王立松 葉偉勇 邵海平

（南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院運(yùn)輸管理學(xué)院，210031，南京∥第一作者，副教授）

在城市軌道交通正常運(yùn)營情況下，司機(jī)根據(jù)地面信號或有關(guān)車載設(shè)備的顯示操控列車運(yùn)行，或由自動駕駛系統(tǒng)根據(jù)信號設(shè)備提供的信息操控列車自動運(yùn)行。但當(dāng)?shù)孛嫘盘栐O(shè)備大面積故障或停電的情況下，列車將無法獲得信號設(shè)備提供的信息，從而無法正常運(yùn)行。此時(shí)，為了不中斷行車，必須通過人工控制采用電話閉塞法組織列車運(yùn)行。然而，電話閉塞法行車完全依賴人的行為，安全隱患大。因此，研究一種城市軌道電話閉塞法行車把關(guān)系統(tǒng)，對在辦理電話閉塞法行車的人員提供決策支持和監(jiān)督就顯得十分必要。

1 電話閉塞法行車的風(fēng)險(xiǎn)因素分析

1.1 作業(yè)人員職業(yè)素質(zhì)難以達(dá)到要求而產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)

電話閉塞法是當(dāng)基本閉塞設(shè)備故障不能使用時(shí)由車站行車值班員以站間行車電話記錄的方式辦理閉塞的行車方法［1］。其核心是“用人代替設(shè)備”來保證安全行車，對人的心理、技能及企業(yè)管理水平要求很高。人的疏失往往很難避免。以我國鐵路為例，80%的行車事故是人為因素造成的［2］。同時(shí)，由于人的局限性，若超過職業(yè)應(yīng)力限度去執(zhí)行某一具體任務(wù)時(shí)，差錯的概率也會上升［3］。由于我國城市軌道交通發(fā)展迅猛，近三年我國城市軌道交通企業(yè)新員工招聘人數(shù)的年增長率達(dá)到35%［4］，人才培養(yǎng)及管理都難以跟上。這更增加了城市軌道交通在辦理電話閉塞法行車時(shí)發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)。在城市軌道交通中，列車經(jīng)常在地下運(yùn)行，載客多則上千人，一旦發(fā)生事故，其性質(zhì)后果往往十分嚴(yán)重。為了保證安全，部分城市軌道交通企業(yè)建立了嚴(yán)格辦理電話閉塞法行車時(shí)“人盯人”的把關(guān)制度。所謂把關(guān)制度，就是行車值班員在辦理電話閉塞法行車時(shí)，由車站值班領(lǐng)導(dǎo)在一旁監(jiān)督［5］。但這些做法最終都無法擺脫完全依賴人的素質(zhì)。

1.2 監(jiān)督把關(guān)手段落后產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)

目前，我國鐵路在辦理非正常接發(fā)列車作業(yè)時(shí)是通過填劃有車站示意圖的占線板（部分車站已使用電子占線板）和勾劃《非正常接發(fā)列車作業(yè)程序控制表》來監(jiān)督提醒作業(yè)人員辦理各項(xiàng)作業(yè)。而城市軌道交通監(jiān)督提醒作業(yè)人員辦理電話閉塞法行車的工具和方法僅僅是通過填寫電話閉塞《行車日志》（見圖1）中作業(yè)項(xiàng)目進(jìn)行的。作業(yè)人員要掌握作業(yè)項(xiàng)目之間的邏輯關(guān)系，通過做一項(xiàng)、在行車日志中填寫一項(xiàng)的辦法來操作。部分企業(yè)配備了占線板，通過移動和擺放卡片的方式來確認(rèn)列車的位置和作業(yè)進(jìn)程。

圖1 某地鐵公司電話閉塞法行車日志填寫內(nèi)容

采用以上方法監(jiān)督提醒作業(yè)人員存在以下問題：

1）由于站間距離和車站配線上的差異，電話閉塞法行車空間間隔有“兩站兩區(qū)間”“一站兩區(qū)間”和“一站一區(qū)間”，與鐵路電話閉塞法行車只有一個(gè)區(qū)間有很大區(qū)別。鐵路一趟列車電話閉塞作業(yè)項(xiàng)目基本上是順序作業(yè)，相鄰兩趟列車之間的作業(yè)項(xiàng)目制約關(guān)系簡單。雙線除首趟列車外，前次列車開通區(qū)間即是后續(xù)列車同意閉塞。而對于城市軌道交通，在辦理“兩站兩區(qū)間”和“一站兩區(qū)間”電話閉塞時(shí)開通區(qū)間和同意閉塞之間有本質(zhì)的區(qū)別，導(dǎo)致同方向兩相鄰列車中的電話閉塞作業(yè)項(xiàng)目間存在較為復(fù)雜的制約關(guān)系。而這種制約關(guān)系無法用行車日志這種表格的方式反映出來，只能靠作業(yè)人員人工去控制。由于城市軌道交通線路行車密度高，作業(yè)人員有時(shí)要同時(shí)辦理四趟列車作業(yè)，這無疑增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。

2）行車日志中填寫的內(nèi)容是列車的到發(fā)時(shí)刻和收發(fā)的電話記錄號碼，不能呈現(xiàn)電話閉塞準(zhǔn)備進(jìn)路、空間間隔確認(rèn)和開通區(qū)間條件等關(guān)鍵作業(yè)事項(xiàng)及邏輯關(guān)系。目前，在防止電話閉塞錯辦方面均未提供有效的監(jiān)督和把關(guān)工具。由于沒有了控制臺監(jiān)控，行車日志直觀性又差，部分企業(yè)給操作人員或把關(guān)人員提供了人工占線板。但這增加了工作強(qiáng)度，操作起來比較困難，且同一列車作業(yè)項(xiàng)目及同方向相鄰兩趟列車作業(yè)項(xiàng)之間的制約關(guān)系還是要人工把握，故其對錯辦預(yù)防效果仍然較差［6］。

3）作業(yè)人員邊作業(yè)邊手工填寫行車日志，分散了注意力，在行車密度較高的情況下及易導(dǎo)致作業(yè)忙中出錯。故有關(guān)人員作業(yè)中違章、事后補(bǔ)填行車日志的現(xiàn)象并不少見，在安全管理方面存在明顯漏洞。

1.3 管理難度大產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)

為了確保辦理電話閉塞法行車時(shí)的安全，必須建立嚴(yán)格而又完備的電話閉塞法行車的規(guī)章制度和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并組織所有參與作業(yè)的員工進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)和考核，使每位員工能隨時(shí)按照規(guī)章制度和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)辦理電話閉塞法行車。然而，這種高標(biāo)準(zhǔn)的要求在實(shí)際工作中很難做到，主要原因如下：

1）電話閉塞法行車涉及員工較多，而員工參加工作的時(shí)間有長有短，工作經(jīng)驗(yàn)、責(zé)任心、學(xué)習(xí)能力、心理和身體狀況等都會存在明顯的個(gè)體差異。

2）辦理電話閉塞法行車需要的是操作能力，需要經(jīng)常不斷的操作訓(xùn)練才能掌握并保持該項(xiàng)能力，而不是通過簡單背誦規(guī)章、回答理論考核試卷就能獲得該項(xiàng)能力。

3）電話閉塞法行車屬于設(shè)備突發(fā)故障下的應(yīng)急處置范疇，雖然要求有關(guān)人員必須嚴(yán)格掌握，但平時(shí)卻較少用到。故學(xué)習(xí)訓(xùn)練流于形式和存有僥幸心理人不在少數(shù)。從時(shí)間和精力上看，對于大范圍、不間斷的訓(xùn)練工作，管理者和員工都難以持之以恒。

由于以上原因，有研究者提出開發(fā)基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的電話閉塞法行車輔助系統(tǒng)，輔助并逐步代替作業(yè)人員操作［7-8］。但因這類研究思路脫離了電話閉塞法行車的基本原則，有可能導(dǎo)致作業(yè)人員技能缺失，失去最后一道人工保障，反而增加安全風(fēng)險(xiǎn)。加之其投入維護(hù)成本高，可靠性難以保證等原因一直未被城市軌道交通企業(yè)采用。

2 電話閉塞法行車把關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)與思路

2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

1）能夠及時(shí)提醒操作者嚴(yán)格執(zhí)行電話閉塞作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，注意操作流程，即哪些作業(yè)項(xiàng)目可以辦理，哪些作業(yè)項(xiàng)目不能辦理。但在關(guān)鍵作業(yè)上系統(tǒng)只提醒把關(guān)，不代替人工操作。

2）能夠根據(jù)電話閉塞作業(yè)項(xiàng)目辦理進(jìn)程，及時(shí)判定上下行相鄰區(qū)間和站臺線路的占用情況，減少因控制臺故障帶來的影響。

3）要能夠?qū)崿F(xiàn)電子行車日志功能，即能夠根據(jù)操作者項(xiàng)目的確認(rèn)自動填寫行車日志，并后臺保存，以減輕操作者的工作壓力。

2.2 設(shè)計(jì)思路

針對目前填寫行車日志或利用占線板進(jìn)行監(jiān)督存在的問題，本項(xiàng)設(shè)計(jì)提出利用計(jì)算機(jī)或移動終端，通過窗口圖形界面操作來監(jiān)督、提醒操作人員按標(biāo)準(zhǔn)程序辦理電話閉塞法行車。具體做法如下：

1）將車站的示意圖顯示在屏幕上。從示意圖上可以看到車站的類型、線路道岔的布局、站臺的位置等基本情況。

2）將辦理的列車用帶有方向的圖片放在線路上。列車圖片上可以輸入車次，圖片的邊框和填充色可以根據(jù)電話閉塞辦理的狀態(tài)顯示不同的顏色。列車圖片能隨著電話閉塞作業(yè)項(xiàng)目的辦理和確認(rèn)進(jìn)程在站內(nèi)和區(qū)間自動移動。

3）將辦理電話閉塞或人工折返的作業(yè)項(xiàng)目按作業(yè)順序和列車運(yùn)行方向的要求置于線路上。列車運(yùn)行前方出現(xiàn)的每個(gè)作業(yè)項(xiàng)目都是該列車運(yùn)行的必要條件，必須操作完畢并點(diǎn)擊確認(rèn)后列車方可運(yùn)行。每個(gè)作業(yè)項(xiàng)目能根據(jù)作業(yè)順序和邏輯關(guān)系依次出現(xiàn)并顯示不同的顏色來提醒操作者注意操作流程。操作者的操作原則是“綠色可以做，紅色不可做，做后要確認(rèn)”。

4）將作業(yè)中每一項(xiàng)目的確認(rèn)時(shí)間和收發(fā)的電話記錄號碼按方向記錄在電子行車日志上。電子行車日志按上下行方向分別置于列車運(yùn)行方向的上方和下方。每一方向的行車日志包含每趟列車的到達(dá)、出發(fā)或折返的所有作業(yè)項(xiàng)目。除車次、電話記錄號碼和附注外，作業(yè)項(xiàng)目中的時(shí)間是作業(yè)人員確認(rèn)時(shí)由系統(tǒng)自動根據(jù)系統(tǒng)時(shí)間輸入。行車日志數(shù)據(jù)后臺保存，可打印備查。

某中間站辦理“兩站兩區(qū)間”電話閉塞法行車窗口界面布局如圖2 所示。折返站窗口界面布局原理與中間站相同。

圖2 中間站“兩站兩區(qū)間”電話閉塞法行車窗口界面示例

3 電話閉塞法行車把關(guān)系統(tǒng)把控流程

3.1 電話閉塞法行車的規(guī)章依據(jù)

為規(guī)范作業(yè)人員辦理電話閉塞法行車，各軌道交通企業(yè)均建立了嚴(yán)格的規(guī)章制度。常見的規(guī)章制度和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有《行車組織規(guī)則》《非正常接發(fā)列車作業(yè)指導(dǎo)書》和《電話閉塞法接發(fā)車作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》等。系統(tǒng)梳理涉及辦理電話閉塞法行車的規(guī)章制度和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)計(jì)的科學(xué)性和實(shí)用性至關(guān)重要。

1）《行車組織規(guī)則》。一般是分線別進(jìn)行編制的，是運(yùn)營管理、行車組織的指導(dǎo)性文件。《行車組織規(guī)則》不僅規(guī)定了電話閉塞法行車的時(shí)機(jī)、行車憑證、報(bào)點(diǎn)要求、車站同意閉塞的條件、進(jìn)路準(zhǔn)備與折返等基本要求，還規(guī)定了列車定位、確認(rèn)區(qū)間空閑、發(fā)布命令、同意閉塞、辦理路票和交付路票發(fā)車的作業(yè)程序要求［9］。

2）《非正常接發(fā)列車作業(yè)指導(dǎo)書》。是《行車組織規(guī)則》中有關(guān)非正常接發(fā)列車規(guī)定的進(jìn)一步細(xì)化，便于車站作業(yè)人員理解并操作。辦理電話閉塞法行車時(shí)車站有關(guān)作業(yè)人員必須嚴(yán)格遵守［10］。

3）《電話閉塞法接發(fā)列車作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》。是通過表格的方式將作業(yè)的崗位分工、作業(yè)流程、作業(yè)內(nèi)容和用語按照有關(guān)規(guī)章的規(guī)定進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化，直觀地呈現(xiàn)給作業(yè)人員，更有利于規(guī)范作業(yè)，保證行車安全。

3.2 車站基本信息設(shè)置

1）車站類型。按辦理行車作業(yè)內(nèi)容的不同分為中間站和折返站。中間站和折返站在承認(rèn)閉塞的條件和辦理作業(yè)項(xiàng)目上存在明顯的差異。

2）車站線路布置。中間站線路布置主要考慮的是渡線和存車線布置，因?yàn)槠潢P(guān)系到電話閉塞時(shí)準(zhǔn)備進(jìn)路作業(yè)項(xiàng)目。折返站線路布置主要考慮站后折返還是站前折返，因?yàn)檫@對作業(yè)項(xiàng)目流程和布局會產(chǎn)生影響?？紤]到電話閉塞法行車系統(tǒng)的通用性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了常見車站圖形庫供操作者選擇。特殊站型可根據(jù)用戶需求臨時(shí)增加。

3）行車間隔。是辦理電話閉塞法行車時(shí)列車與列車之間的最小空間間隔，是車站承認(rèn)閉塞的必要前提條件。根據(jù)不同線路的特點(diǎn)和運(yùn)營要求，目前辦理電話閉塞法行車時(shí)的行車間隔分為“兩站兩區(qū)間”“一站兩區(qū)間”和“一站一區(qū)間”三種［11］。但對于特定的線路是由該線路的《行車組織規(guī)則》規(guī)定，該線路采用何種行車間隔是相對固定的。

車站的基本信息在較長時(shí)間內(nèi)是不會發(fā)生變化的，故每次更改設(shè)置后系統(tǒng)會自動保存。辦理電話閉塞法行車系統(tǒng)設(shè)置窗口如圖3 所示。通過窗口操作可以輸入站名、選擇站型和電話閉塞空間間隔等。

圖3 辦理電話閉塞法行車系統(tǒng)設(shè)置窗口設(shè)計(jì)

3.3 系統(tǒng)運(yùn)行前相關(guān)條件確認(rèn)

辦理電話閉塞前必須先對列車進(jìn)行定位，并確認(rèn)有關(guān)鍵事項(xiàng)：①確認(rèn)區(qū)間空閑；②確認(rèn)車站站臺有無列車?？浚虎鄞_認(rèn)調(diào)度員發(fā)布改按電話閉塞法行車的調(diào)度命令［12］。在未確認(rèn)區(qū)間空閑的情況下，調(diào)度員不得發(fā)布調(diào)度命令改按電話閉塞法組織行車。某中間站改按電話閉塞法行車前需確認(rèn)的條件及界面如圖4 所示。

3.4 分析作業(yè)項(xiàng)目間邏輯關(guān)系

根據(jù)辦理電話閉塞法行車的規(guī)章制度和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確定各項(xiàng)目出現(xiàn)和消失的前置條件及項(xiàng)目框顯示的顏色。具體必須滿足以下要求：

1）一次接車或發(fā)車作業(yè)項(xiàng)目必須按規(guī)章和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的前置條件和作業(yè)程序的順序出現(xiàn)。

2）可以辦理作業(yè)的項(xiàng)目顯示為綠色；因發(fā)車項(xiàng)目未辦理導(dǎo)致接車作業(yè)項(xiàng)目不能滿足辦理作業(yè)的條件時(shí)，接車作業(yè)項(xiàng)目顯示為紅色，用來提示操作人員禁止辦理此項(xiàng)作業(yè)；條件滿足后顯示紅色的禁止辦理作業(yè)項(xiàng)目會自動變?yōu)榫G色。

3）顯示為綠色的作業(yè)項(xiàng)目辦理完作業(yè)并點(diǎn)擊確認(rèn)后自動消失；顯示為紅色的作業(yè)項(xiàng)目禁止辦理并無法點(diǎn)擊確認(rèn)。

某中間站兩端均改電話閉塞，站臺無列車占用條件下按“兩站兩區(qū)間”間隔行車時(shí)接車作業(yè)項(xiàng)目作業(yè)程序、確認(rèn)前置條件及顯示要求如圖5 所示。

圖4 某中間站改按電話閉塞法行車條件確認(rèn)界面

圖5 某中間站兩端改電話閉塞接車確認(rèn)流程

4 結(jié)語

現(xiàn)有的辦理和監(jiān)督電話閉塞法行車的方法過度依賴人的業(yè)務(wù)素質(zhì)，無明顯有效技術(shù)監(jiān)督手段。而城市軌道交通電話閉塞法行車把關(guān)系統(tǒng)充分利用了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和豐富的顯示功能，將電話閉塞的作業(yè)項(xiàng)目、作業(yè)流程和關(guān)鍵事項(xiàng)通過窗口操作系統(tǒng)顯示在電腦或移動終端的屏幕上，監(jiān)督并提醒作業(yè)人員辦理作業(yè)，降低了對人的業(yè)務(wù)素質(zhì)的依賴，減輕了作業(yè)人員非正常作業(yè)時(shí)心理壓力，規(guī)范了操作人員的作業(yè)流程，進(jìn)一步保證了行車安全。同時(shí)也為管理者提供了科學(xué)而有效的管理工具。