地鐵高架長大區(qū)間非正常情況下行車組織探究

孫 濤，郭 頌，宋吉鵬

?

地鐵高架長大區(qū)間非正常情況下行車組織探究

孫 濤，郭 頌，宋吉鵬

（青島地鐵集團有限公司運營分公司，青島 266000）

地鐵高架長大區(qū)間既具有高架線路的特點又具有長大區(qū)間的特點，其非正常情況下的行車組織具有一定的特殊性。通過分析惡劣天氣、區(qū)間列車故障、區(qū)間信號故障對高架長大區(qū)間列車運行的影響，對這3種非正常情況下的行車組織方法進行探究與闡述。在惡劣天氣情況下，應(yīng)多渠道及時獲取氣象信息，根據(jù)惡劣天氣的不同級別制定相應(yīng)的限速、停運等相關(guān)措施，并預(yù)先建立相關(guān)應(yīng)急預(yù)案。同一高架長大區(qū)間內(nèi)存在兩列列車運行的可能性較大，依此為前提進行分析，若發(fā)生需救援的列車故障時，應(yīng)根據(jù)列車具體?？课恢眠x取不同的救援方案，再按步驟高效組織救援；若發(fā)生信號故障時，不能臆測故障內(nèi)容，應(yīng)以確保安全為首要任務(wù)，按步驟高效組織列車進站后，再進行相應(yīng)行車組織調(diào)整。此行車組織方法對地鐵高架長大區(qū)間非正常情況下的行車組織具有一定的指導(dǎo)性。

地鐵；高架長大區(qū)間；非正常情況；行車組織

隨著城市的快速發(fā)展，地鐵越來越成為人們出行的首選。城市郊區(qū)發(fā)展相對分散，人口密集區(qū)相距較遠，因而大多數(shù)城市市區(qū)與郊區(qū)之間的地鐵線路采用高架線路且大多為長大區(qū)間。地鐵高架長大區(qū)間相較于通常的地鐵線路具有其獨特的特點，其非正常情況下的行車組織具有特殊性。下面針對地鐵高架長大區(qū)間的獨特性，就其在非正常情況下的行車組織進行詳細探討。

1 地鐵高架長大區(qū)間的特點

地鐵高架長大區(qū)間既具有高架線路的特點，又具有長大區(qū)間的特點，其在運營組織當(dāng)中呈現(xiàn)出的特點可歸納為如下兩點[1-5]：

1）與外界自然環(huán)境直接連通，線路上方無遮擋，易出現(xiàn)人員、異物侵限，且受天氣條件影響較大；線路的瞭望性好，災(zāi)害、故障等容易被及時發(fā)現(xiàn)，敞開式空間易于防災(zāi)、救護和疏散，便于及時疏散、救助乘客和傷員。

2）站間距大，一般均超過3 km，列車在區(qū)間運行時間長，同一區(qū)間內(nèi)會同時存在兩輛或多輛列車，發(fā)生故障時，行車調(diào)整、人員組織、設(shè)備搶修難度大。

2 非正常情況下的行車組織

地鐵高架長大區(qū)間在各城市地鐵中普遍存在，但其在非正常情況下的行車組織鮮有人提及，而其與通常的行車組織相比既有相通性又有特殊性。針對青島當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和青島地鐵的運營情況進行統(tǒng)計分析，推斷出對高架長大區(qū)間行車影響頻率較高或影響較大的非正常情況主要有惡劣天氣、區(qū)間列車故障、區(qū)間信號故障。下面主要針對這三種非正常情況進行詳細闡述。

2.1 惡劣天氣

以青島地鐵為例，對高架長大區(qū)間的行車產(chǎn)生影響的惡劣天氣主要有臺風(fēng)、暴雨、大霧等。

2.1.1 臺風(fēng)天氣

臺風(fēng)對于高架長大區(qū)間行車安全的直接影響主要表現(xiàn)在：大風(fēng)使車輛行駛阻力增大，影響車輛行駛的穩(wěn)定性且影響時間較長。當(dāng)車輛迎風(fēng)行駛時，車身易發(fā)生擺動；當(dāng)風(fēng)從車輛側(cè)面刮來時，高速行駛的列車車身容易發(fā)生傾斜，嚴重時甚至發(fā)生車輛傾覆事故；隨著影響時間的加長，安全隱患也會大大增加。因此，組織行車時須分析不同臺風(fēng)風(fēng)力等級對列車行駛的影響，編制不同臺風(fēng)風(fēng)力等級下的列車限速值或停運規(guī)定等。針對此問題，通過對國內(nèi)成熟的廣州地鐵、深圳地鐵相關(guān)做法進行調(diào)研，對相關(guān)線路數(shù)據(jù)、列車參數(shù)、技術(shù)速度進行分析，建議在不同風(fēng)力等級下采取如表1所示的行車組織措施。

表1 不同風(fēng)力等級下的行車組織措施

2.1.2 暴雨、大霧天氣

暴雨、大霧天氣對高架線路行車的影響主要表現(xiàn)在影響司機瞭望、影響列車正常運行。當(dāng)車站、司機等現(xiàn)場人員報由于暴雨、大霧等天氣原因造成瞭望不清、列車空轉(zhuǎn)打滑時，行車調(diào)度需組織列車進行限速運行。由于司機是駕駛列車的直接責(zé)任人，掌握現(xiàn)場情況最確切的資料，所以行車調(diào)度應(yīng)根據(jù)司機提出或建議的限速值，組織后續(xù)其他列車進行相應(yīng)限速運行。通過調(diào)研分析得知，國內(nèi)地鐵對于瞭望距離不足進行限速的做法基本一致，即能見度小于30 m時，限速10 km/h；能見度在30～50 m時，限速25 km/h；能見度在50～100 m時，限速45 km/h；能見度在100～200 m之間時，限速60 km/h。

2.1.3 應(yīng)對惡劣天氣的必要措施

為有效應(yīng)對惡劣天氣對高架長大區(qū)間行車組織的影響，需做到如下兩點：

1）及時準(zhǔn)確地獲取氣象信息?？刂浦行膽?yīng)實時關(guān)注氣象臺網(wǎng)站，及時獲取氣象臺發(fā)布的天氣預(yù)報、氣象災(zāi)害預(yù)警。此外，需在高架線路沿線安裝風(fēng)速監(jiān)測系統(tǒng)等氣象監(jiān)測裝置，并在控制中心安裝顯示終端，實時獲取沿線氣象信息?？刂浦行母鶕?jù)獲得的氣象信息及時進行行車組織調(diào)整。

2）建立健全惡劣天氣應(yīng)急預(yù)案。針對不同的惡劣天氣，制訂專項應(yīng)急預(yù)案和現(xiàn)場處置方案，明確各部門及相關(guān)單位的應(yīng)急處置措施，做到有章可循，有規(guī)可依，最大限度地減少惡劣天氣對高架線路長大區(qū)間的行車影響[6]。

2.2 區(qū)間發(fā)生列車故障

按照地鐵應(yīng)急處置措施的不同，可將列車故障簡單分為能夠維持動車的故障和不能動車只能救援的故障。通常情況下高架線路長大區(qū)間發(fā)生列車故障的處置方案與普通線路一致，而若出現(xiàn)兩列車在同一區(qū)間運行時發(fā)生列車故障，相應(yīng)的處置措施有所不同。行車調(diào)度要做好充分預(yù)想，控制進入長大區(qū)間的列車數(shù)量，加強對長大區(qū)間運行列車的監(jiān)控，加強與長大區(qū)間運行列車司機的溝通。

2.2.1 能維持動車的列車故障

當(dāng)高架長大區(qū)間發(fā)生兩列車在同一區(qū)間運行的情況時，若后行列車發(fā)生故障但能維持動車，則對前行列車運行無影響；若前行列車發(fā)生故障但能維持動車，則后行列車可跟蹤前行列車運行，同時充分利用高架線路瞭望性好的優(yōu)勢，與前行列車做好安全距離的掌控。通常故障列車采取限速運行的措施，而與故障列車同向運行的部分列車可采取多停、限速、晚發(fā)等調(diào)整措施，盡量減少對客運服務(wù)的影響。

由于高架長大區(qū)間站間距較長，當(dāng)故障列車運行速度緩慢時，易造成列車“排隊”現(xiàn)象，為盡量減少故障列車對正線運行的影響，則可適時清客并組織其進入存車線或者組織返廠，組織備用車上線替開。若故障列車易造成2 min以內(nèi)的晚點時，可盡量組織列車返廠，這樣將為故障的維修提供充足時間；若故障列車易造成5 min以上的晚點時，則盡量組織其進入就近的存車線，待運營結(jié)束后再組織返廠維修；若推斷晚點時間在2～5 min時，可根據(jù)實際情況靈活選擇處理措施。能維持動車的列車故障處置流程如圖1所示。

圖1 能維持動車的列車故障處置流程圖

2.2.2 不能動車的列車故障

當(dāng)高架長大區(qū)間發(fā)生列車故障無法動車時，首先，行車調(diào)度要第一時間扣停后續(xù)列車在站臺待令，若同一區(qū)間內(nèi)故障列車后方有其他列車，應(yīng)組織其限速運行至安全距離外停車。其次，行車調(diào)度要做到“4 min預(yù)想、6 min決定”，即比照必須救援的7 min要提前1～2 min做出決定，提前組織后續(xù)列車清客，空車前往故障點并在故障點前待令，做好救援準(zhǔn)備。如果故障提前處理完畢，則救援車在下一車站投入載客服務(wù)；如果故障進一步擴大，還需通知全線列車多?；騾^(qū)間限速運行，延長行車周期，為故障點的救援工作提供時間支持，減少對乘客的影響。期間，可以組織備用車上線投入服務(wù)，調(diào)整列車間隔，或組織正線列車小交路運行[7]。

當(dāng)兩列車在同一區(qū)間運行前方列車發(fā)生故障需要救援時，可以采取后續(xù)列車載客救援或者后續(xù)列車退回車站清客再去救援的方案，具體采用何種方案由兩列車在區(qū)間內(nèi)的停車位置決定。假設(shè)區(qū)間長為，前方列車01距離前方站B為1，后方列車02距離后方站A為2，如圖2所示。

圖2 列車區(qū)間位置示意圖

由圖2可以得出，方案1：02車退回車站清客再去救援所用時間1=02車返回A站+02車清客+02車返回停車點+02車連掛01車推進到B站+01車清客。方案2：02車載客救援所用時間2=02車連掛01車推進到B站+01車清客+02車清客。方案2比方案1節(jié)省的時間=1–2=02車返回A站+02車返回停車點，即=2/1+2/2。考慮到02車退行回A站，即使換端牽引也不能進行排路，1按照25 km/h計算；02車清客后前往救援，需要切除ATP以NRM模式運行，2按照45 km/h計算，則=2/25 +2/45 = 142/225。由此可知，后車出站距離越遠，載客救援所能節(jié)省的時間越多。但考慮到列車上有乘客的因素，在適當(dāng)情況下，還是建議選擇方案1。按照“4 min預(yù)想、6 min決定”的原則，一般情況下，在故障發(fā)生4 min后，后車應(yīng)在后方站清客完畢做好救援準(zhǔn)備。清客時間按照2 min計算，則后車返回A站運行時間為4–2=2 min。由此計算得知2=1×= 0.83 km，即后車出站800 m左右時可以安排后車退回發(fā)車站清客再去救援；若超過800 m，建議后車直接載客救援，否則會影響救援效率。

2.3 區(qū)間發(fā)生信號故障

高架線路長大區(qū)間發(fā)生信號故障的處置方案與普通線路一致，而若出現(xiàn)兩列車在同一區(qū)間運行的情況，此時發(fā)生信號故障，則相應(yīng)的處置措施有所不同。以青島地鐵3號線為例進行闡述。

2.3.1 車載ATP故障

1）前車車載ATP故障。當(dāng)高架長大區(qū)間內(nèi)兩列車運行且前車發(fā)生車載ATP（自動防護設(shè)備）故障導(dǎo)致列車降級時，若后車在安全距離外，車載ATP將會保證后車能夠在安全距離處制動停車；若后車在安全距離內(nèi)，則會立即緊急制動，須停車后才能緩解，將對列車運行和乘客服務(wù)造成較大影響。

在這種情況下，列車司機應(yīng)充分利用高架線路瞭望性好的優(yōu)點，可提前采取制動、廣播等相應(yīng)措施，盡量減少影響。列車停穩(wěn)后，嚴禁盲目授權(quán)后車轉(zhuǎn)RM模式（限制人工駕駛模式）動車，防止造成后車追尾前車的事故[8]。行車調(diào)度必須首先確認前車與后車的停車位置，通知后車司機做好乘客服務(wù)。對于前車，行車調(diào)度必須立即與司機確認故障現(xiàn)象，詢問降級原因，要求抓緊進行故障處理，優(yōu)先組織前車動車，保證足夠的安全距離后，方可組織后車動車。由于站間距較長，在前車以RM模式運行尋找定位或直接切除ATP以NRM模式（非限制人工駕駛模式）運行時，后車嚴禁以NRM模式運行，即使可能會造成后車有較大晚點。在故障列車降級運行時，必然會導(dǎo)致該側(cè)線路列車擁堵，后續(xù)列車通行不暢。行車調(diào)度應(yīng)及時采取列車多停、晚發(fā)、區(qū)間限速運行的方式調(diào)整行車。必要時，可以鄰線列車折返填補運行大間隔。

2）后車車載ATP故障。當(dāng)高架長大區(qū)間內(nèi)兩列車運行且后車發(fā)生車載ATP故障導(dǎo)致列車降級時，列車由占用邏輯區(qū)段變?yōu)檎加糜嬢S區(qū)段，若前車距離后車有較遠距離，則前車不受影響，可正常運行至前方站；若前車尚未出清后車占用的計軸區(qū)段，則前車會立即緊急制動，將對列車運行和乘客服務(wù)造成較大影響。

在這種情況下，行車調(diào)度嚴禁臆測行車，不能盲目判斷前車緊急制動原因為后車降級而直接授權(quán)前車RM模式動車，必須與前車司機了解故障現(xiàn)象，在確認無其他故障現(xiàn)象的情況下，方可組織前車降級動車，適時組織升級運行。待前車駛離后車占用的計軸區(qū)段時，后車按普通線路處置措施處置即可。

2.3.2 軌旁ATP故障

由于不同信號系統(tǒng)的架構(gòu)有所不同，軌旁ATP故障造成的影響及采取的處理措施也會有所不同。對于常用的信號系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，軌旁ATP故障時，該軌旁ATP控制區(qū)域內(nèi)的調(diào)度集中CTC（連續(xù)式通信，移動閉塞）列車均會緊急制動，ITC列車不受影響，安全門無法與車門聯(lián)動，列車在故障區(qū)域前一站降級為ITC運行，出清該故障區(qū)域后升級為CTC模式即可。

行車調(diào)度在進行高架長大區(qū)間行車組織時，若接報多列CTC列車緊急制動，不能臆測為軌旁ATP故障，而應(yīng)詳細了解故障現(xiàn)象后再做出判斷。在確認發(fā)生軌旁ATP故障后，對于同一區(qū)間有兩列甚至更多列車的情況，應(yīng)根據(jù)區(qū)間信號機的布置情況嘗試排列進路，即使能夠確認前后車有足夠的安全防護距離，仍然不得在沒有進路防護的情況下，擅自授權(quán)降級列車RM模式越紅燈嘗試升級，必須按照與列車運行方向相反的順序，逐列組織列車進站。在能夠排列進路時，必須排列進路；無法排列進路時，須雙人確認安全后組織列車RM模式運行，嘗試升級到ITC模式運行。需要注意的是，行車調(diào)度應(yīng)通知故障區(qū)域內(nèi)的車站加強對安全門的監(jiān)控，及時向司機顯示好了的信號；要求區(qū)域內(nèi)列車司機確認車站顯示的好了信號后，才能以ITC模式出站。

2.3.3 聯(lián)鎖故障

當(dāng)正線發(fā)生聯(lián)鎖故障時，該聯(lián)鎖區(qū)控制范圍內(nèi)運行的所有列車將會緊急制動，中央及車站工作站均無法對故障聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)列車進行監(jiān)視，只能采取電話閉塞法組織行車。由于中央及車站工作站均無法對故障聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)的列車進行監(jiān)視，為了保證行車安全，要首先確定列車位置，避免出現(xiàn)因列車位置核對錯誤而導(dǎo)致列車追尾的事故。

若高架長大區(qū)間內(nèi)可能存在兩列及以上的列車時，行車調(diào)度在進行列車位置首次確認時必須嚴格按照規(guī)定，全呼故障區(qū)域內(nèi)各次列車并要求其匯報位置（站臺/區(qū)間、上/下行），將故障區(qū)域內(nèi)的列車位置、車次、車體全部確認清楚，才能按照規(guī)定組織區(qū)間迫停列車進站。由于高架線路瞭望性好，可以要求車站在站臺確認區(qū)間列車情況，并根據(jù)司機匯報的列車位置進行核對。

對于某個區(qū)間有兩列車迫停區(qū)間的情況，按照電話閉塞法組織要求，必須組織到車站后才能開始啟動電話閉塞法，因此，必須按照與列車運行方向相反的順序，逐列組織列車進站。先將前車按照規(guī)定組織進站后，繼續(xù)按照區(qū)間迫停列車的處理規(guī)定將其組織運行到前方站，確認閉塞區(qū)間空閑后再組織后車運行至車站待令。

但是隨著行車密度的增大和行車間隔的縮小，對于有連續(xù)長大區(qū)間的線路，會存在連續(xù)多個長大區(qū)間里都有兩列及以上列車迫停區(qū)間的情況。此時，按照電話閉塞法規(guī)定組織列車運行到車站會出現(xiàn)“車多站少”的問題。針對此問題，行車調(diào)度在組織區(qū)間迫停列車運行進站的過程中，可以采取前后列車逐列授權(quán)動車的方式，將前方列車組織到站后清客進入?yún)^(qū)間待令，再組織后方列車進站待令。將前方列車組織清客進入?yún)^(qū)間后繼續(xù)按照區(qū)間迫停列車的處理規(guī)定，組織前方列車繼續(xù)向前方運行，注意須確認該閉塞區(qū)間空閑。

以保證安全為第一前提，切忌在區(qū)間尚有列車但有足夠安全防護距離的情況下宣布啟動電話閉塞法，必須保證所有區(qū)間迫停列車都已進入站臺后，方可組織啟動電話閉塞法[9-10]。

需要注意的是，發(fā)生聯(lián)鎖故障但未啟動電話閉塞法前，不應(yīng)組織正常區(qū)域內(nèi)列車進入故障區(qū)域，但可組織故障區(qū)域內(nèi)列車確認安全后運行至正常區(qū)域，以緩解故障聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)“車多站少”的擺放壓力。此外，正常區(qū)域內(nèi)列車可利用渡線、存車線等輔助線進行小交路折返，避免列車進入故障區(qū)域。

3 總結(jié)

地鐵高架長大區(qū)間其非正常情況下的行車組織具有一定的特殊性。本文針對惡劣天氣、區(qū)間列車故障、區(qū)間信號故障3種非正常情況下的行車組織進行了探討與研究。惡劣天氣情況下需及時獲取氣象信息，制定詳細的應(yīng)急預(yù)案及相關(guān)限速措施；在區(qū)間列車故障或區(qū)間信號故障情況下，可充分利用可瞭望性的特點，并需在保證安全的前提下，盡量提高行車組織的效率。本文所闡述的地鐵高架長大區(qū)間非正常情況下的行車組織具體措施與方法，對各地越來越多地鐵高架線路具有一定的借鑒和指導(dǎo)作用。

[1] 李毅雄. 香港地鐵氣象災(zāi)害防范技術(shù)[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2007, 3(2): 92-95.

LI Yixiong. Weather calamity prevention of Hong Kong metro and its inspiration[J]. Journal of safety science and technology, 2007, 3(2): 92-95.

[2] 鄭曉民. 地鐵高密度行車時救援組織優(yōu)化[J]. 都市快軌交通, 2016, 29(4): 67-70.

ZHENG Xiaomin. Optimizing rescue organization for a metro system with high-density operation[J]. Urban rapid rail transit, 2016, 29(4): 67-70.

[3] 林偉東. 地鐵高密度行車組織下行車調(diào)整方式的探討[J]. 科技風(fēng), 2015(6): 55-56, 58.

[4] 王光裕. 城市軌道交通高架長大區(qū)間維護方式研究[J]. 智能城市, 2016(7): 117-118.

[5] 支柱. 北京地鐵新機場線長大區(qū)間信號設(shè)備控制距離解決方案的研究[J]. 鐵路通信信號工程技術(shù), 2016, 13(5): 73-75.ZHI Zhu. Solution of control distance of signals on long sections between stations in Beijing new airport metro line[J].Railway signalling & communication engineering , 2016, 13(5): 73-75.

[6] 雷役, 駱月珍, 錢吳剛, 等. 國內(nèi)地鐵氣豫服務(wù)綜述及杭州地鐵專業(yè)氣象服務(wù)策劃[C]//第26屆中國氣象學(xué)會年會氣象災(zāi)害與社會和諧分會場論文集, 2009: 678-683.

[7] 韓乾. 地鐵應(yīng)急事件中運營組織方法探討[J]. 現(xiàn)代城市軌道交通, 2011(1): 60-62.

HAN Qian. Operation organization methods of train in metro emergency events[J]. Modern urban transit, 2011(1): 60-62.

[8] 王帆. 地鐵信號故障導(dǎo)致列車追尾分析及預(yù)防對策[J]. 城市軌道交通研究, 2014, 17(8): 49-52.

WANG Fan. Analysis of rear-end collision in urban rail transit caused by signal fault and preventive measures in operation [J]. Urban mass transit, 2014, 17(8): 49-52.

[9] 史小俊, 宋烺. 城市軌道交通電話閉塞法行車組織優(yōu)化[J]. 城市軌道交通研究, 2014, 17(7): 115-118.

SHI Xiaojun, SONG Lang. Optimized train organization for telephone occlusion on urban rail transit[J]. Urban mass transit, 2014, 17(7): 115-118.

[10] 尚方寧. 簡析自動閉塞區(qū)間列車占用邏輯檢查仿真試驗方法[J]. 鐵路通信信號工程技術(shù), 2017, 14(2): 14-18.

SHANG Fangning. Analysis of simulation test method of track occupying logic checking in automatic block section[J]. Railway signalling & communication enginee-ring, 2017, 14(2): 14-18.

（編輯：郝京紅）

Train Operation Organization for Long Elevated Sections under Abnormal Conditions

SUN Tao, GUO Song, SONG Jipeng

(Operation Branch, Qingdao Metro Co., Ltd., Qingdao 266000)

The long elevated section of a metro has characteristics of both an elevated line and a long section, and the train operation organization under abnormal conditions has some particularities. By analyzing the influence of bad weather, train fault, and signal fault on train operation in long elevated sections, the train operation organization is explored and expounded under these three abnormal conditions. Under bad weather conditions, weather information should be timely obtained through various channels; relevant measures, such as speed limit and shut down, should be established according to the different levels of bad weather; and relevant contingency plans should be formulated in advance. In case of a train fault, the possibility of two trains running in a long elevated section is more likely, and thus, the rescue plan should be selected according to the train location, and then, the rescue should be organized efficiently. In case of a signal fault, to prioritize safety without guesswork, steps should be followed to organize trains into stations efficiently, and then to adjust the train operation organization. The methods described in this paper provide guidelines for the train operation organization under abnormal conditions in long elevated sections.

metro; long elevated section; abnormal condition; train operation organization

U231

A

1672-6073(2018)02-0066-05

10.3969/j.issn.1672-6073.2018.02.011

2017-04-10

2017-09-18

孫濤，男，本科，工程師，從事地鐵運營及安全管理，zhendong71@126.com