吳 非 周茂慶 陳維新

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地鐵單線(xiàn)局部中斷的運(yùn)營(yíng)調(diào)整研究

吳 非 周茂慶 陳維新

摘 要：以無(wú)錫地鐵單線(xiàn)局部中斷情況下的運(yùn)營(yíng)調(diào)整為實(shí)例，從選擇最優(yōu)調(diào)整方案，到影響調(diào)整的配線(xiàn)設(shè)置分析，提出優(yōu)先加設(shè)交叉渡線(xiàn)、按影響正線(xiàn)的范圍來(lái)合理設(shè)置存車(chē)線(xiàn)的方案，為運(yùn)營(yíng)調(diào)整及配線(xiàn)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地鐵；存車(chē)線(xiàn)；渡線(xiàn)；運(yùn)營(yíng)調(diào)整

吳 非：無(wú)錫地鐵集團(tuán)運(yùn)營(yíng)分公司，工程師，江蘇無(wú)錫214000

0　引言

2015年6月17日無(wú)錫地鐵2號(hào)線(xiàn)在三陽(yáng)廣場(chǎng)站—上馬墩站下行區(qū)間中斷的情況下，經(jīng)積極的行車(chē)調(diào)整，維持了上下行15 min 的行車(chē)間隔、5840人次/h 的運(yùn)能，最高斷面客流出現(xiàn)在東林廣場(chǎng)站—三陽(yáng)廣場(chǎng)站上行的5777人次/h，滿(mǎn)足當(dāng)時(shí)無(wú)錫市民乘坐2號(hào)線(xiàn)的出行需求，調(diào)整過(guò)程中，中間站乘客無(wú)須清客，保持了較高的服務(wù)質(zhì)量。在地面交通因暴雨接近癱瘓的情況下，無(wú)錫地鐵充分發(fā)揮了軌道交通的優(yōu)勢(shì)，保持了無(wú)錫公共交通整體的安全暢通、優(yōu)質(zhì)服務(wù)，贏得了無(wú)錫市民的信任。本文探討無(wú)錫地鐵在行車(chē)調(diào)整、車(chē)站配線(xiàn)設(shè)計(jì)方面積累的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，為城市軌道交通的設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)提供借鑒。

1　無(wú)錫地鐵2號(hào)線(xiàn)單線(xiàn)局部中斷的運(yùn)營(yíng)調(diào)整

1.1事件概況

無(wú)錫已開(kāi)通地鐵1號(hào)線(xiàn)，線(xiàn)路總長(zhǎng)29.42 km，車(chē)站24座；地鐵2號(hào)線(xiàn)，線(xiàn)路總長(zhǎng)26.33 km，車(chē)站22座。

圖1為地鐵2號(hào)線(xiàn)配線(xiàn)圖，故障停電中斷區(qū)域?yàn)槿?yáng)廣場(chǎng)站—上馬墩站下行區(qū)間，如圖1所示。因無(wú)錫地鐵1號(hào)線(xiàn)最高斷面客流出現(xiàn)在火車(chē)站—?jiǎng)倮T(mén)站下行線(xiàn)，為6113人次/h，2號(hào)線(xiàn)出現(xiàn)在東林廣場(chǎng)站—三陽(yáng)廣場(chǎng)站上行線(xiàn)，為5777人次/h。B 型列車(chē)標(biāo)準(zhǔn)載客量為1460人，因此，交路調(diào)整須維持15 min 的列車(chē)間隔，保持5840人次/h的運(yùn)能，才能滿(mǎn)足市民乘坐軌道交通的需求。

圖1　無(wú)錫地鐵2號(hào)線(xiàn)配線(xiàn)圖（紅色為當(dāng)日中斷區(qū)段）

圖2　兩端小交路（上馬墩站換乘）

1.2行車(chē)調(diào)整方案比選

在2號(hào)線(xiàn)當(dāng)前配線(xiàn)的情況下，下行三陽(yáng)廣場(chǎng)站—上馬墩站失電，行車(chē)調(diào)整方案較合理的有如下3種方式。

（1）調(diào)整方式1，采用兩端小交路銜接：梅園站—上馬墩站、上馬墩站—無(wú)錫東站，具體如圖2所示。清客時(shí)間按2 min 計(jì)時(shí)，維持行車(chē)間隔約為12 min。

圖3　兩端小交路（東林廣場(chǎng)站換乘）

圖4　∞形調(diào)整交路

（2）調(diào)整方式2，采用兩端小交路銜接：梅園站—東林廣場(chǎng)站、三陽(yáng)廣場(chǎng)站—無(wú)錫東站，具體如圖3所示。清客時(shí)間按2 min 計(jì)時(shí)，維持行車(chē)間隔約為13 min。

（3）調(diào)整方式3，采用 ∞ 形調(diào)整：梅園站—五愛(ài)廣場(chǎng)站、靖海站—無(wú)錫東站正常運(yùn)行，經(jīng)五愛(ài)廣場(chǎng)站下行站臺(tái)經(jīng)三陽(yáng)廣場(chǎng)站存車(chē)線(xiàn)運(yùn)行至上馬墩站上行站臺(tái)，經(jīng)渡線(xiàn)運(yùn)行至靖海站下行站臺(tái)，如圖4所示。在正常行車(chē)間隔8 min 的情況下，調(diào)整運(yùn)行效果如圖5所示（實(shí)跡圖），單線(xiàn)共線(xiàn)區(qū)段行車(chē)間隔約為15 min。

調(diào)整方式1與調(diào)整方式2，均是利用中間站進(jìn)行換乘，時(shí)間間隔接近，調(diào)整方式2可以將上行需換乘地鐵1號(hào)線(xiàn)的乘客直接送達(dá)至三陽(yáng)廣場(chǎng)站，便于換乘客流。調(diào)整方式1、2時(shí)間間隔略?xún)?yōu)于調(diào)整方式3，因在中間站需清客1～2次，乘客服務(wù)不及調(diào)整方式3。15 min 間隔能夠滿(mǎn)足當(dāng)前運(yùn)量需求時(shí)，選用調(diào)整方式3的 ∞ 形調(diào)整，維持較高的服務(wù)質(zhì)量，適用于地鐵單線(xiàn)局部中斷的大多數(shù)情況。

1.3∞ 形調(diào)整的行車(chē)組織

確定 ∞ 形調(diào)整的行車(chē)方案后，需要對(duì)列車(chē)發(fā)車(chē)間隔把控、列車(chē)數(shù)確定、列車(chē)運(yùn)行、信息傳遞等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的考慮，保證合理的行車(chē)組織，才能達(dá)到優(yōu)質(zhì)的調(diào)整效果。

（1）須控制列車(chē)在三陽(yáng)廣場(chǎng)站至靖海站上行單線(xiàn)的運(yùn)行。按原8 min 的行車(chē)間隔，下行列車(chē)在三陽(yáng)廣場(chǎng)站存車(chē)線(xiàn)等待，避讓上行列車(chē)約5 min，在靖海站須避讓下行列車(chē)約7.5 min，信號(hào)手動(dòng)排列開(kāi)放的時(shí)間1次0.5 min，全周轉(zhuǎn)時(shí)間約增加13.5 min，調(diào)度員須控制始發(fā)站列車(chē)發(fā)車(chē)間隔，按15 min 均衡發(fā)車(chē)，適當(dāng)延長(zhǎng)停站時(shí)間，避免單個(gè)車(chē)站長(zhǎng)時(shí)間?？俊?/p>

（2）確定列車(chē)數(shù)。在選用 ∞ 形調(diào)整的情況下，列車(chē)間隔15 min，2號(hào)線(xiàn)正常情況下全周轉(zhuǎn)時(shí)間95 min36 s，技術(shù)速度45.8 km/h，旅行速度34.2 km/h。故加上停靠等待的時(shí)間，此時(shí)全周轉(zhuǎn)時(shí)間為108 min36 s，所需列車(chē)數(shù) = 全周轉(zhuǎn)時(shí)間/列車(chē)間隔 =7.24列，8列列車(chē)即可滿(mǎn)足需求，組織2列列車(chē)停入折返線(xiàn)，為恢復(fù)正常運(yùn)營(yíng)做好準(zhǔn)備。

（3）列車(chē)運(yùn)行。全線(xiàn)列車(chē)由 ATO-CBTC 改為 ATPCBTC 運(yùn)行，加強(qiáng)共線(xiàn)運(yùn)行區(qū)間的監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的異常情況。

圖5　∞形調(diào)整效果圖

（4）信息傳遞。布置三陽(yáng)廣場(chǎng)站—上馬墩站各車(chē)站注意接車(chē)方向，各次列車(chē)在梅園站、無(wú)錫東站憑調(diào)度員命令動(dòng)車(chē)，人工控制發(fā)車(chē)間隔；通過(guò)乘客信息系統(tǒng)（PIS）向全線(xiàn)車(chē)站發(fā)布通知，告之下行須換乘的乘客在東林廣場(chǎng)站乘坐上行列車(chē)至三陽(yáng)廣場(chǎng)站，并通過(guò)微博等媒體向社會(huì)公布。

（5）換乘客流組織及公交接駁。因三陽(yáng)廣場(chǎng)站存車(chē)線(xiàn)在站臺(tái)中部，下行越站時(shí)不具備登乘條件，組織下行梅園站—五愛(ài)廣場(chǎng)站乘客在東林廣場(chǎng)站上行站臺(tái)下車(chē)，后續(xù)搭乘上行列車(chē)到達(dá)三陽(yáng)廣場(chǎng)站上行站臺(tái)換乘，同時(shí)安排三陽(yáng)廣場(chǎng)站至上馬墩站公交接駁。

圖6　存車(chē)線(xiàn)的形式

2　運(yùn)營(yíng)調(diào)整對(duì)車(chē)站配線(xiàn)的設(shè)置需求

按照 GB50157-2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，正線(xiàn)應(yīng)每隔5～6座車(chē)站或8～10 km 設(shè)置停車(chē)線(xiàn)，其間每相隔2～3座車(chē)站或3～5 km 應(yīng)加設(shè)渡線(xiàn)。實(shí)際上有些地鐵選用渡線(xiàn)來(lái)替代存車(chē)線(xiàn)，如上海8號(hào)線(xiàn)曲陽(yáng)路站到耀華路站設(shè)置的存車(chē)線(xiàn)間隔11個(gè)車(chē)站；而有些線(xiàn)路又過(guò)于強(qiáng)調(diào)每隔4站設(shè)置存車(chē)線(xiàn)的作用，如上海地鐵10號(hào)線(xiàn)。因此，如何合理優(yōu)化存車(chē)線(xiàn)及渡線(xiàn)布局，增加調(diào)度的靈活性，滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)需求，有效節(jié)約投資，就成為關(guān)鍵。

2.1運(yùn)營(yíng)調(diào)整對(duì)存車(chē)線(xiàn)選型的設(shè)置要求

若存車(chē)線(xiàn)處于線(xiàn)路中間區(qū)域，應(yīng)采用圖6a 中4條渡線(xiàn)的形式，一方面各方向的故障車(chē)均較容易進(jìn)入存車(chē)線(xiàn)；另一方面發(fā)生線(xiàn)路等故障須調(diào)整交路時(shí)，該形式更靈活實(shí)用。如東林廣場(chǎng)站—上馬墩站上行失電，因三陽(yáng)廣場(chǎng)站存車(chē)線(xiàn)只有3個(gè)方向的渡線(xiàn)，靖海站渡線(xiàn)因上馬墩站上行站臺(tái)失電無(wú)法折返，只能河埒口站—柏莊站兩端小交路方案行車(chē)，行車(chē)間隔為45 min，存車(chē)線(xiàn)的設(shè)置不能有效地滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)需求。

若處于線(xiàn)路兩端區(qū)域時(shí)，往往是設(shè)在小交路折返站，須與折返線(xiàn)分開(kāi)設(shè)置，互不兼用，充分保證折返功能與存車(chē)線(xiàn)功能，列車(chē)故障存車(chē)線(xiàn)應(yīng)與正線(xiàn)貫通。效果較優(yōu)的存車(chē)線(xiàn)形式如圖6b 和6c 所示，便于有動(dòng)力的故障車(chē)隨時(shí)回車(chē)輛段；無(wú)動(dòng)力的列車(chē)可以由救援車(chē)從渡線(xiàn)一頭拉回車(chē)輛段，作業(yè)方便，方向較順。圖6中雙箭頭表示車(chē)輛段或停車(chē)場(chǎng)的方向，單箭頭表示運(yùn)行方向；有渡線(xiàn)的為存車(chē)線(xiàn)。

2.2從交路調(diào)整來(lái)看對(duì)存車(chē)線(xiàn)及渡線(xiàn)的設(shè)置要求

從交路調(diào)整角度來(lái)看，當(dāng)1條線(xiàn)線(xiàn)路中斷或運(yùn)營(yíng)阻塞時(shí)，通過(guò)渡線(xiàn)、存車(chē)線(xiàn)進(jìn)行折返、單線(xiàn)雙向運(yùn)行。每隔3個(gè)站設(shè)置存車(chē)線(xiàn)或渡線(xiàn)相對(duì)合理，此情況下，阻塞區(qū)段單線(xiàn)往返運(yùn)營(yíng)周期約15 min，能夠滿(mǎn)足大多數(shù)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)初期的運(yùn)能需求。綜合無(wú)錫地鐵1、2號(hào)線(xiàn)的配線(xiàn)使用情況，在折返站或小交路折返站確定的情況下，八字渡線(xiàn)組合（圖7）以及交叉渡線(xiàn)和單渡線(xiàn)組合（圖8）的2種配線(xiàn)形式具有較強(qiáng)的實(shí)用性。一方面能維持單線(xiàn)堵塞情況下，另一條線(xiàn)15 min 的行車(chē)間隔；另一方面在局部中斷的情況下交路調(diào)整更加機(jī)動(dòng)靈活。交叉渡線(xiàn)與單渡線(xiàn)組合能兼顧各個(gè)方向的調(diào)整，而且設(shè)置存車(chē)線(xiàn)車(chē)站的選擇也較靈活，適合投資或線(xiàn)路條件受限的地鐵線(xiàn)路。

圖7　八字渡線(xiàn)組合

圖8　交叉渡線(xiàn)與單渡線(xiàn)組合

2.3運(yùn)營(yíng)調(diào)整對(duì)存車(chē)線(xiàn)間隔的設(shè)置要求

2.3.1從救援列車(chē)運(yùn)行時(shí)間來(lái)看對(duì)存車(chē)線(xiàn)的設(shè)置要求

當(dāng)列車(chē)在運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)，配線(xiàn)布局能及時(shí)引導(dǎo)故障列車(chē)離開(kāi)正線(xiàn)，進(jìn)入存車(chē)線(xiàn)，盡最大可能減少對(duì)正常運(yùn)行的干擾，維持較高的行車(chē)質(zhì)量。因故障列車(chē)救援連掛至動(dòng)車(chē)的時(shí)間是相對(duì)固定的，1列故障車(chē)處理下線(xiàn)總時(shí)間應(yīng)控制30 min 以?xún)?nèi)，下線(xiàn)走行總時(shí)間=存車(chē)線(xiàn)間隔距離走行時(shí)間 + 進(jìn)出存車(chē)線(xiàn)的時(shí)間。通過(guò)對(duì)進(jìn)出存車(chē)線(xiàn)時(shí)間的控制，可以增大存車(chē)線(xiàn)之間的間隔。表1為無(wú)錫地鐵當(dāng)前救援列車(chē)進(jìn)出存車(chē)線(xiàn)的步驟和時(shí)間表，進(jìn)出存車(chē)線(xiàn)至恢復(fù)載客運(yùn)行總時(shí)間約為5.5 min，通過(guò)司機(jī)技能的提升，人員設(shè)備磨合，參照其余成熟地鐵經(jīng)驗(yàn)，時(shí)間有望壓縮至4 min。則宜按故障列車(chē)以25～30 km/h 的運(yùn)行速度、走行時(shí)間不大于26 min 為控制目標(biāo)，故存車(chē)線(xiàn)間隔距離上限可控制在10.8 km 或13 km，各線(xiàn)路根據(jù)自身的線(xiàn)路及車(chē)輛條件確定故障列車(chē)推進(jìn)速度和存車(chē)線(xiàn)間隔距離的上限。

表1　救援列車(chē)進(jìn)出存車(chē)線(xiàn)步驟和時(shí)間

2.3.2從存車(chē)線(xiàn)離車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)的距離來(lái)看對(duì)存車(chē)線(xiàn)的設(shè)置要求

若故障發(fā)生地點(diǎn)離車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)較近，且運(yùn)行方向?yàn)檐?chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)時(shí)，故障列車(chē)的處置有2個(gè)選擇：一是將故障車(chē)推進(jìn)至存車(chē)線(xiàn)，待運(yùn)營(yíng)結(jié)束之后再組織列車(chē)救援回庫(kù)；二是將故障車(chē)直接推回車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)，至救援編組尾部出清正線(xiàn)即可恢復(fù)全線(xiàn)正常運(yùn)行。

故障列車(chē)以平均25 km/h 的運(yùn)行速度計(jì)，因線(xiàn)路局部中斷下線(xiàn)路旅行時(shí)間增加10～15min，通常大部分線(xiàn)路旅行速度為35 km/h，總周轉(zhuǎn)時(shí)間在100 min 左右，故障中斷下的線(xiàn)路旅行速度約取30.6 km/h（系數(shù)0.875）。僅考慮進(jìn)出存車(chē)線(xiàn)的5.5 min（表1的時(shí)間總計(jì)）影響，由表2列車(chē)25 km/h、30.6 km/h 運(yùn)行的效果可知，相當(dāng)于故障列車(chē)推進(jìn)運(yùn)行12 km，后續(xù)列車(chē)適當(dāng)限速運(yùn)行的效果。顯然配線(xiàn)中存車(chē)線(xiàn)距離車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)12 km 以下時(shí)，設(shè)置意義不大，故障列車(chē)直接運(yùn)行回庫(kù)更為合理。可適當(dāng)考慮延長(zhǎng)存車(chē)線(xiàn)至車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)的設(shè)置距離，或?qū)⒋孳?chē)線(xiàn)有效長(zhǎng)度延長(zhǎng)1倍，救援時(shí)救援列車(chē)在存車(chē)線(xiàn)內(nèi)完成解鉤、換端作業(yè)，然后利用另一側(cè)線(xiàn)路投入運(yùn)營(yíng)，這樣正線(xiàn)運(yùn)營(yíng)阻塞時(shí)間與故障車(chē)進(jìn)出存車(chē)線(xiàn)時(shí)間基本無(wú)關(guān)。存車(chē)線(xiàn)間隔可延長(zhǎng)12～13 km，雖然單條存車(chē)線(xiàn)有效長(zhǎng)度增加了1倍，投資亦相應(yīng)增加，但從全線(xiàn)存車(chē)線(xiàn)的布置來(lái)看，由于增加了存車(chē)線(xiàn)之間的距離，與規(guī)范要求相比投資額并不一定會(huì)增加。

3　結(jié)論

綜上所述，本文以無(wú)錫地鐵2號(hào)線(xiàn)單線(xiàn)局部中斷情況下的處置為實(shí)例，通過(guò) ∞ 形交路的積極調(diào)整，取得了較高質(zhì)量的行車(chē)組織和乘客服務(wù)。進(jìn)而從運(yùn)營(yíng)調(diào)整的角度提出對(duì)車(chē)站配線(xiàn)的需求，明確存車(chē)線(xiàn)的選型設(shè)置，適當(dāng)加大存車(chē)線(xiàn)間隔至10～13 km，加設(shè)交叉渡線(xiàn)，加大存車(chē)線(xiàn)與車(chē)輛段及停車(chē)場(chǎng)的間隔，延長(zhǎng)存車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度，可以提高調(diào)度調(diào)整的靈活性，滿(mǎn)足實(shí)際的運(yùn)營(yíng)需求。在此將無(wú)錫地鐵在實(shí)際運(yùn)營(yíng)遇到的問(wèn)題與解決方式提出，拋磚引玉，共同探討。

表2　列車(chē)25km/h、30.6km/h 運(yùn)行的效果（時(shí)間）　min

參考文獻(xiàn)

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責(zé)任編輯 冒一平

Operation Adjustment under Partial Traffi c Interrup of Metro Single Line

Wu Fei, Zhou Maoqing, Chen Weixin

Abstract:Taking the operation adjustment for partial traffic interrup by single line on Wuxi metro as an example, the paper makes choice of optimal adjustment scheme, influence of line arrangement, gives scheme of priority to additional crossover track, and reasonable car parking track based on infl uence range on mainline, provides reference to operation adjustment and line design.

Keywords:metro, parking track, crossover track, operation adjustment

中圖分類(lèi)號(hào)：U292.4

收稿日期2015-07-30