關于地鐵車輛段發(fā)車能力的研究

吳廣生 廖書林

摘要：地鐵車輛段不僅是停放和檢修列車的地方，更是接發(fā)地鐵列車的地方，隨著一條線路客流量的不斷增大，增加上線列車數(shù)量成了解決這一問題的主要辦法。不斷增加的上線列車數(shù)量受到車廠發(fā)車能力的影響，本文以廣州地鐵三號線廈滘車輛段（車廠）為例，從現(xiàn)狀出發(fā)，簡要分析了影響車廠發(fā)車能力的因素以及瓶頸，并提出應對措施，以期對其他線路特別是新建地鐵車輛段的設計布局及運作方式給予一定的幫助。

關鍵詞：地鐵車輛段（車廠）；車廠運作；發(fā)車能力

一、廈滘車廠運作現(xiàn)狀

（一）線路布置

廈滘車輛段采用縱列盡頭式廠型，南端與正線連接，北端為盡頭，與正線平行布置的非貫通式布置。出入車廠線按八字線形式布置，其中出段線在廈滘站南端與下行正線接軌，主要作為瀝滘方向的出廠線使用；入段線向南下穿下行線后，沿兩正線間鋪設，在大石至廈滘的區(qū)間接通上、下行正線，主要作為大石方向的出入廠線使用。出入段線均具備雙方向行車的功能。

廈滘車廠共有48條股道，車廠內線路按作業(yè)目的和功能分為：運用線、檢修線、其它線。其中包括停車/列檢線L1至L18道，其中L9至L18道均為A、B兩道。雙周檢線L19、L20道，季檢線L21、L22道，旋輪線L23道。工程車線L24、L25道，靜調線L26、L27道，定修線L28至L30道，臨修線L31道，調機線L32至L33道，架修線L34道，大修線L35道，吹掃線L36道，油漆線L37道，試車線L38道，洗車線L39、L40道，牽出線L41、L47、L48，聯(lián)絡線L42至L46道。

其中具備停放列車功能的有L1至L22道，L40道、L44道，具備接發(fā)車功能的有L1至L22道、L44道。詳見附件。

（二）信號設備及功能

車廠信號系統(tǒng)采用TYJL-Ⅱ型微機聯(lián)鎖系統(tǒng)可辦理列車進出車廠、調車轉線作業(yè)、引導接車或總鎖閉接車等。微機聯(lián)鎖根據(jù)作業(yè)情況可辦理列車進出車廠、調車轉線作業(yè)、引導接車或總鎖閉接車等。功能可實現(xiàn)單獨操縱道岔和單獨鎖閉道岔、總取消、總人解、信號機及道岔封鎖和清封鎖、破封檢查等，操作方式采用鼠標在屏幕上按壓“按鈕”進行操作，若辦理進路的操作有誤或擠岔、斷絲時，在屏幕上將顯示提示或語音報警。

廈滘車廠信號設備具備連排功能，可以連續(xù)排列發(fā)車進路，即：

1、一列車在轉換軌停穩(wěn)時，可以排列下一列車發(fā)車進路到SZC或SZR信號機前待令。

2、前一列車離開轉換軌出清X909或S913后，SZC或SZR信號機自動開放黃燈，第二列車可憑開放的黃燈進入轉換軌。

（三）車廠實際發(fā)車情況

1、運作安排。根據(jù)三號線的運作，目前工作日使用《Z3150》、周六日使用《Z3646》時刻表，按照不同的時刻表要求，《Z3150》時刻表需要從車廠發(fā)車27列，《Z3646》時刻表需要從車廠發(fā)車26列車。

目前，廈滘車廠庫內正常停車為32列（未考慮調車轉線需要的空列位），如算上兩條牽出線，則最多停放列車為34列。結合檢修部門的檢修作業(yè)，目前廈滘車廠可用于發(fā)車的股道已經(jīng)處于超飽和狀態(tài)，必要的時候需要從非正常停車股道的L-44道接、發(fā)列車。

2、崗位操作流程。從實際運作而言，排列進路時信號樓值班員及司機的作業(yè)流程如下：

對該流程進行實際的測試，從測試的結果來看，信號樓值班員開始排列進路到列車開始動車的時間流程平均用時約為25秒。

3、發(fā)車相應數(shù)據(jù)測試及分析。

工作日時刻表車廠發(fā)車時間測試表

工作日時刻表發(fā)車時間

周六日時刻表車廠發(fā)車時間測試表

周六日時刻表發(fā)車時間

分析：從測試的數(shù)據(jù)來看，從列車動車到到達轉換軌的時間平均約為230秒，即約為4分鐘。結合信號樓排列進路的作業(yè)流程測試時間，從排列進路到列車到達轉換軌的整個發(fā)車流程用時約為4.5分鐘。（注：目前廈滘車廠的操作流程的用時是在采取一系列控制措施的最理想前提下得到的，如考慮到司機個體操作以及其他因素的話，該發(fā)車流程用時將會有不同程度的延長）。而從時刻表來看，最短發(fā)車間隔為5分09秒（周六日時刻表中往大石方向的發(fā)車間隔），時刻表上發(fā)車間隔較僅給予不到40秒的冗余，因此，目前的操作流程基本滿足時刻表需求。

4、現(xiàn)有出廠能力計算

根據(jù)實際測試的時間可以推算出目前廈滘車廠發(fā)車出廠能力。

根據(jù)車廠發(fā)車能力的通解——發(fā)車能力指在一定的機車車輛類型、信號設備和行車組織方法條件下，車輛段內固定設備在單位時間內（以小時為例）能發(fā)出的最大列車數(shù)。選取廈滘車廠發(fā)車密度最高的時間段作為計算時間段，即工作日時刻表中5：30至6：16分。在該46分鐘的時間段內，按時刻表要求需要發(fā)15列車。因此可以大概推算時刻表要求的廈滘車廠的發(fā)車能力為

N===19列/h

根據(jù)實際測試的時間（列車自動車到轉換軌時間為4分鐘）以及信號樓現(xiàn)場操作（信號樓從排列進路到司機動車約需25秒）來看，理想情況下，單向發(fā)車能力可以粗略推算出來為：==13列/h，但實際情況下，車廠信號設備的缺陷導致列車可發(fā)車的時間增晚，列車從轉換軌到達車站的時間約為4分鐘。即首先排列一列車到達轉換軌（耗時4.5分鐘），隨即再連排第二列車到SZC或SZR（耗時4分鐘），等待第一列車出清轉換軌后（耗時4分鐘），才可繼續(xù)連排下一列車的進路。按照連排進路的要求來算，排列兩列車出車共需耗時為4.5+4+4=12.5分鐘，根據(jù)實際情況，沒發(fā)兩列車可以看作一個周期。因此，實際單向發(fā)車能力的計算為：N==9.6列/h≈10列/h。因廈滘車廠可同時向兩個轉換軌發(fā)車，因此實際上的發(fā)車能力為N=2*N=2*10列/h =20列/h

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，廈滘車廠高峰期理論發(fā)車能力為20列/h，實際高峰期發(fā)車能力為19列/h，結合目前運作，在正常情況下，廈滘車廠發(fā)車能力基本可以滿足現(xiàn)行的時刻表參數(shù)要求，但高峰期已經(jīng)達到發(fā)車能力上限。

二、出廠能力瓶頸

根據(jù)實際情況，限制廈滘車廠出廠能力的瓶頸有以下幾點：

（一）廈滘車廠線路布局存在的咽喉區(qū)。根據(jù)廈滘車廠發(fā)車股道的線路布局，列車出廠進路僅為兩條，從各股道發(fā)車后必須經(jīng)過道岔咽喉區(qū)域，導致通過能力受限。

（二）廈滘車廠發(fā)車可連排進路，但是一旦發(fā)生前發(fā)列車在轉換軌故障需要退回車廠的話，就必須要先將后發(fā)的列車退回股道，然后再排列故障列車回廠進路，勢必造成較大影響。

（三）從檢修股道發(fā)車。按照相關規(guī)定，檢修股道發(fā)車時的出庫速度限制要求為3km/h，從檢修股道發(fā)車相比正常股道發(fā)車要增晚140秒，因此檢修股道發(fā)車時勢必影響出廠。

（四）現(xiàn)有車廠與正線的信號設備存在一定缺陷。根據(jù)現(xiàn)有信號設備的條件，在連排進路時，只有當轉換軌的列車處于未動車狀態(tài)或已到達廈滘、大石站，信號樓連續(xù)排列出廠進路，車廠股道的發(fā)車信號能正常開放黃燈。但如果列車在轉換軌已動車或未在廈滘、大石停穩(wěn)時，信號樓向轉換軌排列發(fā)車進路時，進路的道岔可以轉動，但無法開放發(fā)車信號黃燈。

三、出廠能力風險分析

（一）故障換車存在的風險。列車在檢車時如突發(fā)故障需要換車時，信號樓要聯(lián)系司機后，取消預先排列好的發(fā)車進路，同時車廠調度需要重新安排出廠列車，此舉必然造成列車出廠晚點的風險。

（二）特殊情況上下區(qū)交叉發(fā)車存在的風險。如果遇到突發(fā)狀況需要上下區(qū)交叉發(fā)車時，必須等某一區(qū)域的列車完全出清轉換軌后，才能排列另一區(qū)的列車進路，大大影響了發(fā)車的效率，也會造成列車出廠晚點的風險。

（三）列車故障存在的風險。

1、列車故障在轉換軌需要退回車廠時，必須將已經(jīng)連排的進路取消，調整連排進路上的列車回廠，然后再安排轉換軌的列車回廠。

2、車廠A段列車發(fā)生故障，受車廠屬于縱列盡頭式廠型設計，不能雙向發(fā)車的限制，影響到B段列車發(fā)車。

（四）因信號設備缺陷，信號樓在執(zhí)行排列進路時存在重復多次取消進路操作的風險。當列車從轉換軌動車后，信號樓微機設備上已看不到列車狀態(tài)，此時若信號樓排列一條出廠進路時，受前文所說信號設備缺陷影響，排列進路將無法開放發(fā)車信號，信號樓將不得不取消此出廠進路。同時，因信號樓值班員不知轉換軌的列車何時出清轉換軌，存在取消發(fā)車進路后，再次排列發(fā)車進路，若還是無法開放，則再次取消，諸如此類……信號樓值班員將會在排列進路過程中存在重復多次取消進路的操作。

四、控制出廠風險的對策

（一）提前做好準備。比照正常時刻表出勤點，客車隊安排司機提前11分鐘出勤，并將列車檢車的時間提前；信號樓比照時刻表時間提前6分鐘通知司機動車，以應付高密度發(fā)車。

（二）增加提前整備好的列車數(shù)量。安排人員提前整備列車，將提前整備好的列車數(shù)量增加至4列，上下區(qū)各安排兩列，以滿足列車故障時換車的需要。一旦發(fā)生列車故障需要換車出廠，信號樓可以迅速排列進路，換車司機也可迅速到達備用車上。

（三）合理安排出廠股道。根據(jù)上下區(qū)的特點，安排上區(qū)的列車往轉換軌Ⅰ道，安排下區(qū)的列車往轉換軌Ⅱ道，從而避免上下區(qū)交叉發(fā)車。

五、小結

綜上所述，車廠發(fā)車能力受多方面限制，在目前三號線運作模式下，上線列車數(shù)量保持不變的情況下，如無故障影響，基本能滿足發(fā)車能力要求。但如果在高峰期飽和的情況下增加出廠列車數(shù)量，加大列車發(fā)車密度的話，廈滘車廠出廠能力將受限。

附件：廈滘車廠線路圖

參考文獻：

[1]陳錫武等《廈滘車廠運作手冊》（企業(yè)內部規(guī)章）

[2]湯善成等《客車司機手冊》（企業(yè)內部規(guī)章）

[3]宋利明等《工程車司機手冊》（企業(yè)內部規(guī)章）

[4]王旭東等《行車組織規(guī)則》（企業(yè)內部規(guī)章）