設備因素進行詳細分析:第一,由信號故障引發的地鐵列車晚點15min 以上的情況占比較大,主要是因為網絡故障以及道岔故障等引發的線路關鍵節點阻塞,進而導致列車信號接收受到干擾,最終造成列車晚點超過15min;第二,列車故障引發的晚點問題,主要以車門、制動系統、牽引系統等故障為主,在實際中通過切除車門、清客回場等方式,通常可以有效延緩列車晚點情況,基本可以將晚點時間控制在15min 以內;第三,站臺門故障引發的列車晚點主要體現在以下幾個部分,即門控單元、驅動UPS、站臺門控制器等,如果第一時間發現站臺門故障隱患,安排專人及時維修處理,可以將列車晚點時間控制在10min 以內。在研究中,該城市地鐵線路運行過程中,出現過1 次因列車超重致使車門與屏蔽門防踏空膠條干涉問題,導致最終列車晚點超過15min。
通過對數據統計分析發現,乘客及外部因素造成的地鐵列車晚點占比較大,其中包括列車車門夾人夾物、乘客沖突、乘客身體不適以及乘客私自觸碰緊急裝置等,詳細的占比情況如圖2 所示[1]。

圖2 外部因素造成列車晚點情況
由圖2 分析可知,外部因素中列車車門夾人夾物占比較大,約占整體的90%以上。在所有統計的乘客及外部因素引發的列車晚點5min 以上的事件中,有69 件停車處置造成列車晚點10min 以上,占比高達71.88%,有9 件停車處置造成列車晚點超過15min。
在所有統計的該城市7 條地鐵線路運行列車晚點事件中,348 件是人員因素造成的列車晚點,其中5 件是人員因素直接造成的列車晚點,85 件是人員因素導致的影響擴大,最終造成列車晚點,占比25.86%。主要的涉事人員包括站務人員、司機、調度人員以及檢修人員等。司機因素主要體現在人員應急處置及操作技能兩個層面,如應對突發事件的反應能力較差,導致出現故障問題后判斷失誤;站務人員因素體現在清客時間過長、車控室應急操作不規范及運營前檢查不合理等;調度人員因素體現在處置延誤、調度溝通不到位及地鐵列車運行組織不合理等[2]。
通過上述對該城市近3 年7 條地鐵線路運行列車晚點情況分析,初步明確了造成地鐵列車晚點的成因,在此基礎上結合城市軌道交通運行實際情況制訂行車調整方案,有效解決地鐵列車行駛過程中面臨的一系列隨機因素的干擾和影響,避免城市軌道交通運行線路出現較大程度的偏離,詳細的調整方式如下。
對上述分析的列車晚點成因進行歸納,可以細分為列車自身晚點和后效晚點兩種。前者主要是在列車運行過程中自身原因造成的,相關設備或供電系統等出現故障,列車為了安全穩定運行,需要盡可能降低列車的行駛速度,導致列車晚點。除此之外,在城市軌道交通運行過程中,由于前方列車出現故障或其他問題造成的列車晚點情況,此時后面的列車也會晚點,即列車后效晚點,詳細傳播形式如圖3 所示[3]。

圖3 后效晚點示意圖
在城市軌道交通運行中,前車晚點時間用Δt1表示,后車晚點時間用Δt2表示。由圖3(a)可知,Δt2=0時,后車可以準時進站,證明前車運行并未對后車造成干擾;在圖3(b)中,Δt1>Δt2時,此階段屬于衰減傳播,即前車晚點傳播形式;在圖3(c)中,Δt1=Δt2,此階段屬于等值傳播;在圖3(d)中,Δt1<Δt2時,此階段屬于增強傳播,即前車對后車晚點的影響方式。
2.2.1 調整列車時刻表
第一,停站時間控制。地鐵列車晚點可以通過對既定停站冗余時間進行控制,達到調整列車時刻表的目的。例如,某列車運行中指定停站時間為40s,停站冗余最大時間為15s,如果自身原因導致列車晚點,可以盡可能縮短停站時間,避免列車晚點。第二,調整區間運行時間。ATS 系統中ATR 與ATO 相互作用,可以準確掌握地鐵列車區間運行時間參數,根據地鐵列車到站情況,通過ATS 系統準確計算列車下一站到達的時間。在此基礎上,根據ATR 傳輸的數據信息,ATO 可以對列車區間運行速度進行適當的調整,避免列車晚點。
2.2.2 調整列車間隔
在城市軌道交通運行中,如果存在較為嚴重的單一列車晚點,處理不當必然導致影響范圍擴大,最終對城市軌道交通運行秩序產生干擾。為了切實避免上述問題,維護城市軌道交通運行的整體秩序,需要結合城市的實際情況,對相關在線列車的停站、區間運行以及間隔等要素進行調整,確保列車的距離規范化。在實際調整中,可以采用計算機信息化技術手段,構建虛擬動態列車運行圖,以獲取列車晚點數據信息,然后以此為基礎開展精準的列車間隔參數調整,為提高調整和優化效果提供科學依據。對比上述的調整方式,對列車間隔要素信息的調整和控制,可以大幅度降低調整時限,切實提高調整和優化效果。
在研究中,統計的所有列車晚點事件中,有超過70%的成因是設備因素。因此,提升地鐵列車設備系統的穩定性和可靠性是解決列車晚點的關鍵所在,尤其是對于列車故障、信號故障、站臺門故障以及供電故障四個方面,更需要實施針對性的控制和優化。在城市的發展過程中,結合地鐵列車運行常見的設備系統隱患,開展一系列的專項整治活動,包括設備安全隱患專項整治、設備維保質量提升以及遏制15min 以上列車晚點專項活動等等。在這些專項整治活動中,對一些慣性故障、設備隱患等問題實施了精準可靠的優化和改良,地鐵列車晚點問題逐漸好轉。除了開展專項整治活動以外,還需從設備全生命周期管理角度著手進行控制。當前地鐵列車設備運營管理系統RAMS 雖然注重提升可靠性、可用性、可維護性以及安全性等,但是整體設備管理相對獨立,難以達到良好的設備閉環管理要求。對此,在實際對系統進行完善和優化中,相關技術人員需要重點結合地鐵列車晚點的列車、信號、站臺門以及供電等因素,對RAMS 相關指標進行驗證和優化設計。在當前的城市軌道交通全自動線路建設過程中,提升地鐵列車設備系統的可靠性和穩定性是重點。相關規范對RAMS 系統提出了新的要求,除了滿足線路建設的各項指標要求以外,還需要開展設備部件RAMS 指標計算分解、核心關鍵設備優化設計等,為地鐵列車設備系統更加安全穩定運行提供強有力的保障[4]。
乘客及外部因素造成的地鐵列車晚點在整體研究的數據中占比相對較小,在對其控制和優化過程中,可以從以下幾個方面著手應對:
第一,對于列車車門夾人夾物問題,可以結合應急處置、站臺監控等方式進行處理,此外還可以結合先進的智能化技術,引進站臺門防夾系統。在相關信息化技術基礎上探索站臺門防夾板、激光探測等智能化防控方案,不僅可以自動化識別人體和物體,防止出現列車車門夾人夾物情況,還可以從根本上避免列車晚點問題的發生。
第二,在上述分析中發現,大客流因素也會導致列車晚點問題。在乘客及外部因素引發的列車晚點事件中,沿途大客流疊加造成的列車晚點事件有36起,并且大客流情況基本出現在早晚上下班高峰期,加之行車間隔較短、設備負荷較大等因素的干擾,使得地鐵列車晚點出現的概率進一步增加。為了有效消除大客流情況的影響和干擾,需要完善站臺全域管控,加強現場值班值守,確保乘客上下車井然有序。同時還需要安排工作人員在站點發放安全宣傳手冊,引導乘客自覺提高安全乘車意識,確保自身出行安全的同時,也能避免列車出現較嚴重的晚點問題。
第三,針對車站區間進入以及外物侵入等因素造成的列車晚點問題,需要在城市軌道交通設計階段進行優化控制。強化列車區間防爬、封閉等加固處理,并且在區間多個站點位置安排自動化監測系統,發現問題第一時間進行隱患排除處理,避免列車受到外部因素影響而出現晚點問題[5]。
針對人員因素造成的城市地鐵列車晚點問題,需要重點對站務人員、司機、調度人員以及檢修人員等素質進行提升,具體控制對策如下:
第一,企業要健全完善的培訓體系,重點對人員的專業素質實施培訓,包括實操能力、應急處置能力等。尤其對于司機,要在提高應急處置能力的基礎上,盡可能提升他們的心理素質,確保在遇到一些突發情況時,可以有效進行處理,化解問題,從根本上避免影響擴大,避免地鐵列車晚點問題。
第二,結合設備因素造成的晚點,要定期組織人員實施應急演練,制定切實可行的故障因素解決方案,在問題出現的第一時間可以有效進行排除,確保列車按時抵達站點。
綜上所述,作為一種新型的交通工具,城市軌道交通發展極為迅速。伴隨高速發展,也面臨諸多問題,如列車晚點問題。如果無法及時解決,極易造成大范圍內多部列車晚點,導致列車運行無序,甚至對城市軌道交通系統的運營質量、效率等造成極大影響。在這種情況下,必須找出造成列車晚點的成因,采取切實可行的調整方式,進行有效處理,確保列車運行正常。