广州地铁五号线高密度行车组织研究

黄光辉

摘 要：2017年10月25日开始，五号线早高峰超高峰时段上线51+1列，行车间隔压缩至2分06秒，行车压力进一步增大。在如此高密度行车组织下，如何有效组织各种情况下列车运行，并将各种行车组织数据化，是文章的重点。

关键词：地铁；高密度行车；组织

中图分类号：U231+.92 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）16-0050-04

Abstract： From October 25， 2017 on， the subway Line 5 will be on line 51+1 during the morning peak and peak time， and the driving interval will be compressed to 2 minutes and 6 seconds， and the driving pressure will be further increased. In such a high-density traffic organization， how to effectively organize the train operation under various conditions and digitize the various traffic organization is the focus of the paper.

Keywords： subway； high density driving； organization

1 五號线基本行车数据

广州地铁五号线于2009年12月28日开通，西起荔湾区 口，东至黄埔区文冲，是呈东西走向的一个重要公共交通枢纽。

（1）线路长度：32.03公里。

（2）车站设置情况：共有24个车站，其中有7个换乘站，分别是坦尾、火车站、区庄、杨箕、珠江新城、车陂南、鱼珠，可与一、二、三、四、六、十三号线实现换乘。

（3）两端站 口及文冲折返情况

a. 口：设置2条折返线、1条存车线及站前交叉渡线。共设有道岔6副，采用站前折返。时刻表设定最小折返时间1分30秒（在站台停站时间，非全折返时间）（如图1）。

b.文冲：设置2条折返线、2条存车线及1条站前渡

线。共设有道岔10副。正常情况下采用站后折返，当站后折返受限时可使用站前折返。时刻表设定最小折返时间为3分15秒（如图2）。

五号线超高峰上线列数：51+1列（+1为 口备用车）。

五号线最小行车间隔：2分06秒（行车间隔是指列车更替时间，就是连续两列载客列车的间隔时间）。

2 正常情况下的行车组织

理论上假设列车线路是没有终点或线路呈圆形列车可无限循环行驶，那么制约列车最小间隔的只是列车在车站的停站时间和信号系统上设置的两列车之间可达到的最小距离的时间，这两个时间远远低于2分06秒，制约不了正常情况下的行车组织。但我们的线路不可能无限长，且由于受限于场地等问题，也不可能在终点的时候设置一个足够大的曲线半径令列车呈弧线运行来改变列车运行方向。那么这里就涉及到列车运行至终点站调头折返的问题，由于掉头折返包含司机换端、交接、清客等各种操作，耗时较多，往往成为了制约列车通过能力的瓶颈，所以在现阶段行车组织中两端终点站折返能力成为了制约时刻表编制中列车最小间隔的主要因素。下面让我们来计算、分析一下五号线两端终点站得折返能力。

2.1 口折返能力

2.1.1 通过测算得出一些数据

（1）T1=X0101～X0104/X0101～X0102列车运行时间=60秒。

（2）T2=列车站台作业时间（即时刻表规定 口最小折返时间）=90秒。

（3）T3=S0111/S0109～出清W0

103/W0107道岔列车运行时间=30秒。

2.1.2 口单股道折返能力

口单股道折返时间T=T1（60秒）+T2（90秒）+T3（30秒）=180秒，即3分钟。3分钟的行车间隔满足不了时刻表高峰期的行车间隔2分06秒，只能满足中、低峰期4分41秒、7分38秒的行车间隔。

结论：在高峰期 口不能采用单股道折返、在中峰期 口可以使用单股道折返。

2.1.3 口交替折返能力

交替折返其实就是利用两条折返线进行折返，交替折返比单股道折返的好处就是后续列车不用等前行列车出清站台，就可以直接进入另一个站台下客，从而节约了等候的时间。

单股道折返两列车：01车02车都采用 口Ⅰ道折返，从前面计算的单股道折返时间T=180秒，2列车需要T×2=180×2=360秒。

口交替折返的通过能力：

01车02车从 A点到折返线上下客再出清B点的时间从单部车来算是无法减少的，时间均是180秒，但双股道折返的好处是02车无需等前方01车出清就可以进站，节约了01车在站台的最小折返时间T2及S0111/S0109～出清W0103/W0107道岔列车运行时间T3。所以我们得出：

T交=T×2-T2-T3=180秒×2-90秒-30秒=240秒。

240秒是两列车的折返时间，我们再除以2得出在交替折返时单列车的最小折返时间为120秒，即2分钟。

结论：在高峰期 口采用交替折返可以满足2分06秒的间隔。

2.1.4 2分06秒间隔下， 口折返问题解析

口折返Ⅰ、Ⅱ道同时有车占用，后续列车在X0101信号机前停车现象。

既然交替折返可以满足2分06秒的行车间隔，理论上列车正点情况下不会发生阻塞情况。但在实际行车组织当中由于列车晚点到达；司机人工开关门、进路触发、折返时间没掌握好等问题，导致列车在 口晚发，继而造成后续列车在X0101信号机前一度停车的情况时有发生，为了避免此类情况的发生，保证列车在 口折返顺畅，我们做了以下研究。

在早高峰上线47列，行车间隔2分06秒时段， 口采用交替折返组织行车， 口2条折返线遵循先接后发的原则组织接发列车，当到达列车出现晚点，由于先接后发，会导致另一条折返线准备发车的列车晚发， 口Ⅰ、Ⅱ道同时有车占用，这时后续列车如果运行至X0101信号机前，由于 口Ⅰ、Ⅱ道均有列车占用而无法触发进路，将出现在X0101信号机前停车的现象。列车如果在信号机前停车，等 口列车出清，进路触发，司机确认车载信号再动车，将延迟该车到达 口的时间，从而影响下一列 口发车时间，形成恶性循环。那列车晚点多少到达 口或者说 口列车晚发多少会造成后续列车在X0101信号机前停车？

由于在时刻表的编排上 口交替折返时，列车到达时间和另一条道的列车发车时间基本同步，所有我们用到达列车来计算就能充分说明问题。

T间=132秒（2分06秒）

T单=180秒（单股道全折返时间）

以现在的折返方式，01车、03车均为进 口Ⅰ道折返，该两列车的行车间隔为T间=132秒×2=264秒，这就是说该两列车到达A点的时间相隔264秒，如果01车在264秒内从A点折返至B点，理论上将不会影响03车运行至 口Ⅰ道。前面我们已经算過，列车从A点折返至B点的全折返时间只需T单=180秒，那么我们会有264秒-180秒=84秒的冗余时间，但反推当01车因各种原因导致在 口Ⅰ道晚发84秒时，因为 口Ⅰ、Ⅱ道均有车占用，必然导致03车X0101信号机前停车。如果再将列车进路触发（5秒）加入计算，冗余时间只有84秒-5秒=79秒。

结论：当 口列车晚到或晚发79秒以上，后续列车将在X0101信号机前一度停车。

应对措施：当01车已形成79秒以上的晚点，可以采取以下措施防止后续正点列车在X0101信号机前停车。

（1）延迟03车到达A点的时间，将03车在坦尾多停30秒。

（2）组织后续 口Ⅰ道折返列车早发30秒。

2.2 文冲折返能力（见图6）

2.2.1 站前折返能力

T=T1（S2402～S2417进路排列30秒）+T2（列车运行时间1分）+T3（折返作业90秒）+T4（出清W2404道岔区段30秒）=210秒，即3分30秒。

结论：文冲站前折返满足不了高峰期2分06秒的行

车间隔，但可以满足中、低峰期4分41秒、7分38秒的行车间隔，当中、低峰期站后道岔发生故障，使用站前折返，可以满足运营需求。

2.2.2 站后全折返时间

文冲站后折返进折如果以不影响后续列车动车为前提可分为三段即三个阻塞点：

（1）文冲下行停稳上下客至出清文冲上行站台。

T1=文冲下行上下客时间30秒+列车出清文冲下行时间10秒=40秒。

（2）折返线运行至文冲下行站台。

T2=进路触发10秒+运行时间40秒=50秒

（3）文冲上行清客运行至折返线。

T3=文冲上行作业时间55秒+进路触发10秒+运行时间40秒=105秒

结论：文冲最小全折返时间T1+T2+T3=35秒+50秒+

105秒=195秒。即：3分15秒。

2.2.3 文冲最小折返能力

虽然文冲最小全折返时间为3分15秒，但因文冲上、下行站台和折返线均可摆放列车，故实际最小折返能力应三个阻塞点的最大值，即T1=40秒；T2=50秒；T3=105秒中的最大值105秒。完全可以满足2分06秒的行车间隔。

2.2.4 文冲上行排队晚点问题分析

现行时刻表在回厂高峰期在9：15-10：15，其中9：24-10：03期间文冲回厂9列，运营列车与回厂列车比例达到1：1。这时因下行线发车时间需达到中锋期4分41秒的间隔，而上行到达列车仍保持在超高峰2分06秒的间隔，下行列车需在文冲下行多停来将间隔拉大，当文冲下行停站时间超过上行到达的行车间隔时，会导致文冲折返堵塞，文冲上行进站列车在站外一度停车，造成排队进站的情况。为缓解该情况，可采取以下措施：

（1）时刻表编排时压缩文冲下行发车间隔，将提前发车的时间平均分摊至后续车站的停站时间中。压缩文冲下行发车间隔，可最大程度保证文冲到达与发车间隔相近，保证文冲折返效率，从而减轻文冲上行排队进站情况，但该方法无法保证文冲下行等间隔发车，且在时刻表编制上暂时无法实现。

（2）行调人工组织列车在文冲下行早发。该措施现在已经在执行，行调每天全呼司机7：00-21：00在文冲早发100秒。该措施其实就是变相压缩文冲下行的停站时间，来弥补转峰期时间段文冲到达间隔与文冲发车间隔不匹配的情况，以缓解文冲上行到达排队的状况。

（3）行调人工组织列车在大沙东上行多停或扣车，该

手段是在文冲上行进站已发生排队晚点时使用。因为当列车在文冲上行排队进站时，文冲上行有列车占用，后续列车在进站前停车等候，等前方列车出清后，再动车进站。列车从停车到再次启动，且在距离站台停车点较近时，列车会保持一个较低的速度进站，比列车直接进站多耗时约10-20秒。这时如不采取措施调整，耗时会持续叠加，造成恶性循环。通过测算，司机从大沙东上行关门到运行至文冲上行进站前需时约60-70秒，而在文冲上行开门清客至出清文冲上行线需时约65秒，两个时间较匹配，所以为了令文冲排队时后续列车在文冲进站前不需停车，我们可将列车提前扣在大沙东上行线，待前行排队列车在文冲上行开门时，取消大沙东上行扣车，这样可令后续列车在文冲进站前不需停车，即可减少排队进站造成的影响，也可防止列车在区间停车，减少转峰时间段因文冲到发车时间不匹配造成的影响。

3 故障情况下的行车组织

五号线全线24个站，上下行站台共48个列车停靠点，加上文冲折返线1、2道，正常列车运行时共有50个列车停靠点。当上线47列时，正常情况下全线只有3个停靠点可以冗余。如果一个站间列车运行时间按平均2分钟计算，如果列车故障导致不能动车，在不采取退车、小交路、列车进区间等措施的情况下，6分钟后，故障点后续所有列车都将扣停在车站等待故障点通车，所以在超高峰故障阻塞情况下对行车调整的要求非常高。

3.1 退车、小交路等调整手段必须及时

从上述分析可以看出，在只有3个站冗余的情况下，当列车受阻情况下，在6分钟内行调必须做出小交路或退车的行车调整，否则后续列车都将在车站停靠等候故障点通车，所以，当发生列车受阻不能动车，行调需采取下列应对措施：

（1）列车受阻确定不能动车4分钟，行调需组织后续存车线前的列车清客进存车线做小交路及退车的准备。

（2）行调需熟知五号线正线退车点及小交路折返点：

a.退车点： 口、中山八、淘金、猎德、文冲存车线、出入车厂线。

b.小交路折返点：中山八、淘金猎德存车线；珠江新城、车陂南渡线；出入车厂线。

（3）必要时组织列车清客回厂。

（4）故障点后列车清客空车运行。

该做法是高密度行车组织下发生列车故障时，解决后续受阻列车排队及出现大晚点的最有效的办法，没有之一，但对乘客影响较大，清客列数较多。

举例：假设高峰期列车在下行某点出现故障需要救援，影响时间15分钟，以后续列车晚点不超过5分钟为底线。故障车后需清客多少列来保证不出现5分钟以上晚点。理想情况下的行车调整如下。

（15分钟-5分钟）÷2分06秒=4.5列，其中0.5列我们用飞站来解决，故障车后第1列车用来救援，后续3列车清客空车进区间，故障点后有存车线的，组织故障车后第2列车进存车线准备折返，第3、第4列车空车跟在救援车后面运行，当救援车折返至临线后，组织第3、第4列车空车不停站运行至前方适当地点投入载客服务，填补故障车前行的大间隔。虽然从乘客服务方面来说，这种做法比较极端，但单单从行车调整方面来讲，这无疑是最有效的行车调整手段。

（1）虽然牺牲了包括故障车在内连续5列车乘客的利益，但释放了4个站的运能，基本可以保证清客这5列车后续的列车基本动起来。（2）故障车到达临线后，后续清客空车可迅速不停站运行至前方车站填补大间隔。缓解故障车前行15分钟的大间隔。（3）从清客指标上，看似5列清客，其中两列是故障车和救援车是必须的，实际采用该行车调整手段只是多清客了3列，但如果不清故障车后的这三列，也需要清下行其他列車进存车线折返至上行线填补救援车前行的15分钟大间隔。所以从调整清客指标来说与传统的清客调整手段没有差别。只是清客地点是连续的几个站。（4）从晚点指标上，这样可以最大程度上消除晚点指标。（5）具体操作方法，当故障列车处理3分钟，后续第1列车清客准备救援，故障车进入裸车处理程序，组织故障车及故障车后第2列车清客，故障车进入故障处理程序，组织故障车后的第3、4列车进行清客。

3.2 反向扣车使用日益频繁

在行车间隔如此之密的情况下，当出现突发故障时，反向扣车的使用将提上日程，现在反向扣车不经常使用，是因为没有反向扣车取消功能，当故障发生使用了反向扣车功能，需取消时需逐个站点取消，取消一个站点的扣车需要10-15秒，当反向扣车站点较多时，排位靠后的站点因取消扣车导致的延误会达到2-3分钟， 47列车上线，行车间隔达到2分06秒，在超高峰确定出现列车受阻情况下，使用反向全停能最快达到扣停后续列车的目的，当故障恢复，需取消后续站点扣车时，可采用2-3台HMI分工取消站点扣车的方法，尽快组织通车。建议增加取消反向全停功能。

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