地鐵單線局部中斷的運營調(diào)整研究

吳 非 周茂慶 陳維新

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地鐵單線局部中斷的運營調(diào)整研究

吳 非 周茂慶 陳維新

摘 要：以無錫地鐵單線局部中斷情況下的運營調(diào)整為實例，從選擇最優(yōu)調(diào)整方案，到影響調(diào)整的配線設(shè)置分析，提出優(yōu)先加設(shè)交叉渡線、按影響正線的范圍來合理設(shè)置存車線的方案，為運營調(diào)整及配線設(shè)計提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地鐵；存車線；渡線；運營調(diào)整

吳 非：無錫地鐵集團運營分公司，工程師，江蘇無錫214000

0　引言

2015年6月17日無錫地鐵2號線在三陽廣場站—上馬墩站下行區(qū)間中斷的情況下，經(jīng)積極的行車調(diào)整，維持了上下行15 min 的行車間隔、5840人次/h 的運能，最高斷面客流出現(xiàn)在東林廣場站—三陽廣場站上行的5777人次/h，滿足當(dāng)時無錫市民乘坐2號線的出行需求，調(diào)整過程中，中間站乘客無須清客，保持了較高的服務(wù)質(zhì)量。在地面交通因暴雨接近癱瘓的情況下，無錫地鐵充分發(fā)揮了軌道交通的優(yōu)勢，保持了無錫公共交通整體的安全暢通、優(yōu)質(zhì)服務(wù)，贏得了無錫市民的信任。本文探討無錫地鐵在行車調(diào)整、車站配線設(shè)計方面積累的經(jīng)驗和教訓(xùn)，為城市軌道交通的設(shè)計和運營提供借鑒。

1　無錫地鐵2號線單線局部中斷的運營調(diào)整

1.1事件概況

無錫已開通地鐵1號線，線路總長29.42 km，車站24座；地鐵2號線，線路總長26.33 km，車站22座。

圖1為地鐵2號線配線圖，故障停電中斷區(qū)域為三陽廣場站—上馬墩站下行區(qū)間，如圖1所示。因無錫地鐵1號線最高斷面客流出現(xiàn)在火車站—勝利門站下行線，為6113人次/h，2號線出現(xiàn)在東林廣場站—三陽廣場站上行線，為5777人次/h。B 型列車標(biāo)準(zhǔn)載客量為1460人，因此，交路調(diào)整須維持15 min 的列車間隔，保持5840人次/h的運能，才能滿足市民乘坐軌道交通的需求。

圖1　無錫地鐵2號線配線圖（紅色為當(dāng)日中斷區(qū)段）

圖2　兩端小交路（上馬墩站換乘）

1.2行車調(diào)整方案比選

在2號線當(dāng)前配線的情況下，下行三陽廣場站—上馬墩站失電，行車調(diào)整方案較合理的有如下3種方式。

（1）調(diào)整方式1，采用兩端小交路銜接：梅園站—上馬墩站、上馬墩站—無錫東站，具體如圖2所示。清客時間按2 min 計時，維持行車間隔約為12 min。

圖3　兩端小交路（東林廣場站換乘）

圖4　∞形調(diào)整交路

（2）調(diào)整方式2，采用兩端小交路銜接：梅園站—東林廣場站、三陽廣場站—無錫東站，具體如圖3所示。清客時間按2 min 計時，維持行車間隔約為13 min。

（3）調(diào)整方式3，采用 ∞ 形調(diào)整：梅園站—五愛廣場站、靖海站—無錫東站正常運行，經(jīng)五愛廣場站下行站臺經(jīng)三陽廣場站存車線運行至上馬墩站上行站臺，經(jīng)渡線運行至靖海站下行站臺，如圖4所示。在正常行車間隔8 min 的情況下，調(diào)整運行效果如圖5所示（實跡圖），單線共線區(qū)段行車間隔約為15 min。

調(diào)整方式1與調(diào)整方式2，均是利用中間站進行換乘，時間間隔接近，調(diào)整方式2可以將上行需換乘地鐵1號線的乘客直接送達(dá)至三陽廣場站，便于換乘客流。調(diào)整方式1、2時間間隔略優(yōu)于調(diào)整方式3，因在中間站需清客1～2次，乘客服務(wù)不及調(diào)整方式3。15 min 間隔能夠滿足當(dāng)前運量需求時，選用調(diào)整方式3的 ∞ 形調(diào)整，維持較高的服務(wù)質(zhì)量，適用于地鐵單線局部中斷的大多數(shù)情況。

1.3∞ 形調(diào)整的行車組織

確定 ∞ 形調(diào)整的行車方案后，需要對列車發(fā)車間隔把控、列車數(shù)確定、列車運行、信息傳遞等各個環(huán)節(jié)進行詳細(xì)的考慮，保證合理的行車組織，才能達(dá)到優(yōu)質(zhì)的調(diào)整效果。

（1）須控制列車在三陽廣場站至靖海站上行單線的運行。按原8 min 的行車間隔，下行列車在三陽廣場站存車線等待，避讓上行列車約5 min，在靖海站須避讓下行列車約7.5 min，信號手動排列開放的時間1次0.5 min，全周轉(zhuǎn)時間約增加13.5 min，調(diào)度員須控制始發(fā)站列車發(fā)車間隔，按15 min 均衡發(fā)車，適當(dāng)延長停站時間，避免單個車站長時間?？俊?/p>

（2）確定列車數(shù)。在選用 ∞ 形調(diào)整的情況下，列車間隔15 min，2號線正常情況下全周轉(zhuǎn)時間95 min36 s，技術(shù)速度45.8 km/h，旅行速度34.2 km/h。故加上停靠等待的時間，此時全周轉(zhuǎn)時間為108 min36 s，所需列車數(shù) = 全周轉(zhuǎn)時間/列車間隔 =7.24列，8列列車即可滿足需求，組織2列列車停入折返線，為恢復(fù)正常運營做好準(zhǔn)備。

（3）列車運行。全線列車由 ATO-CBTC 改為 ATPCBTC 運行，加強共線運行區(qū)間的監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的異常情況。

圖5　∞形調(diào)整效果圖

（4）信息傳遞。布置三陽廣場站—上馬墩站各車站注意接車方向，各次列車在梅園站、無錫東站憑調(diào)度員命令動車，人工控制發(fā)車間隔；通過乘客信息系統(tǒng)（PIS）向全線車站發(fā)布通知，告之下行須換乘的乘客在東林廣場站乘坐上行列車至三陽廣場站，并通過微博等媒體向社會公布。

（5）換乘客流組織及公交接駁。因三陽廣場站存車線在站臺中部，下行越站時不具備登乘條件，組織下行梅園站—五愛廣場站乘客在東林廣場站上行站臺下車，后續(xù)搭乘上行列車到達(dá)三陽廣場站上行站臺換乘，同時安排三陽廣場站至上馬墩站公交接駁。

圖6　存車線的形式

2　運營調(diào)整對車站配線的設(shè)置需求

按照 GB50157-2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》的要求，正線應(yīng)每隔5～6座車站或8～10 km 設(shè)置停車線，其間每相隔2～3座車站或3～5 km 應(yīng)加設(shè)渡線。實際上有些地鐵選用渡線來替代存車線，如上海8號線曲陽路站到耀華路站設(shè)置的存車線間隔11個車站；而有些線路又過于強調(diào)每隔4站設(shè)置存車線的作用，如上海地鐵10號線。因此，如何合理優(yōu)化存車線及渡線布局，增加調(diào)度的靈活性，滿足運營需求，有效節(jié)約投資，就成為關(guān)鍵。

2.1運營調(diào)整對存車線選型的設(shè)置要求

若存車線處于線路中間區(qū)域，應(yīng)采用圖6a 中4條渡線的形式，一方面各方向的故障車均較容易進入存車線；另一方面發(fā)生線路等故障須調(diào)整交路時，該形式更靈活實用。如東林廣場站—上馬墩站上行失電，因三陽廣場站存車線只有3個方向的渡線，靖海站渡線因上馬墩站上行站臺失電無法折返，只能河埒口站—柏莊站兩端小交路方案行車，行車間隔為45 min，存車線的設(shè)置不能有效地滿足運營需求。

若處于線路兩端區(qū)域時，往往是設(shè)在小交路折返站，須與折返線分開設(shè)置，互不兼用，充分保證折返功能與存車線功能，列車故障存車線應(yīng)與正線貫通。效果較優(yōu)的存車線形式如圖6b 和6c 所示，便于有動力的故障車隨時回車輛段；無動力的列車可以由救援車從渡線一頭拉回車輛段，作業(yè)方便，方向較順。圖6中雙箭頭表示車輛段或停車場的方向，單箭頭表示運行方向；有渡線的為存車線。

2.2從交路調(diào)整來看對存車線及渡線的設(shè)置要求

從交路調(diào)整角度來看，當(dāng)1條線線路中斷或運營阻塞時，通過渡線、存車線進行折返、單線雙向運行。每隔3個站設(shè)置存車線或渡線相對合理，此情況下，阻塞區(qū)段單線往返運營周期約15 min，能夠滿足大多數(shù)城市軌道交通運營初期的運能需求。綜合無錫地鐵1、2號線的配線使用情況，在折返站或小交路折返站確定的情況下，八字渡線組合（圖7）以及交叉渡線和單渡線組合（圖8）的2種配線形式具有較強的實用性。一方面能維持單線堵塞情況下，另一條線15 min 的行車間隔；另一方面在局部中斷的情況下交路調(diào)整更加機動靈活。交叉渡線與單渡線組合能兼顧各個方向的調(diào)整，而且設(shè)置存車線車站的選擇也較靈活，適合投資或線路條件受限的地鐵線路。

圖7　八字渡線組合

圖8　交叉渡線與單渡線組合

2.3運營調(diào)整對存車線間隔的設(shè)置要求

2.3.1從救援列車運行時間來看對存車線的設(shè)置要求

當(dāng)列車在運行中出現(xiàn)故障時，配線布局能及時引導(dǎo)故障列車離開正線，進入存車線，盡最大可能減少對正常運行的干擾，維持較高的行車質(zhì)量。因故障列車救援連掛至動車的時間是相對固定的，1列故障車處理下線總時間應(yīng)控制30 min 以內(nèi)，下線走行總時間=存車線間隔距離走行時間 + 進出存車線的時間。通過對進出存車線時間的控制，可以增大存車線之間的間隔。表1為無錫地鐵當(dāng)前救援列車進出存車線的步驟和時間表，進出存車線至恢復(fù)載客運行總時間約為5.5 min，通過司機技能的提升，人員設(shè)備磨合，參照其余成熟地鐵經(jīng)驗，時間有望壓縮至4 min。則宜按故障列車以25～30 km/h 的運行速度、走行時間不大于26 min 為控制目標(biāo)，故存車線間隔距離上限可控制在10.8 km 或13 km，各線路根據(jù)自身的線路及車輛條件確定故障列車推進速度和存車線間隔距離的上限。

表1　救援列車進出存車線步驟和時間

2.3.2從存車線離車輛段/停車場的距離來看對存車線的設(shè)置要求

若故障發(fā)生地點離車輛段/停車場較近，且運行方向為車輛段/停車場時，故障列車的處置有2個選擇：一是將故障車推進至存車線，待運營結(jié)束之后再組織列車救援回庫；二是將故障車直接推回車輛段/停車場，至救援編組尾部出清正線即可恢復(fù)全線正常運行。

故障列車以平均25 km/h 的運行速度計，因線路局部中斷下線路旅行時間增加10～15min，通常大部分線路旅行速度為35 km/h，總周轉(zhuǎn)時間在100 min 左右，故障中斷下的線路旅行速度約取30.6 km/h（系數(shù)0.875）。僅考慮進出存車線的5.5 min（表1的時間總計）影響，由表2列車25 km/h、30.6 km/h 運行的效果可知，相當(dāng)于故障列車推進運行12 km，后續(xù)列車適當(dāng)限速運行的效果。顯然配線中存車線距離車輛段/停車場12 km 以下時，設(shè)置意義不大，故障列車直接運行回庫更為合理?？蛇m當(dāng)考慮延長存車線至車輛段/停車場的設(shè)置距離，或?qū)⒋孳嚲€有效長度延長1倍，救援時救援列車在存車線內(nèi)完成解鉤、換端作業(yè)，然后利用另一側(cè)線路投入運營，這樣正線運營阻塞時間與故障車進出存車線時間基本無關(guān)。存車線間隔可延長12～13 km，雖然單條存車線有效長度增加了1倍，投資亦相應(yīng)增加，但從全線存車線的布置來看，由于增加了存車線之間的距離，與規(guī)范要求相比投資額并不一定會增加。

3　結(jié)論

綜上所述，本文以無錫地鐵2號線單線局部中斷情況下的處置為實例，通過 ∞ 形交路的積極調(diào)整，取得了較高質(zhì)量的行車組織和乘客服務(wù)。進而從運營調(diào)整的角度提出對車站配線的需求，明確存車線的選型設(shè)置，適當(dāng)加大存車線間隔至10～13 km，加設(shè)交叉渡線，加大存車線與車輛段及停車場的間隔，延長存車線長度，可以提高調(diào)度調(diào)整的靈活性，滿足實際的運營需求。在此將無錫地鐵在實際運營遇到的問題與解決方式提出，拋磚引玉，共同探討。

表2　列車25km/h、30.6km/h 運行的效果（時間）　min

參考文獻

［1］ GB50157-2013地鐵設(shè)計規(guī)范［S］. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

［2］ 徐立國. 上海市城市軌道交通停車線設(shè)置探討［J］. 城市軌道交通研究，2006（2）：10-12.

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［4］ 謝小星. 地鐵線路停車線及渡線設(shè)置探討［J］. 城市軌道交通研究，2005（6）：27-30.

責(zé)任編輯 冒一平

Operation Adjustment under Partial Traffi c Interrup of Metro Single Line

Wu Fei, Zhou Maoqing, Chen Weixin

Abstract:Taking the operation adjustment for partial traffic interrup by single line on Wuxi metro as an example, the paper makes choice of optimal adjustment scheme, influence of line arrangement, gives scheme of priority to additional crossover track, and reasonable car parking track based on infl uence range on mainline, provides reference to operation adjustment and line design.

Keywords:metro, parking track, crossover track, operation adjustment

中圖分類號：U292.4

收稿日期2015-07-30