既有地鐵運(yùn)營(yíng)條件下的行車(chē)調(diào)整方法

摘" 要：地鐵列車(chē)行車(chē)密度高、追蹤間隔短，調(diào)度員在突發(fā)情況下的反應(yīng)時(shí)間、抉擇越來(lái)越少，行車(chē)調(diào)整難度大幅提升。該文基于既有地鐵運(yùn)營(yíng)條件，提出適用于貴陽(yáng)地鐵1號(hào)線(xiàn)不同晚點(diǎn)程度情況下“先壓后趕“的運(yùn)行調(diào)整方法。實(shí)踐證明，該方法可以有效提高調(diào)度員應(yīng)急處置效率，減小晚點(diǎn)事件對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；列車(chē)晚點(diǎn)；應(yīng)急處置；行車(chē)調(diào)整；“先壓后趕”

中圖分類(lèi)號(hào)：U231.92" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2023）19-0141-04

Abstract： The metro train has the advantages of high traffic density and short tracking interval， the response time and choices of dispatchers in sudden situations are less and less， and the difficulty of train adjustment is greatly increased. Based on the existing subway operation conditions， this paper puts forward the operation adjustment method of \"pressing first and then catching up\"， which is suitable for Guiyang Metro Line 1 with different degrees of delay. Practice has proved that the method can effectively improve the emergency response efficiency of dispatchers and reduce the impact of late events on operation.

Keywords： urban rail transit; train delay; emergency response; traffic adjustment; \"pressing first and then catching up\"

截至2021年，國(guó)內(nèi)共有51座城市開(kāi)通城市軌道交通線(xiàn)路269條，作為城市公共交通的主動(dòng)脈，具有行車(chē)密度高、追蹤間隔短、運(yùn)輸能力大的特點(diǎn)。在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中常因行車(chē)設(shè)備失效、車(chē)輛故障、人為等各類(lèi)干擾因素，導(dǎo)致列車(chē)（后文稱(chēng)為“事件車(chē)”）偏離運(yùn)行計(jì)劃出現(xiàn)晚點(diǎn)，可能造成其前方列車(chē)因行車(chē)調(diào)整晚點(diǎn)以及后方“列車(chē)群“出現(xiàn)大面積連帶晚點(diǎn)[1-3]。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2019—2021年貴陽(yáng)地鐵1號(hào)線(xiàn)發(fā)生5 min及以上晚點(diǎn)事件數(shù)13件，造成晚點(diǎn)列車(chē)68列次，其中連帶晚點(diǎn)39列次（占比57.4%）。在應(yīng)急處置全過(guò)程，絕大多數(shù)情況下初始晚點(diǎn)的列車(chē)數(shù)量多于終到站晚點(diǎn)的列車(chē)數(shù)量。因此，研究基于當(dāng)前運(yùn)營(yíng)條件下不同晚點(diǎn)情況下的行車(chē)調(diào)整方法，對(duì)幫助調(diào)度員快速控制全局并作出科學(xué)的行車(chē)調(diào)整組合策略，縮小晚點(diǎn)影響范圍、恢復(fù)運(yùn)營(yíng)秩序有著重要現(xiàn)實(shí)意義。

1" 當(dāng)前地鐵運(yùn)營(yíng)條件

1.1" 貴陽(yáng)地鐵1號(hào)線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施

貴陽(yáng)地鐵1號(hào)線(xiàn)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“1號(hào)線(xiàn)”）采用四動(dòng)兩拖六輛編組型式（B型車(chē)輛），采用受電弓受流，最高運(yùn)行速度為80 km/h。1號(hào)線(xiàn)正線(xiàn)采用的是基于波導(dǎo)管和自由波無(wú)線(xiàn)通信的移動(dòng)閉塞信號(hào)系統(tǒng)（CBTC），列車(chē)旅行速度為35.41 km/h，技術(shù)速度為45.97 km/h。

1號(hào)線(xiàn)線(xiàn)路起于竇官站，止于小孟工業(yè)園站，運(yùn)營(yíng)里程34.83 km。連接著老城區(qū)與觀山湖區(qū)，其中八鴿巖站與貴陽(yáng)北站垂直落差161 m，線(xiàn)路經(jīng)過(guò)平緩處理后，1號(hào)線(xiàn)正線(xiàn)線(xiàn)路坡度控制在28‰以?xún)?nèi)。我國(guó)地鐵規(guī)范規(guī)定正線(xiàn)最大坡度一般不宜大于25‰，1號(hào)線(xiàn)正線(xiàn)線(xiàn)路坡度占比情況見(jiàn)表1。

1.2" 不同速度值的區(qū)間運(yùn)行效果

基于上述地鐵運(yùn)營(yíng)條件，對(duì)1號(hào)線(xiàn)上、下行共48個(gè)區(qū)間開(kāi)展25、40、50 km/h不同速度值的運(yùn)行時(shí)間增量測(cè)量統(tǒng)計(jì)（時(shí)間增量直接反映列車(chē)在不同限速值的調(diào)整效果），整理得到表2。出現(xiàn)運(yùn)營(yíng)突發(fā)情況，針對(duì)地點(diǎn)不同、受影響程度不同的列車(chē)，調(diào)度員在采取不同速度值進(jìn)行限速調(diào)整過(guò)程中可參考此表，以解決“限速多少”“限速到哪”的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，從而達(dá)到較好的行車(chē)調(diào)整效果。

2" 既有運(yùn)營(yíng)條件下的行車(chē)調(diào)整方法

2.1" 不同階段下的行車(chē)調(diào)整措施

從運(yùn)營(yíng)事件發(fā)生至處置完畢，事件車(chē)動(dòng)車(chē)前稱(chēng)為“壓點(diǎn)”階段，從動(dòng)車(chē)后至恢復(fù)圖定行車(chē)間隔或到達(dá)終點(diǎn)站的過(guò)程稱(chēng)為“趕點(diǎn)”階段。

調(diào)度員在“壓點(diǎn)”階段對(duì)事件車(chē)的前后方列車(chē)采取不同力度的運(yùn)行限制措施，稱(chēng)為“壓點(diǎn)“運(yùn)行，措施有：①限速運(yùn)行（通過(guò)降低運(yùn)行速度來(lái)延長(zhǎng)列車(chē)運(yùn)行時(shí)間）；②在站多停；③始發(fā)站晚發(fā)；④連續(xù)扣車(chē)（在相關(guān)站臺(tái)對(duì)多個(gè)列車(chē)設(shè)置扣車(chē)，規(guī)避多個(gè)列車(chē)在不同區(qū)間里長(zhǎng)時(shí)停車(chē)或防止多個(gè)列車(chē)進(jìn)入同一區(qū)間）。

調(diào)度員在“趕點(diǎn)”階段采取利于恢復(fù)正常行車(chē)間隔的措施，稱(chēng)為“趕點(diǎn)”運(yùn)行，措施有：①壓縮停站時(shí)間；②ATS上設(shè)置高速度運(yùn)行等級(jí)；③越站；④空車(chē)套跑（因線(xiàn)路短時(shí)堵塞，組織后續(xù)某載客列車(chē)清客后空車(chē)運(yùn)行，減少部分車(chē)站停站時(shí)間及起停時(shí)間，并在指定車(chē)站投入載客服務(wù)）；⑤小交路（因前方線(xiàn)路堵塞造成后續(xù)列車(chē)積壓無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行或?yàn)榱颂钛a(bǔ)鄰線(xiàn)大行車(chē)間隔，中間站折返進(jìn)入鄰線(xiàn)的調(diào)整方式）；⑥下線(xiàn)（組織有故障或受影響的列車(chē)就近站清客退出服務(wù)）；⑦備車(chē)始發(fā)站替開(kāi)晚點(diǎn)列車(chē)；⑧終點(diǎn)站改站前折返等[5-11]。

2.2" 既有運(yùn)營(yíng)條件下“先壓后趕”調(diào)整方法

在運(yùn)行圖1中：k為事件車(chē)，S延為k在n站的晚點(diǎn)時(shí)分，T行為圖定行車(chē)間隔，k前后方列車(chē)名稱(chēng)是根據(jù)運(yùn)行方向前后順序以及該車(chē)與事件車(chē)k距離的遠(yuǎn)近關(guān)系來(lái)確定。隨著S延持續(xù)增加，k前方的行車(chē)間隔越來(lái)越大形成間隔“大空檔”，而k后方的影響有2類(lèi)。

1）S延＜T行，k在后一車(chē)到達(dá)n站前已處置完畢離開(kāi)，不會(huì)“堵塞”后方列車(chē)。文獻(xiàn)[12]采取限速運(yùn)行延緩后一車(chē)到達(dá)n站，且運(yùn)行時(shí)分增量為0.5S延。在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中僅對(duì)后一車(chē)采取限速運(yùn)行不能達(dá)到較好的調(diào)整效果，需對(duì)k前后方列車(chē)采取不同力度的“壓點(diǎn)”措施才能達(dá)到快速均衡間隔的調(diào)整效果，“壓點(diǎn)”運(yùn)行產(chǎn)生的時(shí)間增量由式（1）得出，a為以事件車(chē)為中心由近及遠(yuǎn)的調(diào)整次數(shù)，對(duì)臨近事件車(chē)前、后方第一列車(chē)取a=1；同理前、后方第二列車(chē)取a=2；前、后方第三列車(chē)取a=3。結(jié)合運(yùn)營(yíng)實(shí)際，“壓點(diǎn)”運(yùn)行產(chǎn)生的時(shí)間增量可通過(guò)采取限速運(yùn)行、在站多停等組合方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2）S延≥T行，運(yùn)營(yíng)事件未處置完畢且未采取任何調(diào)整措施，事件車(chē)k的后方列車(chē)將會(huì)在ATC列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)作用下以前車(chē)尾部為移動(dòng)授權(quán)終點(diǎn)的對(duì)應(yīng)安全距離處停車(chē)，造成列車(chē)在區(qū)間排隊(duì)進(jìn)站。

基于貴陽(yáng)地鐵1號(hào)線(xiàn)既有運(yùn)營(yíng)條件，檢驗(yàn)出列車(chē)不同速度值的區(qū)間運(yùn)行調(diào)整效果，結(jié)合其他行車(chē)調(diào)整措施形成適用于貴陽(yáng)地鐵1號(hào)線(xiàn)2～30 min晚點(diǎn)情況的“先壓后趕”組合調(diào)整策略（見(jiàn)表3），主要處置思路為：一是在“壓點(diǎn)”階段對(duì)事件車(chē)的前后方列車(chē)群采取“不同速度值的限速運(yùn)行”“在站多停”“連續(xù)扣車(chē)”等多種組合措施，延緩后方列車(chē)群“接近”事件車(chē)；同時(shí)防止事件車(chē)前方的行車(chē)間隔快速擴(kuò)大[13]。二是在“趕點(diǎn)”階段取消前后方列車(chē)群的運(yùn)行限制，采取“壓縮停站時(shí)間”“ATS上設(shè)置高速度運(yùn)行等級(jí)”“越站”“空車(chē)套跑”等多個(gè)組合措施來(lái)提高列車(chē)趕點(diǎn)能力[14-15]。

2.3" 效果驗(yàn)證

2019—2021年貴陽(yáng)地鐵1號(hào)線(xiàn)發(fā)生2 min以上晚點(diǎn)事件數(shù)36件（年均12件），累計(jì)造成晚點(diǎn)92列次（年均30.7列次），累計(jì)晚點(diǎn)時(shí)長(zhǎng)約295.1 min，平均晚點(diǎn)8.2 min/件。自2022年起，采用“先壓后趕”的運(yùn)行調(diào)整方法應(yīng)對(duì)運(yùn)營(yíng)突發(fā)事件25起，最終產(chǎn)生2 min以上晚點(diǎn)事件數(shù)6件，累計(jì)造成晚點(diǎn)10列次，累計(jì)晚點(diǎn)時(shí)長(zhǎng)約41.4 min，平均晚點(diǎn)6.9 min/件，對(duì)比2019—2021年平均晚點(diǎn)時(shí)長(zhǎng)下降了15.6%。實(shí)踐證明，采用基于貴陽(yáng)地鐵1號(hào)線(xiàn)既有運(yùn)營(yíng)條件下的“先壓后趕”運(yùn)行調(diào)整方法有效。

3" 結(jié)束語(yǔ)

在高密度行車(chē)組織形勢(shì)下，常因突發(fā)事件導(dǎo)致列車(chē)晚點(diǎn)，甚至連帶影響后方列車(chē)引發(fā)大面積晚點(diǎn)。調(diào)度員需要在較短時(shí)間內(nèi)作出科學(xué)的調(diào)整策略以提高應(yīng)急處置效率、降低事件影響。本文結(jié)合貴陽(yáng)地鐵1號(hào)線(xiàn)既有運(yùn)營(yíng)條件，現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)列車(chē)不同速度值的區(qū)間運(yùn)行調(diào)整效果，輔以其他行車(chē)調(diào)整組合策略，得出適用于貴陽(yáng)地鐵1號(hào)線(xiàn)不同晚點(diǎn)情況下“先壓后趕”的運(yùn)行調(diào)整方法，可以為調(diào)度員在應(yīng)急處置中快速制定有效的調(diào)整決策提供借鑒，最大限度降低晚點(diǎn)事件對(duì)運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] 羅劍文.地鐵高密度線(xiàn)路大面積晚點(diǎn)情況下行車(chē)調(diào)整方法策略研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（20）：168-170.

[2] 曲文華.基于晚點(diǎn)傳播的城市軌道交通列車(chē)接續(xù)控制建模與分析[D].北京：北京交通大學(xué)，2014.

[3] 羅劍文.廣州地鐵5號(hào)線(xiàn)早高峰小故障大晚點(diǎn)分析研究及應(yīng)對(duì)措施[J].綜合運(yùn)輸，2016，38（12）：85-88.

[4] 林偉東.地鐵高密度行車(chē)組織下行車(chē)調(diào)整方式的探討[J].科技風(fēng)，2015（6）：55-56，58.

[5] 周曉菲，張佳鵬.淺談高密度地鐵線(xiàn)路列車(chē)延誤情況下行車(chē)組織[J].青海交通科技，2020（3）：20-23.

[6] 史豐收，王海榮，陳哲，等.城軌網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)高密度行車(chē)條件下調(diào)度應(yīng)急策略研究[J].交通世界，2019（20）：16-18.

[7] 劉小娣，曾俊偉，張錦龍.城市軌道交通線(xiàn)路單向阻塞條件下的交路調(diào)整及優(yōu)化分析[J].城市軌道交通研究，2021，24（3）：30-33.

[8] 史豐收，陳斯衛(wèi).地鐵列車(chē)晚點(diǎn)分析與控制[J].都市快軌交通，2008（1）：41-43.

[9] 張學(xué)兵，俞太亮，李廣剛.地鐵列車(chē)運(yùn)行調(diào)整策略選擇與制約因素分析[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2011（5）：70-72，6.

[10] 趙源.列車(chē)晚點(diǎn)情況下的地鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)整自組織機(jī)制研究[J].城市軌道交通研究，2021（4）：13-17.

[11] 吳洋.晚點(diǎn)情況下地鐵列車(chē)實(shí)時(shí)運(yùn)行調(diào)整及速度控制模式研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2004.

[12] 吳洋，羅霞，王月明，等.地鐵列車(chē)在出站晚點(diǎn)情況下的“壓趕結(jié)合”運(yùn)行調(diào)整方法[J].交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào)，2004，（2）：96-101，114.

[13] 常怡虹.城軌信號(hào)系統(tǒng)故障條件下列車(chē)運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2020.

[14] 靳添舟.地鐵運(yùn)營(yíng)阻塞情況下小交路開(kāi)行時(shí)機(jī)研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（1）：138-139.

[15] 夏一鳴.延誤條件下基于組合策略的地鐵列車(chē)運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化[D].成都：西南交通大學(xué)，2020.

第一作者簡(jiǎn)介：駱開(kāi)榮（1994-），男，碩士，工程師。研究方向?yàn)槌鞘熊壍澜煌ㄟ\(yùn)營(yíng)管理。

*通信作者：葉凱（1993-），男，工程師。研究方向?yàn)槌鞘熊壍澜煌ㄟ\(yùn)營(yíng)管理。