北京地鐵13號(hào)線擴(kuò)能提升乘務(wù)計(jì)劃編制

孫崇瑋,靳文琦

(北京市地鐵運(yùn)營(yíng)三分公司,北京 100032)

北京地鐵13號(hào)線2002年通車(chē)運(yùn)營(yíng),全長(zhǎng)約40.85 km,共17座車(chē)站,除東直門(mén)站外其他均為地上車(chē)站,平均站間距2.52 km,設(shè)置一個(gè)車(chē)輛段即回龍觀車(chē)輛段。13號(hào)線擴(kuò)能提升后,其中13A全長(zhǎng)31.3 km,車(chē)站19座,8B編組,新建一個(gè)停車(chē)場(chǎng)小辛莊車(chē)輛段;13B全長(zhǎng)32.2 km,車(chē)站15座,6B編組,使用現(xiàn)有回龍觀車(chē)輛段,龍澤預(yù)留混跑進(jìn)路。線路拆分前,按新建的“一字線”與既有的“U字線”兩線獨(dú)立運(yùn)營(yíng)。兩線在新龍澤站設(shè)置了互聯(lián)互通配線條件,可根據(jù)客流交換情況選擇開(kāi)行跨線列車(chē)。

1 乘務(wù)計(jì)劃模塊化

列車(chē)司機(jī)作為城市軌道交通運(yùn)營(yíng)單位的關(guān)鍵崗位之一,其司機(jī)生產(chǎn)率反映了運(yùn)營(yíng)單位的勞動(dòng)效率,體現(xiàn)了管理水平[1]。乘務(wù)計(jì)劃編制結(jié)果決定一條線路司機(jī)運(yùn)用人數(shù)及工作量。乘務(wù)計(jì)劃是列車(chē)司機(jī)執(zhí)行運(yùn)營(yíng)任務(wù)的依據(jù),是將全日運(yùn)營(yíng)任務(wù)分配給列車(chē)司機(jī)的一種方式。乘務(wù)員通過(guò)計(jì)劃直觀掌握時(shí)間和空間的工作要素。乘務(wù)排班求解問(wèn)題涉及條件較多,求解復(fù)雜,不同乘務(wù)環(huán)境,乘務(wù)模型及求解算法也存在差異[2]。通過(guò)線路運(yùn)力投放的規(guī)律設(shè)定模塊化編制階段,再通過(guò)不同的列車(chē)運(yùn)行圖相同的模塊化編制輸出對(duì)應(yīng)的乘務(wù)計(jì)劃。從乘務(wù)方式(輪乘站設(shè)定)、乘務(wù)性質(zhì)(任務(wù)單元的組合)、乘務(wù)模式(班制設(shè)定)以模塊化編制乘務(wù)計(jì)劃。

乘務(wù)方式是根據(jù)線路輪乘站進(jìn)行設(shè)定,運(yùn)營(yíng)任務(wù)通過(guò)設(shè)定“點(diǎn)”分割成“線”形成任務(wù)單元,是單一的工作任務(wù),體現(xiàn)時(shí)間、空間、性質(zhì)、任務(wù)要求的元素。集合點(diǎn)為輪乘站和車(chē)輛段,將運(yùn)營(yíng)任務(wù)進(jìn)行劃分。變量集合點(diǎn)是輪乘站的設(shè)定,輪乘站是負(fù)責(zé)司機(jī)日常管理工作、組織出退勤工作,落實(shí)乘務(wù)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃。定量集合點(diǎn)為車(chē)輛段負(fù)責(zé)停放列車(chē)等工作;乘務(wù)性質(zhì)為任務(wù)單元的任務(wù)量及任務(wù)單元組合,依據(jù)乘務(wù)方式對(duì)列車(chē)運(yùn)行圖進(jìn)行劃分形成任務(wù)單元任務(wù)量,通過(guò)將所有任務(wù)單元排序依據(jù)乘務(wù)規(guī)則進(jìn)行重組形成單個(gè)班次;乘務(wù)模式是根據(jù)列車(chē)運(yùn)行圖分析情況,匹配適應(yīng)當(dāng)前線路運(yùn)營(yíng)最佳班制。對(duì)班次進(jìn)行劃分及工作量均衡,在一個(gè)周期內(nèi)完成循環(huán)多個(gè)班次,保證乘務(wù)員滿足休息時(shí)間,符合安全運(yùn)營(yíng)要求,降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

2 乘務(wù)計(jì)劃優(yōu)化方案

2.1 乘務(wù)方式

乘務(wù)方式根據(jù)線路輪乘站進(jìn)行設(shè)定,是全日運(yùn)營(yíng)任務(wù)的拆分,是編制乘務(wù)計(jì)劃的基礎(chǔ),是乘務(wù)執(zhí)行值乘任務(wù)的依據(jù)。運(yùn)營(yíng)任務(wù)通過(guò)輪乘站劃分的形式,對(duì)運(yùn)營(yíng)任務(wù)進(jìn)行分割,設(shè)置不同的集合點(diǎn)所產(chǎn)生的運(yùn)營(yíng)任務(wù)截然不同。設(shè)置定量集合點(diǎn)和變量集合點(diǎn)建立路徑產(chǎn)生任務(wù)單元,直觀展現(xiàn)時(shí)間與空間的關(guān)系,直接反映運(yùn)營(yíng)效率和運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。單次任務(wù)駕駛時(shí)間越長(zhǎng)效率越高、疲勞度越高,而運(yùn)營(yíng)效率和運(yùn)營(yíng)質(zhì)量成反比關(guān)系,地鐵運(yùn)營(yíng)管理企業(yè)面臨著在確保運(yùn)營(yíng)安全的前提下降低運(yùn)營(yíng)成本和提升管理效率等問(wèn)題[3],長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)行車(chē)就會(huì)產(chǎn)生駕駛疲勞,降低駕駛操作效能[4]。通過(guò)不斷探索集合點(diǎn)對(duì)運(yùn)量最佳分割方案。通常情況下,折返線的線路通常設(shè)置在線路終點(diǎn)站或起始站,環(huán)形線路按照內(nèi)外環(huán)運(yùn)行,通常設(shè)置在離車(chē)輛段較近的車(chē)站。

通過(guò)對(duì)13A、 13B線路基礎(chǔ)情況進(jìn)行分析, 13號(hào)線擴(kuò)能提升后將分為2條線路、1個(gè)車(chē)輛段和1個(gè)停車(chē)場(chǎng)。乘務(wù)計(jì)劃集合點(diǎn)(輪乘站)的設(shè)置需滿足任務(wù)目標(biāo)及提升管理效率的需求。以車(chē)輛段首站、列車(chē)折返點(diǎn)、兩線相交匯等方面共計(jì)9種方案(見(jiàn)圖1)。雙線互聯(lián)互通情況下(見(jiàn)表1),優(yōu)缺點(diǎn)差異不同,最優(yōu)方案輪乘站設(shè)置為龍澤站。適應(yīng)未來(lái)軌道交通網(wǎng)絡(luò)化多條線路列車(chē)跨線運(yùn)營(yíng)模式,乘務(wù)員跨線共享運(yùn)營(yíng)任務(wù),計(jì)劃編制中將兩線任務(wù)量凹凸部分進(jìn)行互補(bǔ),優(yōu)化人員使用率;先期采用“一字線”與既有的“U字線”兩線獨(dú)立運(yùn)營(yíng),且雙向管理互通;集中管理,13A、13B兩線共享輪乘站,龍澤站設(shè)置派班室及應(yīng)急指揮室,負(fù)責(zé)兩線乘務(wù)員日常管理工作及突發(fā)情況對(duì)人員和列車(chē)的指揮工作,線路首尾呼應(yīng),快速處置,保障運(yùn)營(yíng)平穩(wěn)有序展開(kāi),降低運(yùn)營(yíng)成本中人員及管理的成本。

表1 雙線互聯(lián)互通集合點(diǎn)(輪乘站)設(shè)置情況

圖1 13號(hào)線擴(kuò)能提升后集合點(diǎn)(輪乘站)設(shè)定車(chē)站

2.2 乘務(wù)性質(zhì)

乘務(wù)性質(zhì)是任務(wù)單元的組合,通過(guò)多個(gè)任務(wù)單元連續(xù)作業(yè),滿足當(dāng)日運(yùn)營(yíng)任務(wù)需求。連續(xù)作業(yè)受人員、環(huán)境、管理?xiàng)l件限制。環(huán)境受限于運(yùn)營(yíng)任務(wù)的不同,每個(gè)任務(wù)的集合點(diǎn)開(kāi)始和結(jié)束的時(shí)空不同,在連續(xù)作業(yè)中,需考慮集合點(diǎn)相同空間和不同時(shí)間的銜接問(wèn)題,段場(chǎng)出發(fā)集合點(diǎn)發(fā)生前無(wú)值乘任務(wù)單元,段場(chǎng)結(jié)束集合點(diǎn)發(fā)生后無(wú)值乘任務(wù)單元。人員受限于生理需求,通過(guò)值乘任務(wù)單元之間的時(shí)空差,完成連續(xù)作業(yè)。管理受限于相關(guān)法律及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)高效編制、合理安排,控制工作時(shí)間及工作強(qiáng)度。根據(jù)《城市軌道交通行車(chē)組織管理辦法》第三章第十二條,運(yùn)營(yíng)單位應(yīng)合理安排駕駛工作時(shí)間,單次值乘的駕駛時(shí)長(zhǎng)不應(yīng)超過(guò)2 h,連續(xù)值乘間隔不應(yīng)小于15 min。

根據(jù)制定乘務(wù)方式,在龍澤設(shè)置輪乘站。乘務(wù)員執(zhí)行工作任務(wù),各次列出均在13A為龍澤上行,13B為龍澤下行交接車(chē)。分為單獨(dú)線路乘務(wù)交路及混跑線路乘務(wù)交路。單獨(dú)乘務(wù)交路及混跑乘務(wù)交路為A、B線統(tǒng)一管理,在編制乘務(wù)計(jì)劃中,會(huì)出現(xiàn)一個(gè)周期內(nèi)交叉接A、B運(yùn)營(yíng)任務(wù)。乘務(wù)員需掌握2條線路的運(yùn)營(yíng)能力。兩線任務(wù)單元10種,混跑任務(wù)單元6種(見(jiàn)表2)。根據(jù)列車(chē)運(yùn)行圖提取相應(yīng)數(shù)據(jù),形成任務(wù)的單元,是乘務(wù)員直觀了解運(yùn)營(yíng)任務(wù)的方式。

表2 13號(hào)線擴(kuò)能提升后龍澤站集合點(diǎn)運(yùn)行交路

2.3 乘務(wù)模式(班制)

乘務(wù)模式是設(shè)定班制的模式,司機(jī)在單日完成運(yùn)營(yíng)任務(wù),多個(gè)班次在幾天內(nèi)完成一個(gè)循環(huán)。北京地鐵2001年前采用包乘制將多名乘務(wù)員劃分乘務(wù)組,固定負(fù)責(zé)此列車(chē)的運(yùn)用、調(diào)試、保養(yǎng)等工作。現(xiàn)階段軌道交通常用的輪乘制分為四班三運(yùn)轉(zhuǎn)、五班三運(yùn)轉(zhuǎn)、綜合班制,根據(jù)運(yùn)營(yíng)分成若干個(gè)輪乘組,根據(jù)乘務(wù)計(jì)劃依次輪乘執(zhí)行列車(chē)運(yùn)用任務(wù)。從以往管理模式與當(dāng)前管理模式進(jìn)行分析,尋找適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的管理模式。

2.3.1 輪乘制與包乘制分析

包乘制是固定的乘務(wù)組,在司機(jī)長(zhǎng)的組織下完成每日運(yùn)用任務(wù)及列車(chē)保養(yǎng)工作等。這種制式的優(yōu)點(diǎn)是提升了乘務(wù)員對(duì)列車(chē)的責(zé)任心,有利于車(chē)輛的保養(yǎng)工作,乘務(wù)員熟知所駕駛列車(chē)的性能,便于其鉆研技術(shù);為車(chē)輛管理工作提供便利。正線根據(jù)運(yùn)用車(chē)組數(shù)設(shè)定包乘組,每個(gè)包乘組為獨(dú)立的個(gè)體,內(nèi)部進(jìn)行工作安排,通過(guò)列車(chē)劃分時(shí)空關(guān)系。根據(jù)分配運(yùn)行圖時(shí)刻表執(zhí)行運(yùn)營(yíng)任務(wù)。包乘組負(fù)責(zé)列車(chē)運(yùn)用、列車(chē)日常檢查、協(xié)助列車(chē)運(yùn)用(部分)等,維修中心輔助完成車(chē)場(chǎng)列車(chē)運(yùn)用工作。

輪乘制是根據(jù)運(yùn)營(yíng)需要整體編制、統(tǒng)一管理的原則,設(shè)定乘務(wù)模式(班制)、乘務(wù)性質(zhì)(交路)、乘務(wù)方式(輪乘站)等。根據(jù)列車(chē)運(yùn)行圖劃分工作任務(wù),多班組執(zhí)行相同任務(wù)的不同時(shí)段。單個(gè)運(yùn)營(yíng)任務(wù)后根據(jù)乘務(wù)規(guī)則排列繼續(xù)值乘下一次的運(yùn)營(yíng)任務(wù),不固定車(chē)。乘務(wù)中心正線分為輪乘A、B、C、D車(chē)隊(duì)通過(guò)時(shí)空關(guān)系劃分列車(chē)運(yùn)用,每個(gè)車(chē)隊(duì)根據(jù)運(yùn)營(yíng)任務(wù)設(shè)定相應(yīng)輪乘組,輪乘組根據(jù)正線乘務(wù)計(jì)劃執(zhí)行運(yùn)營(yíng)任務(wù),合理安排工作計(jì)劃等。維修中心負(fù)責(zé)列車(chē)日常檢查及協(xié)助列車(chē)運(yùn)用工作。

輪乘制中整體結(jié)構(gòu),主要為人員計(jì)劃及列車(chē)計(jì)劃。分別為運(yùn)營(yíng)任務(wù)周期、人員周期、時(shí)刻表周期、列車(chē)周期。輪乘制為獨(dú)立的人員計(jì)劃和列車(chē)計(jì)劃及獨(dú)立的4個(gè)周期(見(jiàn)圖2),編制中受限性較小,單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn),統(tǒng)一管理,獨(dú)立整體拼合。當(dāng)一方出現(xiàn)突發(fā)情況不影響其他方面。任務(wù)周期是將運(yùn)營(yíng)任務(wù)根據(jù)乘務(wù)規(guī)則編制的司機(jī)計(jì)劃形成的;人員周期是根據(jù)任務(wù)周期安排相應(yīng)人員計(jì)劃所形成;時(shí)刻表周期是列車(chē)運(yùn)行圖中運(yùn)行表號(hào)個(gè)體形成的;列車(chē)計(jì)劃是時(shí)刻表周期和列車(chē)周期,列車(chē)周期是根據(jù)維修計(jì)劃及運(yùn)營(yíng)周期形成的。任務(wù)周期與人員周期對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)形成人員計(jì)劃,時(shí)刻表周期與列車(chē)周期轉(zhuǎn)動(dòng)形成列車(chē)計(jì)劃,列車(chē)計(jì)劃與人員計(jì)劃轉(zhuǎn)動(dòng)形成運(yùn)營(yíng)任務(wù)。包乘制中整體結(jié)構(gòu),主要為人車(chē)計(jì)劃,從各項(xiàng)元素將其串聯(lián),包乘組為一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體,根據(jù)運(yùn)用車(chē)組設(shè)定無(wú)相對(duì)應(yīng)包乘組。編制中受限性較大,人員及列車(chē)需同時(shí)考慮,管理較為分散,每個(gè)獨(dú)立個(gè)體數(shù)量較多,統(tǒng)一管理及監(jiān)管難度較大,當(dāng)一方出現(xiàn)問(wèn)題,牽動(dòng)全部運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖2 輪乘制及包乘制乘務(wù)計(jì)劃編制因素

2.3.2 輪乘班制優(yōu)化

當(dāng)前運(yùn)力投放模式分析,運(yùn)用“超常超強(qiáng)”運(yùn)營(yíng)模式,“精準(zhǔn)運(yùn)力投放”的運(yùn)營(yíng)方式。工作日運(yùn)營(yíng)任務(wù)高峰與平峰、工作日與雙休日運(yùn)力差異峰谷較為凸顯,人員使用率較低。列車(chē)運(yùn)行圖根據(jù)客流斷面等因素確認(rèn)列車(chē)列數(shù),高峰轉(zhuǎn)平峰時(shí)段列車(chē)數(shù)量會(huì)出現(xiàn)峰谷情況,高峰列車(chē)退出正線運(yùn)營(yíng),將出現(xiàn)大量司機(jī)堆積等候值乘的情況發(fā)生,由于休息時(shí)間過(guò)于冗長(zhǎng),在平日、節(jié)日運(yùn)行圖轉(zhuǎn)換時(shí),峰谷問(wèn)題相繼出現(xiàn)。根據(jù)運(yùn)行圖分配值乘任務(wù),由于早晚高峰運(yùn)力及平峰運(yùn)力差異較大,高峰與平峰運(yùn)力比例為2.5∶1,早班及晚班人員數(shù)量有限,將白班分為早白班、白班、夜白班三種。其中早白和夜白班分擔(dān)早晚班高峰時(shí)段運(yùn)營(yíng)任務(wù),高峰與平峰的運(yùn)行受限出現(xiàn)大量人員堆積等候運(yùn)營(yíng)任務(wù)。

當(dāng)前乘務(wù)模式分兩種模式進(jìn)行優(yōu)化,當(dāng)前乘務(wù)模式四班三運(yùn)轉(zhuǎn),分為A、B、C、D四個(gè)輪乘班組完成每日運(yùn)營(yíng)工作。優(yōu)化一:五班三運(yùn)轉(zhuǎn),在相同人員情況下,班次數(shù)量的增加,班次方式的重組,將原有白、夜、早調(diào)整為夜、白、早,乘務(wù)員工作時(shí)間和工作強(qiáng)度與休息時(shí)間同時(shí)上升。絕大部分工作日高峰與平峰工作量呈現(xiàn)峰谷問(wèn)題,而工作日與節(jié)假日人員使用率不匹配可通過(guò)減少單個(gè)班次的人員來(lái)減少空閑人員。優(yōu)化二:獨(dú)立高峰班組為切入點(diǎn),提出了任務(wù)均衡模式(DRM)的峰班輪轉(zhuǎn)模式[5]。綜合班制分為四班三運(yùn)轉(zhuǎn)及高峰組,分為A、B、C、D四個(gè)輪乘班組及R輪乘高峰班組共同完成每日運(yùn)營(yíng)工作。

2.3.3 乘務(wù)計(jì)劃編制人員計(jì)算

集合點(diǎn)(輪乘站)設(shè)置在龍澤車(chē)站為最優(yōu),滿足乘務(wù)性質(zhì)里任務(wù)單元的組合條件,在相同的運(yùn)營(yíng)任務(wù)情況下,13A、13B線路高峰時(shí)段列車(chē)最小間隔2.5 h,分別運(yùn)用車(chē)組40輛、38輛列車(chē)計(jì)算,乘務(wù)計(jì)劃編制中預(yù)備率為15%。對(duì)比四班三運(yùn)轉(zhuǎn)、五班三運(yùn)轉(zhuǎn)、綜合班制(四班制、高峰班組)、包乘制人員使用情況(見(jiàn)表3),綜合班制人員使用率較高,適應(yīng)13A、13B線路應(yīng)用。

表3 13A、13B線路人員計(jì)算

3 結(jié) 論

軌道交通運(yùn)營(yíng)里程的延伸,地鐵運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目給政府帶來(lái)的財(cái)政壓力日益增多,地鐵自身以公益性為主,運(yùn)營(yíng)中難免出現(xiàn)虧損情況。如何降低運(yùn)營(yíng)成本成為現(xiàn)代化軌道交通運(yùn)營(yíng)需研究的課題,人員及設(shè)備成為降低成本的主要方面。針對(duì)13號(hào)線擴(kuò)能提升后人力與運(yùn)力最優(yōu)匹配問(wèn)題,采用乘務(wù)計(jì)劃編制模塊化方法,得出最優(yōu)方案為龍澤作為輪乘站及最優(yōu)輪乘單元組,綜合班制適應(yīng)未來(lái)13號(hào)線擴(kuò)能提升后乘務(wù)計(jì)劃編制模式。地鐵司機(jī)是地鐵安全運(yùn)營(yíng)的最后一道防線,優(yōu)化乘務(wù)計(jì)劃編制,提高乘務(wù)員工作效率,對(duì)工作強(qiáng)度進(jìn)行頻次控制,保證乘務(wù)員在上班時(shí)間精神充沛,降低安全風(fēng)險(xiǎn)。