广州地铁梯度降级运营组织研究

黄 平

（广州市地下铁道总公司 运营总部，广东 广州 510380）

目前，广州地铁已发展成为有8条线路、总里程 236 km，日均客运量约 500万人次的线网。随着地铁线网的延伸，一方面旅客运输安全形势日益严峻，客流高峰期多条线路运能不足问题凸显；另一方面设备故障使安全风险增大，在客流高峰期设备出现故障影响行车时，将对地铁线网造成一系列连锁反应，影响极大。因此，在设备故障影响运营时，控制中心应急决策的指导思想非常重要，它直接影响调度人员能否及时正确地采取有效措施，制订并启动相应的应急预案。经过多年的应急处置实践，广州地铁已逐渐形成梯度降级运营的应急理念，在确保客运安全的前提下，有效维持不同梯度的运营组织，尽可能满足旅客的出行需求。

1 突发设备故障应急处置现状

地铁控制中心调度应急处置的一般流程包括信息收集与判断、应急决策方案比选和实施应急决策方案3个紧密联系的阶段。针对不同的设备故障类型，调度人员在进行方案决策时所考虑的侧重点不同。从长期运营的设备故障统计看，车辆故障、信号故障发生次数较多，分别约占41%和30%，对运营造成的影响也较大。在突发事件中，乘客解锁车门、线路有异物侵限等约占 15%。

通过对突发设备故障的应急处置分析可以发现，调度人员在故障发生初期的信息收集和判断阶段，经常存在信息收集不全和沟通不畅等问题；在应急决策方案比选阶段常出现思路不清、处置盲目、预判不足等问题，导致后续应急处置被动；在实施应急决策阶段常出现各岗位协作不畅、分工不明、缺乏整体观念等问题[1-2]。因此，提高调度人员的准确判断和科学决策能力，是确保应急处置安全，尽可能减小突发事件对地铁运营影响的关键。

2 梯度降级运营概述

2.1 梯度降级运营的定义

梯度降级运营是指运营期间突发设备故障时，在对故障可能造成的影响进行初步判断或已采取可控的安全措施后，按照“正常运营—限速降级运营—中断运营”的梯度，逐级降级运营，在确保运营安全的前提下，维持最大限度的运营服务。调度人员根据故障处理情况及线路特点，灵活采取限速、清客、小交路、单线双向运行和启动公交接驳等降级运营方法调整行车组织，减少对旅客的影响。其基本理念是：在遇到突发设备故障后，判断是否能够正常行车，若不能，在确保安全的前提下采取有效的应急措施降级行车，以达到先通后复、减小对运营影响的目的。

2.2 梯度降级运营的特点

（1）导向安全，降低应急处置中的风险。处置突发设备故障时，在专业人员未提出相应的安全保护措施前，调度人员组织列车按应急预案限速运行，发现异常立即停车。若没有具体限速要求时，调度人员组织第一列车限速 25 km/h 经过故障点，待相关专业人员现场检查确认后再按要求运行；如司机反映列车运行异常时，调度人员则组织该区段停运，待有关人员到现场确认后按相关要求组织列车经过该区段。

（2）先通后复，减小故障影响。在进行故障处理时，调度人员应与故障抢修等人员加强联系，临时处理或紧急处理后能够满足运营或使用要求的，应先临时处理或紧急处理，尽快采取措施开通线路或降级行车；能够采取安全措施降级限速运行的，可利用行车间隔组织进行抢修，尽快恢复故障设备的功能。

（3）安全第一，便于现场操作。在遇到设备故障或现场情况不明确时，为避免对运营影响的扩大，同时又要确保旅客安全、控制运营风险，应采用限速、清客、空车区间确认等措施梯度降级运营。在现场情况明确或专业抢修人员到达现场判明故障影响后，决定恢复正常行车，或者继续降级运营，甚至中断运营，有效解决由于盲目维持正常运营可能导致行车事故的风险，也避免直接中断运营将故障影响扩大的风险。

3 典型设备故障的梯度降级运营组织

3.1 车辆故障应急处置

在车辆故障的应急处置中经常存在的问题有信息沟通不畅、决策不够果断、被动等待和经验主义等。广州地铁针对引起列车不能动车的无牵引力、制动不能缓解和车门类等典型故障，总结应急处置经验，编制了列车在站台发生故障时的梯度降级应急处置流程 (见图1)，便于调度人员、司机和车站三方协同应急处置。

图1 突发车辆故障时的梯度降级应急处置流程

（1）故障判断和处理。列车在站台发生故障时，司机立即报告控制中心 (OCC)，若属于无法动车类故障，OCC 指导司机立即介入协助处理。调度通知车站列车故障信息，扣停后续列车。

（2）清客。故障发生 3 min 后，调度联系故障车司机，询问是否已判断出故障原因、是否已有处理思路。若司机仍未找到故障原因，调度通知车站、故障列车清客，司机继续尝试处理故障，同时确认列车相关旁路的使用条件是否具备。

（3）尝试打旁路限速动车。故障车清客完毕后，司机确认相关旁路 (重点确认气制动旁路、停放制动旁路) 具备条件后，向调度申请尝试各种旁路限速动车。

（4）救援。故障发生 5 min 后，确认故障列车仍无法动车，调度立即通知救援司机和车站组织救援列车清客，并发布救援命令，列车清客完毕后按故障救援应急预案前往救援。在救援列车连挂前，若故障排除能够动车，则取消救援，救援列车重新投入载客服务。

明确车辆故障处理的梯度降级处置理念，可以使岗位分工明确，应急决策更加灵活。从实际效果看，车辆故障救援影响运营的时间基本上可以控制在 15 min 之内，最短可控制在 12 min 之内，从而有效减少对运营服务的影响。

3.2 信号故障应急处置

信号故障下的降级行车凭证、速度限制等较为复杂，行车组织存在较大的安全风险。2011年轨道交通行业发生的两起严重追尾事故，都是信号设备故障后的降级行车组织问题导致的。广州地铁近期发生的对运营影响较大的信号故障主要包括道岔故障、联锁设备故障和车载信号故障等。如何确保信号故障时的降级行车组织安全、有序、可控，防止发生追尾和列车冲突事故，是突发信号故障应急处置的关键。

3.2.1 道岔故障应急处置

在道岔故障应急处置中主要存在车站、调度、司机三者之间的沟通联系不畅、故障抢修组织中协调配合不足、应急决策不当等问题。广州地铁依据梯度降级运营的理念，总结了信号故障时终点站“按调车方式办理站后折返”的流程，以及配合设备抢修时“边运营、边抢修”的组织办法，明确了各岗位的分工与职责，以确保道岔故障应急处置的有序可控。

“按调车方式办理站后折返”是指在非正常情况下列车需要转线时，由调度发布有关命令，由车站负责准备列车进路，司机凭车站的道岔开通信号(或信号机的黄灯/绿灯显示) 和动车指令动车的一种行车组织方式。

“边运营边抢修”是指在人工准备进路期间，现场事故处理主任在不影响道岔转动、不影响人工准备进路、不危及行车安全的前提下，组织人员利用行车间隔进行抢修。当有危及人身安全或进路准备好需组织行车时，现场事故处理主任应停止抢修作业，并确认处于抢修中的设备不危及行车安全、满足行车要求，原则上要求在 30 s 内出清设备限界并到达指定安全位置避让列车。

终点站突发道岔故障时的梯度降级运营组织流程如下。

（1）若有变更进路，则优先选择变更进路组织正常行车。

（2）故障道岔是折返必须经过且不用改变道岔位置的道岔时，调度组织车站人员将道岔人工钩锁到正确位置，人员避让后，通知司机以人工模式限速经过。

（3）故障道岔是折返必须经过且需要来回改变位置的道岔或是站后折返的道岔时，调度组织车站、司机按调车方式办理列车站后折返；若故障道岔是站前折返的道岔时，由车站人员在现场将故障道岔只钩不锁在正确位置，由调度指挥司机动车。

在道岔故障抢修期间，信号人员到场要求下线路处理时，调度利用行车间隔组织车站人员陪同下线路以“边抢修、边运营”的原则进行处理，尽快恢复正常行车。

3.2.2 联锁 SICAS 故障 (STC故障) 应急处置

联锁设备故障需要采用电话闭塞法或站间电话联系法组织降级行车，车站人工办理进路，若调度、车站与司机之间沟通和确认出现差错，未确认清楚动车条件就给出动车指令动车，可能会造成追尾或列车冲突。针对联锁故障下降级运营的行车风险，广州地铁总结了调度、司机和车站3个关键岗位防止列车追尾或冲突的措施，以便于各岗位在安全与效率间把握好平衡点，在确保安全的前提下，有效协作，尽可能减小故障造成的影响。

（1）调度控制措施。确认列车位置：调度先全部核对完毕故障区域列车的数量和实际位置后，再及时将列车位置发布给车站，避免“漏车”而给行车安全带来隐患。排列进路：采用人工准备进路时，必须与车站落实好相关安全措施，避免人车冲突。降速运行：调度及时将降级运行的模式、限速要求，以及故障区段采用的降级行车组织方法通知司机，并确认所有司机均收到命令。控制列车间隔：①在组织列车小交路折返时，有对向进路冲突和侧面进路冲突的列车应扣停，确认进路准备好后再组织折返；②切除列车自动保护系统(ATP)的列车与前方列车保持一个区间以上间隔，调度与司机每两个区间联控确认前方进路和前方列车位置。

（2）司机控制措施。确认行车凭证：若列车在区间产生紧急制动且无法确认前方进路时，司机须立即呼叫调度，经同意后确认进路安全方可动车。司机在站台根据调度命令确认降级运营行车凭证。速度控制：按限速要求控制好列车速度，原则上在该速度下应能保障司机在瞭望距离内发现异常后能够及时停车。信息沟通：列车因故在区间停车时需立即联系调度，必要时应采取紧急呼叫和使用手机联系。

（3）车站控制措施。确认区间空闲：各方向第一趟列车必须与调度 (或根据调度发布的列车位置)、前方站共同确认前方区段空闲后，方可办理相关发车手续。人工办理进路：在收到调度发布的降级运行命令后，对于发车进路，可直接进入区间办理，列车扣停在车站作为安全防护；对于接车进路，需确认接车进路区间空闲后，方可进入区间办理。确认发车手续：在交接路票或给出发车指令时与司机做好双人确认。对于第二趟及后续列车的组织，要求必须在收到接车站给出前一趟列车的出清点后，发车站方可提出发车请求。即发车请求的前提是一个区间和一个站台线路空闲，以作为防止列车追尾的安全防护。

3.3 供电故障应急处置

供电故障主要包括变电所内部模块故障、弓网(靴轨) 关系故障，或者列车附属设备侵限短路、接触网/轨断线和异物侵限短路导致跳闸，以及地铁外部输入电压波动异常等。接触网/轨跳闸会导致列车失去动力，直接影响列车运行，而外部输入电压波动也会对运营造成严重影响。例如，2011年广州地铁数次发生外部输入电压波动异常，造成区域内相关车站供电所失压，车站照明、扶梯等设备受到影响，甚至影响信号系统正常供电，导致区域内的信号故障。

运营期间突发接触网/轨跳闸后，调度和现场人员很难及时判断故障的准确原因，需依据列车当时的故障现象，以及是否能成功重合闸来逐步尝试处理。在应急处置中，调度人员的判断与决策经常存在故障处理预想不足、与现场沟通不畅、应急决策盲目等问题。经过多年实践，广州地铁总结处理供电故障时的梯度降级运营指引如下。

（1）故障现象收集。接触网/轨有火花或听到有巨响、爆炸声；车辆网压瞬间为零；接触网跳闸；车辆出现牵引电机故障等。

（2）故障判断和梯度应急处置。①接触网/轨有火花：调度通知后续列车按由高往低的原则进行限速运行，并通知车站或供电专业人员进行处理，然后按其提出的要求限速。接触网/轨打火花导致车辆产生牵引系统故障的列车原则上在前方终点站退出服务；若造成接触网/轨跳闸时，调度须立即向供电人员通报抢修，并扣停开往该区域的列车。②若接触网/轨跳闸可以重合闸：调度组织跳闸区域的列车在前方终点站退出服务；若确认是车辆原因引起的跳闸，故障列车必须立即清客退出服务；若跳闸时伴随有爆炸声等异常情况，组织后续第一趟列车清客，安排车站人员添乘，限速 25 km/h 对故障点进行确认，无异常则后续第二列车限速 45 km/h 进行确认，同时安排车站人员到站台端墙检查接触网情况，并观察列车进站情况。③若接触网/轨跳闸不能重合闸：调度组织故障区域的列车降弓/收靴待令，通知试送电。若试送电成功，调度组织故障区域内的列车逐列升弓/靴，确认故障车，然后组织列车救援；若以越区或单边方式仍不能送电时，可以判断是供电设备故障，立即停运抢修。

3.4 线路设施故障及其他突发事件应急处置

线路设施故障包括线路隧道、桥梁、轨道等故障。对于这类故障的应急处置，调度在决策时经常出现收集的现场信息没有有效甄别、对线路或接触网/轨异物是否影响行车判断不清、行车决策盲目或犹豫不定等问题。例如，广州地铁曾发生隔音板侵限、线路围蔽网侵限、线路上木板侵限等事件，对运营和行车安全造成较大的影响。为了安全有效地进行应急处置，广州地铁总结了现场梯度降级运营的经验，尤其是对经常出现的接触网/轨有异物和线路上有异物侵限的应急处置方案，取得了良好的效果。

3.4.1 接触网/轨有异物时的应急处理

列车经过接触网/轨有异物的区段一般会有异响，若异响地点在车站范围，应立即要求车站人员确认，后续列车限速 25 km/h 进站；若异响地点在区间，列车运行无异常，后续列车限速 25 km/h 前行确认。若列车有故障报警或接触网跳闸，后续列车清客，空车限速 25 km/h 前行确认，根据异物的位置和材质情况梯度降级处理。

（1）异物与接触网/轨大于安全距离 (700 mm)。在不影响列车运行的情况下，限速离开该区域后恢复正常运行；调度扣停受影响的列车，并安排车站人员添乘列车协助处理异物。

（2）异物距离接触网/轨小于安全距离 (700 mm)。①现场判断是否影响行车、是否能限速运行通过异物点；②列车能限速通过异物点时，行车调度组织列车限速 25 km/h 或根据现场要求限速通过异物点；③若影响行车，要求司机用绝缘工具将异物拨到安全位置再处理，或者将异物拨到不影响行车的位置，利用行车间隔安排事故处理主任携带绝缘工具到现场 (或添乘列车) 处理。

（3）异物与接触网缠绕在一起，列车不能限速通过异物点。①如列车停在区间 (异物点前) 时，组织司机现场进行处理；②若不能处理时，通知司机原地待令 (必要时组织列车退回车站待令)，安排相邻车站人员 (供电人员) 携带工具前往进行处理，必要时停电、挂地线配合处理；③若安排处理人员搭乘列车到区间进行处理时，调度组织列车清客，空车前往异物点进行处理。

3.4.2 线路上发现异物的应急处置

（1）现场人员判断列车能否限速通过异物点，并报告调度异物的大小、状态、材质等情况。

（2）列车能限速通过异物点时，调度组织列车限速 25 km/h 或更低速度通过异物点，利用行车间隔安排车站人员下线路处理异物。

（3）列车不能限速通过异物点时，调度立即明确事故处理办法。①异物在站台时，立即通知在区间运行的列车停车待令，安排车站人员做好防护后下线路处理异物。②异物在区间时，列车在异物点前停车，由司机做好防护后下线路处理异物；如司机不能处理时，通知司机原地待令 (必要时组织列车退回车站待令)，安排相邻车站人员前往处理。③若列车撞击异物时，司机判断列车能够恢复动车，组织司机由 25 km/h 为起点，逐步提高速度运行到前方站清客退出服务。

4 结束语

安全是城市轨道交通运营的基础，在安全与效率之间建立一个合适的平衡点，是调度人员在处置突发设备故障时进行决策的关键。通过畅通的信息沟通，对现场情况和故障影响作出准确判断，可以为科学决策提供充分的依据。但现场情况瞬息万变，而且现场人员的业务技能和应急经验不尽相同，往往导致调度人员进行决策时出现较大的偏差。若盲目判断与处置，轻则造成故障影响扩大化，重则由于对安全风险估计不足导致严重的行车事故。因此，只有持续开展员工设备知识培训和应急处置演练[3]，提高各岗位员工的安全意识和敏感性，在处置突发设备故障时，建立梯度降级运营的应急处置理念，结合故障类型特点和现场实际情况，按“正常运营—限速降级运营—中断运营”的梯度降级组织运营，才能在确保地铁应急处置安全有序可控的情况下，维持最大限度的运营服务。

[1]蔡 于. 轨道交通行车调度员应急处置分析与对策[J]. 城市公用事业，2006(3)：13-15.

[2]李华灿. 地铁行车调度应急处理原则探讨[J]. 城市轨道交通研究，2011(7)：28-30.

[3]蔡 于. 城市轨道交通应急处置中的若干核心问题[J]. 城市轨道交通研究，2007(7)：9-11.