城市軌道交通列車晚點成因分析及對策

夏江云

(深圳市地鐵集團有限公司，518026，深圳∥工程師)

列車晚點指標是地鐵運營管理的KPI(關鍵績效指標)之一。其與運行圖兌現率、正點率、列車服務可靠度等指標關系密切，綜合反映出運營公司客運服務、安全管理、設備質量等水平。根據國家標準GB/T 38374—2019《城市軌道交通運營指標體系》[1]，列車晚點指標主要指5 min及以上延誤事件數和 5 min及以上延誤率。

本研究主要分析了2015—2019年深圳地鐵1號線、2號線、3號線、5號線、7號線、9號線和11號線等7條線的5 min及以上延誤事件數(以下簡稱“晚點數量”)和5 min及以上延誤率(以下簡稱“延誤率”)的特征及成因，并提出了應對措施。2015—2019年期間，深圳地鐵1號線(2004年開通)已運營10年以上，深圳地鐵2號線、3號線、5號線(均于2011年開通)已過試運營磨合期，而深圳地鐵7號線、9號線、11號線尚處于試運營期狀態。本研究分析的數據包含有責晚點及無責晚點兩部分。其中深圳地鐵7號線、9號線、11號線的相關數據從2016年開始提取。

1 列車晚點整體特征分析

1.1 不同年度的列車晚點特征

通過分析深圳地鐵2015—2019年列車運行晚點數量和延誤率2個指標可以看出，2個指標有逐年降低的趨勢，如圖1所示。究其原因，一方面是運營人員、乘客通過磨合，逐漸適應列車擁擠度超過100%的常態，另一方面是運營公司通過分析2015—2016年列車晚點高發原因，推出遏制15 min及以上晚點方案、開展設備隱患整治、強化行車崗位人員培訓等系列措施，使列車晚點指標得到改善。

圖1 不同年份的列車晚點數量趨勢圖Fig.1 Trend chart of train delay amount in different years

1.2 不同線路的列車晚點特征

對上述深圳地鐵7條線路的列車運行晚點數量和延誤率進行分析，發現不同線路列車晚點的延誤率與列車擁擠度存在一定的正相關關系：2號線、7號線、9號線表現較好，主要是具備線路客流量較小、擁擠度低等優勢；3號線、5號線、11號線表現居中；1號線晚點指標表現不佳，主要是由于線路年限較長、設備老化和客流量為線網最大等因素導致，如圖2所示。

圖2 不同線路的列車晚點特征Fig.2 Features of train delay on different lines

1.3 不同時間段的列車晚點特征

通過分析2015—2019年間列車晚點情況，非高峰小時晚點數量在10件左右，早、晚高峰晚點事件集中發生，占比分別達到42.0%和22.0%。這主要是由于高峰期行車間隔短、可用于調整延誤的冗余時間少和設備負荷大導致故障率高，如圖3所示。另外，高峰時段的車門夾人夾物、乘客暈倒或不適、物品掉入軌行區和沿途大客流累加延誤等乘客因素影響也較非高峰時段影響大。

根據統計，早、晚高峰乘客因素占整體晚點比率為33.5%，是非高峰乘客因素占比16.5%的2倍左右。這反映出早、晚高峰的列車擁擠度和站臺候車條件較非高峰時差。另外，早高峰列車晚點明顯比晚高峰多，主要原因是早高峰人流較晚高峰集中、列車擁擠度更大。

1.4 列車晚點起因類別分析

通過對2015—2019年列車晚點的起因分析，發現信號故障、乘客及外部因素、車輛故障為晚點起因占比最高的類別，占整體晚點比率的91.67%。因站臺門和供電故障引起的5 min及以上晚點零星發生，如圖4所示。

1.5 列車晚點指標情況分析

按照指標維度對5 min及以上列車晚點分布情況分析，可以發現隨著延誤時間增加，列車晚點占整體的比率逐漸下降，其中5～10 min、11～15 min兩個區間占比最大，如圖5所示。

圖5 不同晚點指標占比情況Fig.5 Proportion of different delay indexes

2 列車晚點成因分析

2.1 設備因素特征分析

設備故障引起5 min及以上列車晚點主要集中在信號、車輛、站臺門和供電4個系統。其中，信號故障引起的列車晚點占比36.78%、車輛故障引起的列車晚點占比27.30%、站臺門故障引起的列車晚點占比4.31%、供電故障引起的列車晚點占比2.59%，其他設備暫未引起5 min以上的列車晚點。通過進一步分析15 min以上列車晚點數據，主要集中在信號故障、車輛故障，占本類列車晚點比率均超過8.00%，站臺門、供電和其它設備系統發生15 min以上列車晚點的情況極少，如圖6所示。

圖6 各設備系統15 min以上晚點數量及占本類晚點比率分析

1) 信號系統故障引起的15 min以上列車晚點絕對值和占比均比其他因素的高，主要是因道岔故障、板卡故障和網絡故障等引起線路關鍵節點阻塞或區域性產生較大影響，進而引起15 min以上的列車晚點。

2) 車輛故障引起的列車晚點主要是車門、制動、輔助供電、牽引等類型故障引起，通過切除車門、清客回場或存放存車線等措施，晚點時間均能控制在15 min以內，但也有8件因列車救援或車門故障引起15 min以上的列車晚點。另外，分析五年間發生的7件列車救援，5件造成15 min以上的列車晚點，1件處置得當把延誤時間控制在10 min內；救援距離大部分在1～2個區間，個別出現了4～6個區間的情況。

3) 站臺門故障引起的列車晚點主要是DUC(門控單元)、PEDC(站臺門控制器)、驅動UPS(不間斷電源)、絕緣不良等故障所引起的，通過站務及維修人員處理，晚點時間均能控制在10 min以內，發生1件因列車超重導致車門與屏蔽門防踏空膠條干涉，進而引起15 min以上的列車晚點。

4) 供電故障引起的列車晚點主要是保護跳閘、電壓波動、結構滲水和絕緣不良等，發生后均能快速恢復，反映出其設備可靠性及冗余度較高，列車晚點數量少且時間均能控制在15 min以內。

5) 2015—2019年，暫未發生因軌道、通信、綜合監控、FAS(火災報警系統)、PIS(乘客信息系統)、PA(廣播)等其他系統設備引起5 min及以上的列車晚點。

2.2 乘客及外部因素特征分析

通過分析乘客及外部因素，夾人夾物引起的列車晚點類型最為突出，另外因乘客暈倒或不適、乘客物品掉入軌行區、乘客擅動緊急裝置、乘客沖突或恐慌等引起的列車晚點也存在一定的比率(如圖7所示)。對夾人夾物引起的列車晚點類型作進一步分析可知，車門夾人夾物占比90%以上，另有3件影響較大的車門與屏蔽門間隙夾人夾物。

圖7 乘客及外部因素造成列車晚點的分布情況

在96件乘客及外部因素引起的5 min以上列車晚點中，71.88%(69件)的處置時間在10 min以內，9.38%(9件)的處置在15 min以上，15 min以上的列車晚點主要集中發生在區間進人、外部物品侵限、車門與屏蔽門間隙夾人、疊加設備故障等。

2.3 人員因素特征分析

通過對五年間發生的348件列車晚點的人員因素進行分析，5件是由于人員問題引起的晚點，另有85件人員因素造成影響擴大，整體占比25.86%；涉及崗位責任的主要是司機、站務人員、調度人員及檢修人員，各崗位人員因素引起晚點的占比情況如圖8所示。

圖8 各崗位人員因素引起晚點的占比分析

1) 司機崗位的人員因素責任58件，占比55.77%，主要包括應急處置能力(24件)和操作技能(34件)兩類問題：應急處置能力主要是在設備故障后判斷失誤、處置錯誤或延誤等；操作技能包括車門切除作業問題(17件)、操作失誤(6件)、崗位溝通延誤(4件)、對標停車(3件)、清客(2件)等。

2) 站務人員的人員因素責任28件，占比26.92%，主要包括：清客時間過長9件，人工準備進路問題5件，車控室應急操作不當4件，站臺門應急處置不當3件，車站客流管控不力3件，站臺防護不到位3件，運營前檢查不到位1件。

3) 調度人員的人員因素責任15件，占比14.42%，處置延誤或處置不當8件，行車組織不到位5件，調度命令溝通問題2件。

4) 因檢修人員的原因導致列車晚點發生有3件，占比2.88%。

3 列車晚點控制措施及啟發

3.1 設備因素控制措施及啟發

通過以上分析可知，約有7成左右晚點是由設備因素引起的，故提高設備系統可靠性是減少晚點的最重要途徑，特別是對信號、車輛、站臺門和供電等行車相關設備系統。歷年來，深圳地鐵通過開展“三查一提升”“設備隱患專項整治”“設備維保質量提升”“遏制15 min以上列車晚點”等專項活動，對修程修制、檢修質量、慣性故障、設備隱患等進行整治或優化，晚點指標已逐年向好，特別是一些明顯缺陷導致的列車晚點得到控制，證明了運營公司加強設備管理可改善列車晚點指標。

從設備全生命周期的角度來看，目前建設階段與運營階段的設備系統RAMS(可靠性、可用性、可維護性和安全性)管理相對獨立，設計、建設、驗證和反饋流程存在不能閉環的缺憾。在工程實踐中，特別是對列車晚點影響較大的車輛、信號、站臺門和供電等專業，可考慮對運營期間設備RAMS指標是否達標的驗證、系統設計制造優化反饋等進行完善，具體如圖9所示。

圖9 城市軌道交通RAMS管理優化示意圖

在近年來的全自動運行線路建設中，國內同行在提高設備系統可靠性、優化列車晚點指標等做了一些工作，對車輛、信號、綜合監控、供電、站臺門、通信等系統提出了系列的功能要求。《中國城市軌道交通全自動運行系統技術指南(試行)》[2]提出了RAMS保障要求，通過建設階段制定各系統RAMS指標、各設備部件的RAMS指標計算和分解、核心關鍵設備設計等，以保障系統穩定運行；在運營階段收集、驗證系統RAMS指標是否達到要求，并用于指導新線建設。

3.2 乘客及外部因素控制措施及啟發

乘客及外部因素作為列車晚點起因占比達到了27.59%，也是控制列車晚點的重要因素。對于最為突出的夾人夾物類型，目前主要采取車站客流管控、站臺監控、應急處置等人為管控措施。對于站臺門防夾，國內地鐵行業在積極探索站臺門防夾板、激光探測、雷達探測等方案，但還需在抗干擾、可靠性、場景適用等方面作進一步優化，并通過工程實踐來驗證。

通過對大客流因素分析可知,因沿途大客流累加延誤造成列車晚點6件，超過列車最大AW3(超員載荷)載重能力造成列車晚點3件，沿途大客流疊加原晚點因素一起形成列車晚點34件。另外通過前文分析，由于早晚高峰乘客干擾因素多、行車間隔短、冗余時間少、設備負荷大，早晚高峰列車晚點集中發生，乘客及外部因素類型的列車晚點發生概率較大。為減少大客流的影響，可通過線路區域客流控制、站臺全域管控、設備部門現場值守等措施，以形成車廂/站臺可控、上下車有序、應急處置迅速的良好局面。

開展形式多樣的安全乘車宣傳活動和警示，也可提高乘客安全乘車意識。另外，對于區間進人、外部物品侵限等易造成較大晚點的因素，建議在設計階段應加強高架車站和區間的防爬、封閉等措施。

在全自動運行線路中，對于乘客、司機作為首位發現者的情況，包括夾人夾物、區間進人、區間異物、乘客暈倒或不適、乘客恐慌等，可考慮采取探測、報警、語音技術等措施，及早發現事件，并有效控制事件。

3.3 人員因素控制措施及啟發

從崗位因素來說，提高司機、站務、調度等人員的應急處置能力和操作技能，可有效控制列車晚點的發生或擴大影響。對此，運營公司培訓體系應發揮應有的作用，包括理論及實操培訓、實操鑒定等。另外，對于行車崗位的心理素質提升及崗位間溝通培訓也要開展一些強化工作。運營公司可梳理自身特征因素，建立對應培訓體系。現根據人員因素分析，提出一些重點控制措施，如圖10所示。

圖10 各崗位的人員因素控制措施示意圖

從列車晚點類型控制角度來說，對車輛、信號、站臺門、乘客及外部因素等類型進行細化分析，考慮建立基于列車晚點因素的應急預案及演練體系；每年可根據列車晚點情況對應急預案的契合度進行分析，對于應急預案進行優化；每年對演練科目及頻次的適應性進行分析，并開展針對性的強化措施。

4 結語

城市軌道交通列車晚點成因分析與控制是行業內重要的管理改善項目。本文通過擴大數據樣本和細化分析模型，對深圳地鐵五年間的列車晚點成因分析與對策進行了一些有益的探索和嘗試。隨著國內全自動運行線路的推廣，列車晚點分析的一些成果將對今后全自動運行線路的功能設置、系統重點、RAMS管理等有更多的啟發，對提高系統穩定性也會發揮一定的作用。