地鐵郊區長大線路列車救援影響分析研究

林智 曾溢暉

摘 要：為了有效降低列車故障救援對正線運營的影響，本研究基于新舊國標下，對列車故障救援進行對比分析，通過建立模型、數據測試及實例驗證，得出新增長大線路避讓線作為故障救援停車點，可減少故障救援后第三趟列車的晚點時間，降低乘客最大候車時間，降幅分別達26%～81%、15%～55%，具有極大的社會效益，可為后續線路配線設計提供參考。

關鍵詞：城市軌道交通;長大區間;列車救援

近年來，隨著城市軌道交通的快速發展，部分城市相繼開通了郊區線路，然而城市郊區線路多為長大線路，具有站間距離長、救援路徑長、旅行速度高等特點，如發生列車救援，勢必對列車晚點和乘客出行帶來較大影響。國內外學者對城市軌道交通列車救援方案的研究主要集中在常規線路方面，如劉煥軍等[1]為地鐵列車司機救援演練制動操作方式的合理性提供依據，基于Simulink 模塊建立地鐵列車縱向動力學模型，對列車救援工況下車鉤力進行仿真分析，并提出救援演練制動操作方式優化建議;朱巧珍[2]等以站臺滯留人數與加開備用列車數的加權和最小為目標，構建故障救援情形下的地鐵列車調度調整混合整數規劃模型;陳穎斌[3]等為盡可能避免城市軌道交通列車發生故障救援、提高救援處置效率、較少延誤時間，對城市軌道交通列車故障救援相關的規程、人員操作、設施設備3個方面進行分析;馬波[4]對比了國內城市軌道交通相關列車故障救援的做法，建立了城市軌道交通列車故障救援作業流程;湯霖[5]等基于弧段覆蓋理論、覆蓋衰退理論和考慮時間滿意度的覆蓋理論，設計考慮時間滿意度和最大覆蓋率的救援列車部署方案;劉紀儉[6]等通過對一條線路不同位置發生列車故障救援時救援路徑的選擇進行了探討，分析了救援路徑的種類及路徑的選擇方法。

城市軌道交通列車救援在常規線路救援方案的組織優化研究方面取得了豐富的成果，但是在眾多列車救援的研究文獻中卻鮮有針對城市軌道交通郊區長大線路的研究，然而郊區長大線路列車救援相對常規線路對列車晚點及乘客出行方面具有更大的影響，隨著城市軌道交通郊區長大線路的不斷開通，如何組織最優化的郊區長大線路列車救援方案，將是更加值得深思的問題。本文基于城市軌道交通郊區長大線路特點及新舊國標的背景下，從降低列車晚點時間及乘客最大候車時間方面，研究如何降低郊區長大線路列車救援的影響。

1 新舊國標對比分析

2019年10月16日，交通運輸部發布《城市軌道交通行車組織管理辦法》，并于2020年4月1日起實施。其中，第二十六條明確指出“連掛后兩列車均為空駛時，推進運行速度不應超過30 km/h，牽引運行速度不應超過45 km/h;任一列車載客的運行速度不應超過25 km/h”。相比原標準，空載推進速度下降33.3%，載客救援推進速度下降37.5%、空載救援牽引速度降44.4%。

本研究結合某地鐵A號線及B號線并選取列車故障救援的關鍵指標進行新舊國標下的對比分析，得出A號線：舊國標下旅行速度與救援推進速度對比為增幅44.4%（快車80%），新國標下旅行速度與救援推進速度對比為增幅22.2%（快車55.6%）;B號線：舊國標下旅行速度與救援推進速度對比為增幅117%（快車170%），新國標下旅行速度與救援推進速度對比為增幅83.3%（快車133%）。以A號線、B號線為例，選取最困難點，A號線救援路徑最長點推進距離約為32.59 km，B號線救援路徑最長推進距離為18.2 km，基于前期救援演練數據進行統計對比并結合新標準救援速度調整后對影響故障救援的指標分析，選取影響最大的數據，得出結果如表1.1所示：

3 實例分析

3.1 基礎數據

某地鐵A號線和B號線列車、線路數據如表3.1、3.2所示：

3.2 安全性測試

計軸占用測試：完成線路12個側股地點測試，停放兩列車后，計軸均不占用道岔區段。動車測試：完成線路12個側股地點停放兩列車后，后續列車均可排列進路，ATO/PM/RMF/CUT-OUT駕駛模式通過直股無異常。物理侵限檢查：完成線路12個側股地點停放兩列車后，距離前、后道岔警沖標約65 m，物理空間滿足安全需求。NCO（非通信障礙物）蔓延測試：完成線路12個側股地點，停放兩列車后，后續列車通過均會產生軟NCO蔓延，但不影響列車運行，列車通過后消失。得到測試結果如下：

避讓線共12個地點均可作為救援組織時停放連掛列車的臨時存車線，上述避讓線均具備停放2列連掛電客車的物理條件（未占用前后方道岔計軸區段、未越過前后方警沖標），信號存在NCO軟蔓延至岔區計軸現象，不影響直股列車的正常通行（ATO/PM/RM/CUT-OUT模式均測試），具體測試結果數據如表3.3所示。

3.3 結果分析

在選取了多個故障位置進行了24次列車故障救援演練測試后，測試結果顯示：連掛動車時間均控制在15分鐘內，平均用時13.95分鐘，達到目標值。在完成列車故障救援連掛動車流程統一規范及避讓線可停放兩列電客車測試后，根據測試結果對既有救援方案進行優化，針對困難點利用救援晚點公式對受影響的后續第三趟車進行晚點時間計算測試，結果表3.4所示。

由表3.4知，按照原方案實施救援，A號線最困難點出現故障第三趟車，最大晚點高達47.34分鐘，乘客最大等候時間為63.84分鐘;優化救援方案后，通過避讓線存放故障車及救援車后，最困難點出現故障第三趟車，最大晚點下降到13.93分鐘，乘客最大等候時間下降到30.43分鐘，下降幅度分別為71%及52%，均超過50%以上。

4 結語

本文基于新舊國標對列車故障救援對比分析的背景下，通過建立模型、實例驗證及安全性測試得出通過新增長大線路避讓線作為故障救援停車點，可有效減少故障救援后的第三趟列車晚點時間及降低乘客最大候車時間。因此，本研究可以有效的降低列車故障救援對于正線運營的影響，提高地鐵服務水平，具有極大的社會效益。本研究改造成本低，僅需在避讓線合適位置增加指引司機停車位置標識，可為后續線路配線設計提供參考。

參考文獻：

[1]劉煥軍，劉世，趙海，等.地鐵列車救援演練制動操作方式優化研究[J].現代城市軌道交通，2021（2）：8-11.

[2]朱巧珍，柏赟，閆冬陽，等.故障救援情形下的地鐵列車調度調整模型[J].中國鐵道科學，2021，42（1）：166-174.

[3]陳穎斌，潘寒川，劉志鋼，等.城市軌道交通列車救援組織優化探討[J].鐵道運輸與經濟，2019，41（9）：105-109.

[4]馬波.城市軌道交通列車故障救援組織優化研究[J]. 交通運輸工程與信息學報，2016，14（4）：76-80.

[5]湯霖，孟學雷，郭文博，等.基于覆蓋理論的鐵路救援列車部署方案研究[J].鐵道科學與工程學報，2018，15（6）：1609-1617.

[6]劉紀儉，凌松濤.地鐵列車救援路徑的選擇[J].城市軌道交通研究，2014，17（12）：80-82+106.