城市軌道交通列車故障救援方案探討與應(yīng)用

宋 烺

(蘇州軌道交通運(yùn)營分公司 江蘇蘇州215100)

軌道交通運(yùn)營是一項(xiàng)使軌道交通發(fā)揮社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的生產(chǎn)管理活動(dòng)，包括行車組織、施工維修組織、客流組織、票務(wù)組織、乘務(wù)組織、運(yùn)營安全管理等內(nèi)容。行車調(diào)度員作為軌道交通行車組織的指揮者，負(fù)責(zé)正線的行車組織、施工管理、應(yīng)急處理等各項(xiàng)工作，是保證行車暢通的“神經(jīng)中樞”［1］。

軌道交通列車故障救援是指因牽引、制動(dòng)等故障導(dǎo)致列車不能憑自身?xiàng)l件而需借助其他列車條件繼續(xù)運(yùn)行的行車組織活動(dòng)。列車故障是較為常見的軌道交通運(yùn)營故障，一旦發(fā)生故障，列車無法動(dòng)車，將造成堵塞，影響正常運(yùn)營，降低客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量。如何在安全、高效、盡量減小客運(yùn)服務(wù)影響的前提下組織故障列車救援，恢復(fù)線路正常行車，是行車調(diào)度員必須掌握的基本業(yè)務(wù)技能。

1 列車故障救援的基本原則

通過總結(jié)分析軌道交通運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為列車故障救援時(shí)應(yīng)遵循的原則是:條件啟動(dòng)、安全、高效、兼顧客運(yùn)服務(wù)。

1.1 條件啟動(dòng)原則

列車故障救援是一項(xiàng)較為復(fù)雜且對運(yùn)營影響較大的行車組織活動(dòng)，沒有達(dá)到一定條件不能輕易啟動(dòng)。列車突發(fā)故障后，司機(jī)可以獲得一定的排除故障時(shí)間。“一定時(shí)間”通常被制定成“A+B”模式，A代表司機(jī)獨(dú)立或在行車調(diào)度員的提醒下排除故障的時(shí)間，B代表司機(jī)在車輛檢修調(diào)度員的技術(shù)支持下排除故障的時(shí)間。故障發(fā)生時(shí)間超過A后，司機(jī)可以主動(dòng)向行車調(diào)度員申請救援，如不主動(dòng)申請救援，還可以獲得B的故障排除時(shí)間;如果時(shí)間超過“A+B”后列車故障仍沒有排除，以自身?xiàng)l件無法動(dòng)車時(shí)，行車調(diào)度員應(yīng)立即啟動(dòng)列車救援程序。

1.2 安全原則

安全是軌道交通運(yùn)營的第一原則，在列車故障救援時(shí)也應(yīng)充分考慮救援方案的安全性。例如，在救援過程中，應(yīng)盡量避免救援車連掛故障車后的車組(簡稱“救援車組”)向反方向運(yùn)行時(shí)與其他正常運(yùn)行列車發(fā)生沖突;故障車應(yīng)被安排回車輛段或存放在就近的存車線，盡量避免影響其他列車的正常運(yùn)行或折返;救援車組應(yīng)嚴(yán)格按要求限速運(yùn)行;救援車組往往沒有ATP(列車自動(dòng)防護(hù))保護(hù)，需控制好與前方列車的安全間隔;故障車清客時(shí)應(yīng)盡量先在站臺對標(biāo)，等等。

1.3 高效原則

在列車故障救援時(shí)，應(yīng)盡量縮短救援時(shí)間以減小對其他列車的影響，減少排隊(duì)晚點(diǎn)。同時(shí)，因救援車組運(yùn)行速度較低會影響后續(xù)列車正常運(yùn)行，需將故障車存放在就近的存車線或安排回車輛段，特別是客流高峰時(shí)段，需要盡量減少其在運(yùn)營線上的運(yùn)行時(shí)間。

1.4 兼顧客運(yùn)服務(wù)原則

制定救援方案時(shí)，應(yīng)考慮方便組織列車小交路運(yùn)行的問題，避免局部列車間隔過大或堵塞時(shí)間過長，晚點(diǎn)嚴(yán)重，同時(shí)應(yīng)減少列車清客次數(shù)，盡量減小對客運(yùn)服務(wù)的影響。

2 列車故障救援的組織方案

在不同的線路和不同客流時(shí)段，或在同一條線路上的不同區(qū)段發(fā)生列車故障需要救援時(shí)，都有不同的救援組織方案。根據(jù)救援車組的運(yùn)行方式不同，可分為牽引和推進(jìn)運(yùn)行兩種，牽引運(yùn)行時(shí)救援車在前，故障車在后，推進(jìn)運(yùn)行時(shí)故障車在前，救援車在后;根據(jù)故障車的存放地點(diǎn)不同，可分為車輛段存放模式和輔助線存放模式，其中輔助線包括存車線、折返線等［2-3］。

將上述救援方案的不同分類進(jìn)行組合，可以得出4種通用的救援方案:牽引回段、推進(jìn)回段、牽引進(jìn)輔助線、推進(jìn)進(jìn)輔助線。推進(jìn)救援時(shí)往往不存在與反方向列車產(chǎn)生沖突的危險(xiǎn)，安全性高。故障車回車輛段存放時(shí)，方便車輛段檢修人員對故障車及時(shí)維修;而將故障車存放在正線的輔助線時(shí)，需要派檢修人員到輔助線存車點(diǎn)進(jìn)行維修，因檢修設(shè)備、環(huán)境等限制，可能無法修復(fù)列車故障，需要再次將故障列車牽引回段進(jìn)行檢修，存在二次救援的風(fēng)險(xiǎn):因此，當(dāng)救援車組運(yùn)行距離相當(dāng)或在客流低峰時(shí)段，故障車回車輛段存放比輔助線存放模式更好。

2.1 牽引回段

該方案適用于列車故障地點(diǎn)離車輛段較近時(shí)或客流低峰時(shí)段，可分為正向牽引和反向牽引兩種。正向牽引時(shí)，救援車來自故障車的前方;反向牽引時(shí)，救援車來自故障車的后方。當(dāng)反方向運(yùn)行的距離和時(shí)間都較長時(shí)，對其他列車的正常運(yùn)行影響較大，故不建議采用反向牽引。具體情景如圖1～圖2所示。

圖1 反向牽引回段

圖2 正向牽引回段

2.2 推進(jìn)回段

該方案適用的救援地點(diǎn)、時(shí)段與牽引回段方案基本相同，也可分為正向推進(jìn)和反向推進(jìn)兩種。正向推進(jìn)時(shí)，救援車來自故障車的后方;反向推進(jìn)時(shí)，救援車來自故障車的前方。反向推進(jìn)時(shí)存在與反向牽引相同的弊端，而且會增大故障車前方列車間隔，擴(kuò)大客運(yùn)服務(wù)影響，除特殊情況外不建議采用。具體情景如圖3～圖4所示。

圖3 反向推進(jìn)回段

圖4 正向推進(jìn)回段

2.3 牽引進(jìn)輔助線

該方案適用于列車故障地點(diǎn)離車輛段較遠(yuǎn)時(shí)或客流高峰時(shí)段，并且附近有輔助線可以存放故障列車時(shí)，可分為正向牽引和反向牽引。反向牽引存在較大的安全隱患，除特殊情況外不建議采用。使用牽引進(jìn)輔助線方案時(shí)，應(yīng)確認(rèn)輔助線的有效長度能停放兩列車，且救援車與故障車解鉤后，救援車有路徑運(yùn)行至運(yùn)營線繼續(xù)投入載客服務(wù)，避免出現(xiàn)堵在輔助線上無法出來的情況。具體情景如圖5～圖6所示。

圖5 反向牽引進(jìn)輔助線

圖6 正向牽引進(jìn)輔助線

2.4 推進(jìn)進(jìn)輔助線

該方案適用的救援地點(diǎn)、時(shí)段與牽引進(jìn)輔助線方案基本相同，也可分為正向推進(jìn)和反向推進(jìn)兩種。正向推進(jìn)時(shí)救援車來自故障車的后方，反向推進(jìn)時(shí)救援車來自故障車的前方。具體情景如圖7～圖8所示。

圖7 反向推進(jìn)進(jìn)輔助線

圖8 正向推進(jìn)進(jìn)輔助線

通過對比上述各種救援方案的優(yōu)劣，總結(jié)和分析國內(nèi)軌道交通運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)后不難發(fā)現(xiàn):除特殊情況外，通常使用正向運(yùn)行的4種救援方案，即正向推進(jìn)回段、正向推進(jìn)進(jìn)輔助線、正向牽引回段、正向牽引進(jìn)輔助線。但是具體采用何種救援方案，要根據(jù)線路配線種類、客流高低峰時(shí)段、故障列車與救援列車位置、車輛段或輔助線遠(yuǎn)近等因素綜合考慮［4-5］。

3 列車故障救援的案例應(yīng)用

3.1 蘇州軌道交通1號線線路特點(diǎn)

蘇州軌道交通1號線全長26.328 km，呈東西走向，共設(shè)24座車站、1座車輛段。其中，8座車站設(shè)有道岔，4座車站設(shè)有存車線或折返線，存車線有效長度超過168 m的有廣濟(jì)南路存車線，星海廣場存車線，鐘南街存車線Ⅰ、Ⅱ道，折返線有效長度均不超過135 m;電客車采用4節(jié)編組，全長80.54 m:總之，蘇州軌道交通1號線的線路設(shè)計(jì)有利于列車小交路折返、退出服務(wù)、故障救援等。具體線路情況如圖9所示。

圖9 蘇州軌道交通1號線具體線路情況

3.2 列車故障救援方案

在客流低峰時(shí)段，通常采用救援回段的方案，對于是否考慮列車故障地點(diǎn)與車輛段距離的遠(yuǎn)近，本節(jié)不進(jìn)行具體討論。

在客流高峰時(shí)段，針對全線不同區(qū)段的列車故障救援方案可以分為上行救援方案、下行救援方案、出入段線救援方案、鐘南街折返線救援方案，其中上行救援方案和下行救援方案又可根據(jù)不同地點(diǎn)細(xì)分。

3.2.1 上行列車故障救援方案

1)鐘南街上行至星海廣場上行出站前，推薦采用推進(jìn)進(jìn)星海廣場存車線方案。救援車解鉤后，可以退行至星海廣場上行投入載客，同時(shí)可以利用東環(huán)路渡線組織小交路，填補(bǔ)上行列車大間隔，減少下行列車擁堵。

2)星海廣場上行出站后至養(yǎng)育巷上行出站(列車未越過前方第一個(gè)道岔)，推薦采用推進(jìn)進(jìn)廣濟(jì)南路存車線方案。救援車解鉤后可以在養(yǎng)育巷上行或廣濟(jì)南路上行投入載客，同時(shí)可以利用樂橋渡線組織小交路，減少上行擁堵，填補(bǔ)下行間隔。

3)養(yǎng)育巷上行出站后(列車越過前方第一個(gè)道岔)至蘇州樂園上行出站前，推薦采用推進(jìn)進(jìn)蘇州樂園折返線方案。救援車解鉤后，退行至蘇州樂園上行投入載客，同時(shí)可以利用廣濟(jì)南路存車線或樂橋渡線組織小交路。

4)蘇州樂園上行出站后至木瀆上行線，推薦采用推進(jìn)回段方案。同時(shí)可以利用蘇州樂園折返線組織小交路，如果列車進(jìn)木瀆上行線停穩(wěn)后故障，不影響后續(xù)列車在木瀆下行折返，可以從車輛段發(fā)車救援牽引回段。

3.2.2 下行列車故障救援方案

1)木瀆下行出站后至金楓路下行進(jìn)站前，影響后續(xù)列車在木瀆折返，推薦采用前方列車救援推進(jìn)回段或車輛段發(fā)車牽引回段方案。

2)金楓路下行至汾湖路下行出站前，推薦采用牽引回段方案。

3)汾湖路下行出站后至玉山路下行出站(列車未越過前方第一個(gè)道岔)，推薦采用推進(jìn)進(jìn)蘇州樂園折返線方案。

4)玉山路下行出站(列車越過前方第一個(gè)道岔)至桐涇北路下行出站(列車未越過前方第一個(gè)道岔)，推薦采用推進(jìn)進(jìn)廣濟(jì)南路存車線方案。同時(shí)可以利用樂橋渡線組織小交路，填補(bǔ)下行列車大間隔。

5)桐涇北路下行出站(列車越過前方第一個(gè)道岔)至中央公園下行出站(列車未越過前方第一個(gè)道岔)，推薦采用推進(jìn)進(jìn)星海廣場存車線方案。

6)中央公園下行出站(列車越過前方第一個(gè)道岔)至鐘南街下行進(jìn)站前，推薦采用推進(jìn)進(jìn)鐘南街存車線或折返線方案。

3.2.3 鐘南街折返線救援方案

列車在鐘南街下行線或折返線故障，無需救援，利用鐘南街站前折返，通知車輛檢修人員前往維修。

3.2.4 出入段線救援方案

列車在出入段線故障，不影響其他列車正常出入段，可以從車輛段發(fā)車救援牽引回段。

3.2.5 末班車故障救援方案

1)上行末班車故障需要救援時(shí)，可等前方列車清客后牽引回段，并利用鐘南街存車線Ⅱ道備用車替開上行末班車。如果鐘南街存車線Ⅱ道無備用車，則利用木瀆終到回段列車，經(jīng)下行線(或組織上行列車折返至下行)前往載運(yùn)末班乘客。

2)下行末班車故障需要救援時(shí)，可等前方列車清客后牽引進(jìn)存車線，并利用木瀆終到回段列車(或利用上行列車折返至下行)替開下行末班車，待下行末班車通過后，救援車組經(jīng)下行線反向推進(jìn)回段。

4 結(jié)語

根據(jù)軌道交通運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，首先分析了列車故障救援的基本原則;然后總結(jié)出了列車故障救援的4種基本方案，并對比分析了各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)及適用情況(主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)之一);最后，根據(jù)制訂列車故障救援方案的基本原則、原理和方法，制訂了蘇州軌道交通1號線在任何區(qū)段列車故障情況下的救援方案，可供行車調(diào)度員在列車故障救援組織工作中參考應(yīng)用。但是，筆者更多的是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行理性分析，而缺乏定量計(jì)算。在今后的研究工作中，可以通過建立模型、定量計(jì)算來確定不同區(qū)段列車故障應(yīng)采用何種救援方案。

［1］季令，張國寶.城市軌道交通運(yùn)營組織［M］.北京:中國鐵道出版社，2006.

［2］李宇輝.城軌列車故障救援組織與優(yōu)化［J］.鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2011(9):31-35.

［3］杜鵬，張?jiān)鲇?，毛保華.城際軌道交通列車故障救援模式的探討［J］.城市軌道交通研究，2011，14(3):75-78.

［4］李毅雄，陳波.城軌列車故障救援與停車線設(shè)計(jì)［J］.都市快軌交通，2006，19(6):8-10.

［5］鄭曉民，宋雨潔.地鐵列車救援對乘客的影響及對策建議［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009(13):249.