靳添舟

（哈爾濱地鐵集團(tuán)運(yùn)營(yíng)分公司，黑龍江 哈爾濱150040）

1 概述

在地鐵運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生車輛、信號(hào)等系統(tǒng)故障時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生列車阻塞的情況。這對(duì)于行車組織往往會(huì)產(chǎn)生不利的后果。需要行車調(diào)度員及時(shí)的進(jìn)行應(yīng)急情況下的行車組織，快速、有效的組織列車維持運(yùn)營(yíng)。但各地鐵的ATS 的系統(tǒng)都具備在晚點(diǎn)情況下的列車趕點(diǎn)模式，加快列車區(qū)間運(yùn)行速度，縮小列車晚點(diǎn)時(shí)間等能力。所以在輕微阻塞的情況下，調(diào)度員往往不采取小交路這種需要中途清客和抽線的調(diào)整方式。當(dāng)發(fā)生較大阻塞的情況下，列車延誤會(huì)超過(guò)一般的晚點(diǎn)情況，此時(shí)就需要調(diào)度員對(duì)是否開(kāi)行小交路行車調(diào)整進(jìn)行決策。但是，如何科學(xué)、準(zhǔn)確的界定小交路運(yùn)用的時(shí)機(jī)，在運(yùn)營(yíng)阻塞情況下準(zhǔn)確的使用調(diào)整列車運(yùn)行的方式，需要針對(duì)本線路的運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行合理的計(jì)算。

2 小交路組織行車的特點(diǎn)

當(dāng)發(fā)生的運(yùn)營(yíng)阻塞采用小交路運(yùn)行，是一種非正常情況下的行車組織。其主要是通過(guò)犧牲一列次或多列次繼續(xù)在本線運(yùn)營(yíng)的時(shí)機(jī)，將其折返到對(duì)向線路中投入運(yùn)營(yíng)的一種組織方法。會(huì)得到在阻塞線路上乘客等待時(shí)間的縮短以及全線列車的均勻間隔，同時(shí)，組織小交路運(yùn)行對(duì)于后續(xù)的行車調(diào)整也會(huì)帶來(lái)很明顯的效果，會(huì)極大的縮短行車調(diào)整的時(shí)間。但是小交路的組織需要提前進(jìn)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(jìn)行進(jìn)路的準(zhǔn)備。這都需要調(diào)度員能夠果斷的掌握小交路開(kāi)行時(shí)機(jī)。但是，當(dāng)輕微的運(yùn)營(yíng)阻塞發(fā)生時(shí)，如果信號(hào)系統(tǒng)本身的列車延誤追擊能力能夠使列車在運(yùn)行至終點(diǎn)或者下列次終點(diǎn)時(shí)能夠?qū)⒀诱`時(shí)間縮短在可控范圍之內(nèi)，此時(shí)運(yùn)營(yíng)小交路就顯得操之過(guò)急和沒(méi)有必要。如圖所示，0812 次在中途理工大學(xué)站延誤長(zhǎng)達(dá)224S，經(jīng)過(guò)后續(xù)行程的追趕，最終達(dá)到終點(diǎn)站盡晚點(diǎn)77S，本列次的追擊時(shí)間達(dá)到了147S，折返后正點(diǎn)開(kāi)出。

圖1 列車追擊趕點(diǎn)運(yùn)行圖實(shí)例

3 開(kāi)行時(shí)機(jī)計(jì)算模型

當(dāng)發(fā)生運(yùn)營(yíng)阻塞事件時(shí)，往往會(huì)造成地鐵運(yùn)營(yíng)單線的短時(shí)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(shè)當(dāng)最大的列車延誤超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，地鐵運(yùn)營(yíng)的控制中心就應(yīng)當(dāng)啟動(dòng)小交路運(yùn)行程序，以便減少后期行車調(diào)整的困難，最大限度的將運(yùn)用阻塞的影響降到最低。但是信號(hào)系統(tǒng)ATS 時(shí)刻表會(huì)有一定的冗余設(shè)計(jì)，當(dāng)列車發(fā)生實(shí)際線與計(jì)劃線的偏差時(shí)，ATS 系統(tǒng)中的ATR 會(huì)自動(dòng)加快列車運(yùn)行中的加速度或適當(dāng)?shù)目s短站停時(shí)間。或者采用有信號(hào)系統(tǒng)保護(hù)的手動(dòng)駕駛模式，也能使延誤的地鐵列次追回一定的時(shí)間。再就是列車折返作業(yè)時(shí)，在趕點(diǎn)情況下也可以進(jìn)行適量的壓縮。當(dāng)上述行車調(diào)整方法都無(wú)法使最大延誤列車在一個(gè)周期內(nèi)恢復(fù)不晚點(diǎn)的狀態(tài)時(shí)，那么就是采取小交路運(yùn)行的起始時(shí)機(jī)。其計(jì)算模型為：

模型當(dāng)中，T延誤為導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)阻塞事件的當(dāng)事列次比照時(shí)刻表發(fā)生的最大晚點(diǎn)時(shí)間；T本列次追為導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)阻塞事件的當(dāng)事列次比照時(shí)刻表能夠追回的時(shí)間；T下列次追為導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)阻塞事件的當(dāng)事列次折返后的下一列次比照時(shí)刻表能夠追回的時(shí)間；T折返追為該列次在終點(diǎn)站折返時(shí)能夠追回的時(shí)間；T下列次允許為一個(gè)周期內(nèi)該列次能夠被允許晚點(diǎn)的時(shí)間；T后續(xù)延誤是指列車在追擊過(guò)程中因設(shè)備故障、客流等因素再次產(chǎn)生的列車延誤。本模型是基于線路特點(diǎn)的一種依靠經(jīng)驗(yàn)、需要根據(jù)實(shí)際情況實(shí)時(shí)調(diào)整的模型。應(yīng)當(dāng)根據(jù)線路特點(diǎn)、高峰客流狀況、系統(tǒng)追擊能力、行車管理體系人員素質(zhì)水平等多因素綜合考慮。當(dāng)模型成立時(shí)，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(xù)延誤時(shí)，指揮中心行車調(diào)度員應(yīng)當(dāng)及時(shí)開(kāi)行小交路以調(diào)整列車運(yùn)行。當(dāng)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(xù)延誤時(shí)，表明不開(kāi)行小交路列車依靠系統(tǒng)自身的追擊功能可以達(dá)到該條線路能夠承受的下列次延誤。

4 哈爾濱地鐵1 號(hào)線一、二、三期工程實(shí)例情況驗(yàn)證分析模型應(yīng)用

某日17:00 新疆大街上行1108 次（0114 車）已過(guò)發(fā)車點(diǎn)未發(fā)出。司機(jī)報(bào)站臺(tái)門(mén)使用門(mén)選裝置故障，司機(jī)使用司機(jī)臺(tái)關(guān)門(mén)按鈕關(guān)閉車門(mén)后，站臺(tái)門(mén)仍無(wú)法關(guān)閉，使用PSL 盤(pán)手動(dòng)操作站臺(tái)門(mén)關(guān)閉后，拔出鑰匙站臺(tái)門(mén)再次彈開(kāi)。行調(diào)組織后續(xù)車站協(xié)助司機(jī)操作PSL 盤(pán)，列車維持運(yùn)行。列車在運(yùn)行至鏡泊路站出站時(shí)的最大晚點(diǎn)達(dá)到了574S。在這次事件中，當(dāng)班的調(diào)度班組沒(méi)有使用小交路運(yùn)行來(lái)調(diào)整行車，此事件造成0216、0217 次抽線；0114 車下線；加開(kāi)1 列次；1814 次哈爾濱東站終到晚點(diǎn)301秒，0516 次哈爾濱東站排隊(duì)晚點(diǎn)143 秒，0715 次新疆大街站排隊(duì)晚點(diǎn)148 秒，2403 次新疆大街站排隊(duì)晚點(diǎn)138 秒。然而是否有組織小交路運(yùn)行的必要，我們運(yùn)用計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算。

通過(guò)當(dāng)天現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的數(shù)值，T本列次追的數(shù)值為187s；T下列次追的數(shù)值為203s；T折返追的數(shù)值為23s；T下列次允許的數(shù)值采用晚點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)值120s。后續(xù)基本沒(méi)有對(duì)列車運(yùn)行有延誤的影響。帶入模型，計(jì)算出的小交路啟動(dòng)時(shí)機(jī)為T(mén)延誤≥533。列車實(shí)際的延誤574s 已經(jīng)超過(guò)了該啟動(dòng)時(shí)機(jī)。通過(guò)事后分析發(fā)現(xiàn)，如果及時(shí)采取小交路的行車組織方式，將會(huì)避免終點(diǎn)站退車、列車積壓、抽線、大量晚點(diǎn)、行車調(diào)整時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等弊端，而這些弊端都是通過(guò)一列次的清客及部分抽線就能夠避免的。當(dāng)掌握好小交路開(kāi)行的時(shí)機(jī)后，調(diào)度員在現(xiàn)場(chǎng)就能夠通過(guò)最大延誤的數(shù)值來(lái)進(jìn)行快速的判斷與決策，避免猶豫不決而錯(cuò)過(guò)最佳的小交路組織時(shí)機(jī)。

根據(jù)模型應(yīng)用實(shí)例我們發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行模型建立的時(shí)候應(yīng)當(dāng)注意結(jié)合本線路的實(shí)際情況進(jìn)行數(shù)值的確認(rèn)。如列車在本列次及下列次的追擊時(shí)間受到信號(hào)、線路、車輛、軌道、站停時(shí)間及司機(jī)操作等因素的限制；列車折返追擊時(shí)間受到司機(jī)換端及乘務(wù)組織等因素的限制；下列次的允許延誤時(shí)間受到線路的運(yùn)行間隔及延誤狀態(tài)下的系統(tǒng)恢復(fù)能力的限制；而在高峰平峰不同的時(shí)間狀態(tài)下列次后續(xù)的延誤可能會(huì)受到影響。當(dāng)?shù)罔F線路發(fā)生列車阻塞事件時(shí)，當(dāng)班的行車調(diào)度班組應(yīng)當(dāng)根據(jù)文提出的計(jì)算模型計(jì)算出的小交路基本開(kāi)行時(shí)機(jī)為依據(jù)，輔助分析現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，包括客流大小、乘務(wù)組織能力、站務(wù)組織能力等現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析，適時(shí)的選擇小交路的開(kāi)行時(shí)機(jī)。

5 結(jié)論

本文通過(guò)地鐵運(yùn)營(yíng)阻塞情況下的小交路開(kāi)行時(shí)機(jī)計(jì)算模型的設(shè)計(jì)，旨在建立一個(gè)能夠適應(yīng)不同運(yùn)營(yíng)線路，根據(jù)不同運(yùn)營(yíng)線路特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整的計(jì)算模型。通過(guò)該模型能夠找到每條線路小交路開(kāi)行的最佳時(shí)機(jī)，給地鐵運(yùn)營(yíng)的實(shí)際指揮工作給予量化參考，提高運(yùn)營(yíng)應(yīng)急處置效率。下一步工作還需要針對(duì)自身線路的信號(hào)、車輛、軌道、行車人員技術(shù)水平等各系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，找到準(zhǔn)確的單列次追擊時(shí)間，從而找到適合線路特點(diǎn)的小交路開(kāi)行時(shí)機(jī)，并且根據(jù)實(shí)際情況的變化對(duì)模型進(jìn)行適時(shí)的調(diào)整。