城市軌道交通列車(chē)救援組織優(yōu)化探討

陳穎斌,潘寒川,劉志鋼,郁勁松

（1.上海工程技術(shù)大學(xué) 城市軌道交通學(xué)院，上海 201620；2.上海申通地鐵集團(tuán)有限公司 運(yùn)營(yíng)管理中心，上海 200070）

城市軌道交通列車(chē)救援組織優(yōu)化問(wèn)題是研究如何在列車(chē)發(fā)生故障無(wú)法運(yùn)行后,根據(jù)救援規(guī)程、故障類(lèi)型和線路特點(diǎn)制定更好的救援組織方案,如何使操作人員更好地執(zhí)行救援組織方案,如何使設(shè)備更能滿(mǎn)足救援組織方案中的操作需求,以達(dá)到提高效率、減少事件影響的目的[1]。針對(duì)城市軌道交通列車(chē)救援組織優(yōu)化問(wèn)題,既有研究主要包括研究供故障列車(chē)存放的停車(chē)線、列車(chē)運(yùn)行間隔、救援流程等。然而,整個(gè)列車(chē)救援組織過(guò)程離不開(kāi)規(guī)則、人員、設(shè)備這3大要素,考慮從列車(chē)故障救援規(guī)程、人員操作、設(shè)施設(shè)備這3個(gè)方面著手分別針對(duì)列車(chē)救援組織的影響進(jìn)行探討。

1 城市軌道交通列車(chē)故障救援規(guī)程分析

城市軌道交通列車(chē)故障救援規(guī)程即救援的規(guī)章和流程,當(dāng)發(fā)生故障時(shí),所有相關(guān)的工作人員必須按照規(guī)程上的要求執(zhí)行任務(wù),以使列車(chē)故障救援組織完整有序。列車(chē)救援規(guī)程是故障救援組織方案的制定依據(jù),方案的制定結(jié)果不能違背規(guī)程要求,但可以適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整進(jìn)一步提高故障救援組織的效率。以下對(duì)排故技術(shù)支持、救援指揮、救援路徑與方式這3點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化,以減少列車(chē)救援組織時(shí)間。

1.1 排故技術(shù)支持

城市軌道交通列車(chē)司機(jī)排故能否完成需要靠司機(jī)自身對(duì)于故障處置的理解和排故手冊(cè)的掌握。然而盡管列車(chē)司機(jī)接受了較多培訓(xùn)和指導(dǎo),但畢竟不是車(chē)輛專(zhuān)職人員,若發(fā)生較為復(fù)雜或者連鎖故障的情況,在A + B這段較為緊張的排故時(shí)間[2]內(nèi),對(duì)司機(jī)的排故能力可能提出了過(guò)高的要求。

目前多數(shù)軌道交通的救援規(guī)程沒(méi)有“向車(chē)輛管理部門(mén)尋求技術(shù)支持”[3]的環(huán)節(jié),若在司機(jī)進(jìn)行排故處置時(shí),增添此環(huán)節(jié),通過(guò)車(chē)輛相關(guān)人員的技術(shù)性指導(dǎo),協(xié)助司機(jī)進(jìn)行故障處置。如果排故成功,故障列車(chē)即可根據(jù)情況繼續(xù)運(yùn)營(yíng)或自行退出運(yùn)營(yíng),無(wú)需進(jìn)行救援組織。

1.2 救援指揮

列車(chē)發(fā)生故障無(wú)法動(dòng)車(chē)需進(jìn)行救援時(shí),在救援指揮方面可以進(jìn)行優(yōu)化,減少救援作業(yè)用時(shí)。主要采取措施如下。①救援列車(chē)準(zhǔn)備前移。排故處置進(jìn)行至第4分鐘時(shí),救援列車(chē)開(kāi)始清客完畢后以手動(dòng)駕駛模式運(yùn)行至距故障列車(chē)“一車(chē)”處停車(chē)。②調(diào)度命令準(zhǔn)備前移。列車(chē)排故處置進(jìn)入第2分鐘,調(diào)度專(zhuān)人起草命令,第6分鐘確認(rèn)處置失敗,立即發(fā)布調(diào)度命令。③設(shè)置救援專(zhuān)用通訊頻道,上海城市軌道交通調(diào)度下達(dá)救援命令后,運(yùn)營(yíng)調(diào)度、故障車(chē)司機(jī)、救援車(chē)司機(jī)3方立即統(tǒng)一使用“列車(chē)救援”通訊組,減少無(wú)關(guān)信息干擾。在執(zhí)行救援組織方案時(shí),通過(guò)此方式讓能夠讓救援車(chē)提前做好救援準(zhǔn)備,提高救援作業(yè)相關(guān)人員的信息傳遞效率,提高了救援組織效率。

1.3 列車(chē)救援路徑與方式

列車(chē)救援路徑與方式是列車(chē)救援組織方案的主要內(nèi)容。在救援路徑與方式上是否還有更好的選擇決定了列車(chē)救援組織方案能否再進(jìn)行優(yōu)化。列車(chē)救援一般采取正向推進(jìn)救援原則[4],然而因故障列車(chē)位置、環(huán)境條件等不同,正向推進(jìn)的救援方式并不都是最優(yōu)選擇。目前列車(chē)救援方式有正/反向牽引回段、正/反向推進(jìn)回段、正/反向牽引進(jìn)輔助線及正/反向推進(jìn)進(jìn)輔助線[5],簡(jiǎn)述和分析如下。

（1）反向推進(jìn)回段。反向推進(jìn)回段如圖1所示,列車(chē)在B站下行發(fā)生故障,因故障地點(diǎn)離車(chē)輛段較近,可采用前方A站下行列車(chē)將故障車(chē)逆向推進(jìn)回車(chē)輛段的方式。此方式可能會(huì)擴(kuò)大延誤影響范圍,下行后方車(chē)站需做好防護(hù)措施,操作較為為復(fù)雜,但能有效避免二次救援,在列車(chē)故障較為嚴(yán)重、反向進(jìn)路影響較小的情況下使用較合適。

圖1 反向推進(jìn)回段Fig.1 Reverse push back to the depot

（2）反向推進(jìn)進(jìn)輔助線。反向推進(jìn)進(jìn)輔助線如圖2所示,列車(chē)在D站下行發(fā)生故障,因故障地點(diǎn)離折返線、存車(chē)線較近,可以選擇將C站下行列車(chē)反向運(yùn)行將故障車(chē)推進(jìn)至就近存車(chē)線處。故障車(chē)停到位后,救援車(chē)可立即投入運(yùn)營(yíng)中。此方式同逆向推進(jìn)回段類(lèi)似,會(huì)擴(kuò)大延誤影響范圍,但如果順向救援路徑過(guò)長(zhǎng),可采用此方式減少救援路徑。

圖2 反向推進(jìn)進(jìn)輔助線Fig.2 Reverse push back to the auxiliary line

（3）逆向牽引回輔助線。逆向牽引回輔助線如圖3所示,列車(chē)在F站上行故障,因F站離存車(chē)線較近,可令E站上行列車(chē)行駛至故障車(chē)處后,牽引故障車(chē)至存車(chē)線處,救援車(chē)可以根據(jù)行車(chē)間隔運(yùn)行至E站下行,立即投入運(yùn)營(yíng)。此救援方式因逆向救援,缺陷同上,但若上行方向短距離無(wú)輔助線,可以嘗試采取此方式進(jìn)行救援。

圖3 逆向牽引回輔助線Fig.3 Reverse pull back to the auxiliary line

（4）正向牽引回段。正向牽引回段如圖4所示,列車(chē)在H站下行發(fā)生故障,可安排下行前方G站列車(chē)反向運(yùn)行至故障車(chē)處,將故障車(chē)牽引回庫(kù)。此情況一般采用后續(xù)列車(chē)推進(jìn)救援,但若故障車(chē)后方無(wú)列車(chē),宜采用此方式進(jìn)行救援。

圖4 正向牽引回段Fig.4 Pull back to the depot

列車(chē)救援方式多種多樣,正向推進(jìn)救援模式雖為最安全的救援方式,但因救援距離的原因,并不適合所有情況,應(yīng)該在合適的地點(diǎn)和時(shí)機(jī)選擇合適的救援方式,救援組織才能得到優(yōu)化,從而減少救援用時(shí),提高救援效率。

2 城市軌道交通列車(chē)人員操作分析

城市軌道交通列車(chē)故障救援組織過(guò)程中,作業(yè)人員根據(jù)列車(chē)救援規(guī)程執(zhí)行救援組織方案,作業(yè)人員操作是否正確、熟練影響后續(xù)工作的有序進(jìn)行。城市軌道交通列車(chē)救援組織涉及崗位主要有行調(diào)、乘務(wù)、站務(wù)[6-7]。其中,行調(diào)和司機(jī)的任務(wù)極為重要,以下對(duì)司機(jī)的故障判斷與處置,司機(jī)與行調(diào)間的信息流轉(zhuǎn)進(jìn)行分析,并進(jìn)行一定優(yōu)化。

2.1 故障判斷與處置

列車(chē)司機(jī)的故障處置時(shí)間約為6 min (不同城市線路要求不同),而列車(chē)救援中斷行車(chē)時(shí)間一般為15 ～ 25 min,可看出故障處置在整個(gè)故障救援時(shí)間中占了1/4 ～ 1/3。司機(jī)對(duì)于故障的準(zhǔn)確判斷能夠避免徒勞的故障處置,故障的有效排除更是能避免執(zhí)行后續(xù)的救援組織方案。

因此,強(qiáng)化司機(jī)對(duì)故障判斷和處置能力是提高列車(chē)故障救援組織效率的關(guān)鍵。列車(chē)司機(jī)可進(jìn)一步對(duì)故障處置手冊(cè)解讀透徹,在不斷的演練和實(shí)戰(zhàn)后,總結(jié)分析各個(gè)環(huán)節(jié)自身的不足。此外,車(chē)輛部門(mén)可以通過(guò)過(guò)往列車(chē)救援案例進(jìn)行研究探討,詳細(xì)劃分列車(chē)故障類(lèi)型,明確各類(lèi)型故障的典型現(xiàn)象,研究制定各類(lèi)車(chē)型排故動(dòng)車(chē)兜底條款,建立故障判斷快速指引,加強(qiáng)和乘務(wù)部門(mén)的交流培訓(xùn)[7],以全面提高列車(chē)司機(jī)的故障判斷和處置能力。

2.2 信息流轉(zhuǎn)

救援組織方案執(zhí)行過(guò)程中信息流轉(zhuǎn)主要在行調(diào)與司機(jī)之間,以及故障車(chē)司機(jī)和救援車(chē)司機(jī)之間。行調(diào)與司機(jī)的聯(lián)系主要在下令清客、救援、連掛動(dòng)車(chē)等作業(yè)中。司機(jī)間的聯(lián)系主要在連掛準(zhǔn)備、連掛作業(yè)、連掛動(dòng)車(chē)、解鉤等作業(yè)中。

行調(diào)對(duì)司機(jī)下達(dá)調(diào)令后,司機(jī)需對(duì)調(diào)令進(jìn)行復(fù)誦,實(shí)行調(diào)度命令復(fù)誦制度[8]。如果行調(diào)下達(dá)調(diào)令不及時(shí)準(zhǔn)確,或者司機(jī)復(fù)誦不到位,便會(huì)耽誤寶貴的救援時(shí)間。較多行調(diào)下調(diào)令時(shí)依賴(lài)列車(chē)救援調(diào)令模板,列車(chē)司機(jī)也往往在復(fù)誦調(diào)令時(shí)語(yǔ)句存在間斷。

因此,提高行調(diào)和司機(jī)對(duì)列車(chē)救援調(diào)令的熟練度相當(dāng)重要。行調(diào)應(yīng)多模擬列車(chē)救援組織過(guò)程各階段所需下達(dá)的調(diào)令,避免依賴(lài)列車(chē)救援調(diào)令模板；司機(jī)也應(yīng)熟悉救援調(diào)令內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確地調(diào)令復(fù)誦,并明確司機(jī)間聯(lián)控標(biāo)準(zhǔn)用語(yǔ),做到信息傳遞快速準(zhǔn)確,提高在列車(chē)救援組織過(guò)程中的信息流轉(zhuǎn)效率。

3 城市軌道交通列車(chē)設(shè)施設(shè)備分析

列車(chē)發(fā)生故障無(wú)法運(yùn)行后,乘務(wù)員需根據(jù)列車(chē)救援組織方案對(duì)設(shè)備進(jìn)行一定的操作,若設(shè)備操作不便或功能難以實(shí)現(xiàn),就會(huì)耽誤救援組織工作的執(zhí)行。此外,對(duì)設(shè)備進(jìn)行一定程度上的改進(jìn)和優(yōu)化還能避免后續(xù)的救援組織工作。因此,為確保設(shè)施設(shè)備在列車(chē)救援組織過(guò)程中滿(mǎn)足作業(yè)人員的操作需求,以下將對(duì)影響列車(chē)救援組織效率的設(shè)備進(jìn)行分析并提出優(yōu)化建議。

3.1 通信設(shè)備

通信設(shè)備確保了列車(chē)司機(jī)之間或行調(diào)與司機(jī)之間能夠?qū)崟r(shí)傳遞信息。一旦發(fā)生情況,能夠第一時(shí)間通過(guò)通信設(shè)備通知相關(guān)人員進(jìn)行處理,在救援組織過(guò)程中是極為重要的工具。

在組織救援時(shí),區(qū)間列車(chē)信號(hào)不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致行調(diào)無(wú)法通過(guò)通信設(shè)備和故障車(chē)或救援車(chē)司機(jī)之間建立高效通信,如調(diào)度需多次詢(xún)問(wèn)司機(jī)、長(zhǎng)時(shí)間等待司機(jī)回復(fù)、重復(fù)調(diào)令等問(wèn)題。因此,有必要對(duì)線路上所有區(qū)間信號(hào)薄弱點(diǎn)進(jìn)行排查,避免列車(chē)在信號(hào)薄弱點(diǎn)出現(xiàn)故障后,司機(jī)無(wú)法第一時(shí)間向運(yùn)營(yíng)調(diào)度傳遞信息,造成延誤時(shí)間的增加。

3.2 救援設(shè)備

救援設(shè)備即組織列車(chē)救援時(shí)所需要運(yùn)用到的設(shè)備,如客室廣播設(shè)備、列車(chē)模式轉(zhuǎn)換設(shè)備、車(chē)頭燈開(kāi)關(guān)設(shè)備、司機(jī)室換端設(shè)備、空氣制動(dòng)閥等等。

如果上述設(shè)備出現(xiàn)故障,或者操作過(guò)于繁瑣便會(huì)影響救援時(shí)間。其中,空氣制動(dòng)設(shè)備在進(jìn)行手動(dòng)釋放時(shí)耽誤時(shí)間最多,因車(chē)輛構(gòu)造原因,一般空氣制動(dòng)閥在各個(gè)車(chē)廂座位底部,不易觸及,且為防止松動(dòng)有較大扭矩,對(duì)司機(jī)體力耐力有一定要求,因而用時(shí)多且不穩(wěn)定。如果在往后車(chē)輛制造過(guò)程中能考慮到這一項(xiàng)問(wèn)題,在不影響其他設(shè)備、確保安全行車(chē)的情況下,將所有車(chē)廂的空氣制動(dòng)閥門(mén)安裝在司機(jī)室,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理,救援準(zhǔn)備時(shí)間可以大大減少,列車(chē)司機(jī)也能迅速開(kāi)始執(zhí)行后續(xù)的救援組織工作。

3.3 排故設(shè)施

排故設(shè)施即通過(guò)一定的技術(shù)手段,使得列車(chē)能夠忽略發(fā)生的故障,避免列車(chē)救援組織工作,減少對(duì)線上運(yùn)營(yíng)的影響。

因列車(chē)一旦發(fā)生故障需要救援,便會(huì)造成不同程度的延誤,如果故障列車(chē)能將故障設(shè)備切除即隔離,便能暫時(shí)獨(dú)自完成運(yùn)行及時(shí)駛離正線,避免了因救援組織工作所造成的大量二次延誤。因此,車(chē)輛技術(shù)管理部門(mén)可以從車(chē)輛排故技術(shù)手段著手,使設(shè)施設(shè)備加快拓展和升級(jí),減少列車(chē)故障無(wú)法排除及需要列車(chē)救援的概率,如目前上海軌道交通3號(hào)線安裝了“一切零”旁路開(kāi)關(guān),可以切除目前列車(chē)車(chē)門(mén)、制動(dòng)、逃生門(mén)等大部分旁路監(jiān)控,使列車(chē)以車(chē)輛原始牽引狀態(tài)運(yùn)行；再如上海軌道交通16號(hào)線6編組合列車(chē)引入了列車(chē)蓄電池自牽引功能,在供電系統(tǒng)正常情況下,列車(chē)可無(wú)需救援以蓄電池牽引動(dòng)車(chē)。

3.4 故障預(yù)測(cè)設(shè)施

故障預(yù)測(cè)設(shè)施即能夠預(yù)測(cè)故障的發(fā)生,提前對(duì)即將發(fā)生的設(shè)備進(jìn)行維修,避免該設(shè)備故障的發(fā)生,進(jìn)而避免列車(chē)救援組織工作。

目前,軌道交通的信號(hào)系統(tǒng)大多只具有基本的故障報(bào)警功能[9],即當(dāng)設(shè)備工作狀況出現(xiàn)異常時(shí)會(huì)發(fā)出警報(bào),之后待專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行故障排除。雖然能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障并及時(shí)處理,但因故障已經(jīng)發(fā)生,依舊會(huì)造成運(yùn)營(yíng)延誤。因此,建立故障預(yù)測(cè)設(shè)施相當(dāng)必要,建議相關(guān)技術(shù)單位或研究人員設(shè)計(jì)地鐵設(shè)施設(shè)備故障預(yù)測(cè)系統(tǒng),利用設(shè)施設(shè)備的故障履歷和診斷結(jié)果以及其性能參數(shù),通過(guò)設(shè)施設(shè)備故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)來(lái)預(yù)測(cè)它們是否會(huì)出現(xiàn)故障,實(shí)現(xiàn)“事前診斷”[10],提前對(duì)即將出現(xiàn)故障的設(shè)施設(shè)備進(jìn)行檢查、維護(hù)或更新,盡可能避免列車(chē)在正線運(yùn)營(yíng)時(shí)出現(xiàn)故障需要組織救援的情況。

4 結(jié)束語(yǔ)

優(yōu)化城市軌道交通列車(chē)救援組織首先需要從預(yù)防做起,提升設(shè)施設(shè)備的可靠性,如建立故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)以避免列車(chē)出現(xiàn)故障需要組織救援；出現(xiàn)故障后,通信信號(hào)是否穩(wěn)定決定了各崗位之間信息傳遞效率,提高司機(jī)崗位的業(yè)務(wù)能力、增加車(chē)輛人員排故技術(shù)支持以迅速排除出現(xiàn)的故障；故障處置無(wú)效時(shí),增加司機(jī)室操作空氣制動(dòng)閥功能以減少過(guò)多的救援準(zhǔn)備時(shí)間；在救援作業(yè)階段,根據(jù)列車(chē)位置和線路情況采取合理的救援方式盡可能減少對(duì)正線造成的影響；或者在某些故障條件下不采取救援,通過(guò)提升故障列車(chē)設(shè)備性能以實(shí)現(xiàn)故障列車(chē)自行駛離正線。根據(jù)救援規(guī)程制定合理的列車(chē)救援組織方案是減少延誤時(shí)間的前提,此外還需操作人員能夠高效執(zhí)行方案中的任務(wù),而設(shè)施設(shè)備的好壞決定是否會(huì)影響人員操作,做到科學(xué)處理他們相互之間的關(guān)系,從整體上提升列車(chē)故障救援組織水平。