城市轨道交通列车晚出库情况下的行车组织探讨

邱丁丑

（厦门轨道交通集团有限公司，福建厦门 361000）

1 引言

随着城市轨道交通智能化程度提高，设备设施不断增加，影响城市轨道交通运营的故障类型也随之增多。例如当供电系统的可视化接地柜无法远程分闸时，需要人工进行现场分闸，从而导致正线接触网无法及时完成送电，进而影响列车出库和后续的行车组织。对于突发事件、故障导致列车晚出库情况，需要行车调度员临时调整轧道方案、变更行车计划，在最短时间内恢复按图行车，减小故障事件对运营服务的影响。

在面对突发故障情况下，行车调度员不仅需要对故障点进行处置，还需临时对全线列车进行调整、决策行车调整方案，短时间行车调度员易出现临时方案预想不充分、行车调整缺乏全局意识、执行过程中反复变更调整计划等问题，因此对城市轨道交通列车晚出库情况下行车组织研究显得尤为重要。目前，国内外对列车晚出库情况下的行车组织研究较少，本文通过对轧道组织、小交路折返点、场段出车作业等因素进行阐述分析，以厦门地铁2号线为实例进行探讨、研究。

2 列车晚出库下的行车组织原则

列车晚出库会影响正线首班车的正常运营，行车调度员需根据晚出库时间，遵循“安全、正点、便捷、高效”的原则，进行行车组织调整，具体如下。

（1）安全第一。在列车晚出库情况下进行行车组织调整时，必须把安全放在首位，杜绝追求“快速复图”而忽视“安全第一”。轧道车仍需加强线路瞭望，确认隧道结构、区间设备、区间作业遗留物等相关情况，确保运营安全，防止发生次生事故。

（2）保证首班车正点。首班车正点投入运营，是满足广大市民群众高质量出行需求的保证，关乎乘客服务质量的高低。正常情况下，地铁首班车不允许晚发。

（3）按图行车，减少运行秩序紊乱。对于存在多站首班车的线路，行车调度员需在首班车发车前多点布车。列车晚出库情况下，行车调度员需采用小交路折返、反方向运行等调整手段，保证列车及时到位。行车调整过程中应遵照“按图行车”原则，最大限度减少运行秩序紊乱。

（4）场段平行出车作业。一般情况下，城市轨道交通均设有出入场（段）线，具备2条转换轨同时接车条件。列车晚出库情况下，场段应采用平行作业方式，同一作业时段平行向正线发车。

3 列车晚出库下的行车组织分析

为保证运营安全，每天运营前应先安排轧道车对线路情况进行检查，列车晚出库情况下将导致轧道车无法按运行图计划出库轧道，从而影响后续行车组织，所以对轧道车的行车组织调整是列车晚出库情况下行车组织的重点研究方向。此外，对于不同线路、多点首班车等特殊情况，还需对小交路组织、场段出车作业等进行分析研究。

3.1 轧道车组织

影响轧道时间的主要因素有轧道长度、轧道方式、轧道速度等。

对于城市轨道交通线路，线路设置相对简单，可采用枚举法将不同地点的轧道时间进行列举。当满足式（1）时，行车调度员仅需适当调整轧道长度或轧道速度后即可恢复按图行车。

式（1）中，T为图定轧道车出车时间至首班车时间差，min；T晚为列车晚出库时间，min；Si为轧道区段长度，km；vi为轧道速度，km/h。

由式（1）可以看出，当T晚一定时，可通过缩短轧道长度或者提高轧道速度来进行调整。故在列车晚出库时，可以通过优化轧道方式、提高轧道速度来保证按图行车。

3.1.1 轧道方式

根据线路条件特点、场段位置设置情况，轧道车采用不同的开行方案。正常情况下，城市轨道交通行业普遍采用正向轧道方式，但为了提高轧道效率，可采用上、下行同时开行轧道车方式。在列车晚出库情况下，根据场段设置不同，可对轧道方式优化如下。

（1）若场段设置于一端，可采用单向双线轧道，如图1所示。

（2）若场段设置于两端，可采用对向双线轧道，如图2所示。

（3）若场段设置于线路中间，可采用双线“背向+对向”轧道，如图3所示。

由上述优化方案可以看出，当采用对向轧道时，轧道终点的选择也影响行车组织效率。若列车对向轧道完毕后需换端正向投入服务时，轧道终点的选择需考虑反向进路设置问题，反向进路较长或未完全走完该反向进路即换端投入服务时，将与正向列车存在敌对进路，影响行车组织效率。所以，在列车晚出库情况下的行车组织过程中，当选择采用有对向轧道方式时，应对轧道终点进行优化选择。

3.1.2 轧道速度

城市轨道交通行业内对于轧道的做法各有不同，其中广州、武汉等城市均限速轧道，深圳、天津等城市则仅在异常天气等特殊情况下进行轧道。根据《城市轨道交通行车组织管理办法》（交运规[2019]14号）要求，“行车调度人员确认具备条件后，原则上应安排空驶列车限速轧道。确认线路安全后，方可开始运营”。所以，本文基于列车限速轧道进行研究探讨。

根据城市轨道交通行业经验，隧道区段，司机的瞭望距离一般在200 m以上；高架区段，司机的瞭望距离一般在800 m，但会受限制于天气、异物特征及司机个体因素影响。以某地铁B型车空车（AW0）工况为例，不同速度制动距离如表1所示。

表1 AW0制动初速度与制动距离

以200 m瞭望距离、60 km/h速度轧道运行，在发现线路异常情况下，司机有4.74 s的反应冗余时间，所以限速60 km/h轧道属于相对安全速度。但是，为全面评估轧道速度的安全性，本文对以下3方面进行统筹考虑。

（1）线路条件。线路曲线半径不同，区间弯道可瞭望距离也不尽相同。

（2）瞭望作业。在轧道作业过程中，为尽可能发现线路条件变化，司机的瞭望关注点基本在50～100 m范围。根据《城市轨道交通行车组织管理办法》要求“当瞭望距离不足100 m时，列车运行速度不应超过50 km/h”。

（3）精神状态。轧道作业的时段是人身体处于相对疲劳阶段，过高的轧道速度不利于作业安全。

综上，列车晚出库情况下，轧道速度的提高应充分考虑线路条件、瞭望作业、制动距离、人员精神状态等来确保运行安全，不同轧道速度安全风险对比如表 2所示。

表2 不同轧道速度安全风险对比 km / h

3.2 小交路组织

小交路折返即行车调度员组织列车在中间具备折返条件的车站进行折返作业。当列车晚出库达到一定程度时，为保证迅速恢复按图行车，调整上下行列车数量，需适时组织列车在中间站折返，按图投入服务。对于多个站点均有首班车的线路，组织小交路折返的必要性更强。

列车晚出库情况下，为调整列车运行图，小交路折返的列车为轧道至目的地后的轧道车或轧道车的后续列车。组织小交路折返时，行车调度员应考虑列车是否载客或直接空车折返后再投入服务。从客运服务角度出发，应优先采用空车进行折返，提升乘客服务满意度。若晚出库时间较长影响程度较大时，为更快恢复按图行车，行车调度员应综合研判影响，适时对载客列车进行清客折返。

列车晚出库情况下，因运行秩序较为紊乱，组织载客车清客执行小交路折返对乘客服务影响较大。若组织空车进行小交路折返，不仅能够避免旅行速度较低及清客用时对交路调整的影响，而且可以避免清客对乘客服务的影响。

3.3 场段出车作业组织

列车晚出库情况下，限制场段出车能力因素有场段发车间隔及场段具备上线列车数。

场段发车间隔即场段往正线同一接车股道（转换轨）连续出车的时间间隔。因场段出车进路为列车进路，场段与正线信号之间存在联锁限制关系，只有当正线转换轨列车出清后，场段才能往该转换轨再次排列进路，组织发车。正线接车效率、场段走行路径长短均影响场段发车间隔，正常情况下，场段发车间隔为6～8 min。一般城市轨道交通均设有出入场（段）线，具备转换Ⅰ/Ⅱ轨同时接车条件，列车晚出库情况下，场段应采用平行作业方式，同一作业时段平行向正线发车。

场段具备上线列车数受限于场段内停放列车数及车辆检修作业需要。若场段内的列车能够尽可能多的上线，则正线行车组织受行车调度员行车调整的影响将会较小。

综上，在列车晚出库情况下，场段采用平行出车作业及采用备车上线2种方式，以最大限度满足正线快速恢复按图行车。

3.4 晚出库情况下的行车组织流程

通过前文分析，列车晚出库情况下的行车组织流程如图4所示，具体步骤如下。

（1）根据列车晚出库时间，判断轧道车出库时间是否早于首班车时间，若是，执行步骤（2）；若否，则执行步骤（7）。

（2）若轧道车出库时间早于首班车时间，则根据线路特点，制定轧道方式。

（3）若轧道速度不变，组织小交路折返能够满足全线首班车正点投入服务，则执行步骤（4），否则执行步骤（5）。

（4）组织场段平行出车作业进行行车调整，恢复按图行车。

（5）若适当提高轧道速度（小于50 km/h），组织小交路折返，满足全线首班车正点投入服务，则执行步骤（4），否则执行步骤（6）。

（6）提高轧道速度（大于50 km/h）或不组织轧道，首班车限速运行并执行步骤（4）。

（7）若线路有高架地面段且遇到恶劣天气等特殊情况时，则执行步骤（2）～ 步骤（6）；否则可不组织轧道，首班车限速运行，组织司机加强线路瞭望并执行步骤（4）。

4 列车晚出库下的行车组织方案

本文以厦门地铁2号线列车晚出库45 min为例进行研究探讨。厦门地铁2号线正线线路全长41.60 km，共设32座车站，均为地下站，设有东孚车辆段，与正线东瑶站接轨；设有高林停车场，与正线湿地公园站接轨。2号线运营初期工作日运行图如图5所示，06 : 30全线多点首班车投入服务。

厦门地铁2号线运营初期东瑶、鼎美、马銮中心3站不对外载客，列车不停站通过。全线采用大小交路套跑模式，大交路为天竺山至五缘湾，小交路为新垵至五缘湾。列车轧道限速30 km/h，高林停车场轧道车A运行区段：湿地公园上行—五缘湾上行—五缘湾折返线—五缘湾下行；高林停车场轧道车B运行区段：湿地公园下行—东瑶下行；东孚车辆段轧道车C运行区段：东瑶下行—天竺山下行—天竺山折返线—东瑶上行；东孚车辆段轧道车D运行区段：东瑶上行—湿地公园上行，如图6所示。

根据列车晚出库情况下的行车组织流程，本文选择以“轧道速度不变，改变轧道方式并组织空车小交路折返”方案进行案例分析。

4.1 轧道方案

因B、D两列车轧道时间较长，当列车晚出库时，B、D两列车轧道将制约全线行车组织调整，因此，需对这两列车轧道路径进行调整优化。

为提高轧道效率，需组织东瑶至湿地公园上下行区段采用双线对向轧道，如图7所示。

当组织东瑶至湿地公园上下行区段采用双线对向轧道时，需考虑反向进路排列问题，防止由于信号系统设备的限制、调度员使用不当等，降低行车组织效率。按照轧道车限速30 km/h，为最快完成轧道，选取线路中间段站点，可计算得出部分轧道区段时间，如表3所示。

表3 不同轧道区段的轧道时间 min

根据运行图计划，轧道车出车至首班车06 : 30间约有90 min，故式（1）中T取值90，为满足T晚+ max{Ti}＜90，以晚出库45 min为例进行分析。

轧道终点可选的组合为{海沧湾公园、建业路、育秀东路}，若选择建业路，2列对向轧道车到达建业路时间接近，存在敌对进路，行车调度员需将某一方向列车扣停于前一车站，待对向列车轧道并换端后，方能排列进路，组织轧道，该方案将增加不必要等待时间且同时段的敌对进路为安全风险卡控点。

上行轧道终点选择方面，若选择海沧湾公园，上行正向列车时间小于上行反向轧道时间，则需扣停上行正向轧道列车，待反向列车轧道后方可放行，势必增加15 min延误，反而降低轧道效率。故上行轧道终点选择育秀东路。同理可得，下行轧道终点选择海沧湾公园。

4.2 行车组织方案

（1）东孚车辆段出场列车组织。轧道车D’ 在东瑶至育秀东路上行正向轧道，吕厝上行投入首班车服务；轧道车E在东瑶至海沧湾公园下行反向轧道，换端后投入服务；轧道车 C在东瑶至天竺山上、下行轧道后运行至新阳大道上行投入服务；组织一列车反方向运行至新垵下行换端后投入首班车服务。

（2）高林停车场出场列车组织。轧道车B’ 在湿地公园至海沧湾公园下行正向轧道，轧道完毕后空车运行至天竺山备用；轧道车F在湿地公园至育秀东路上行反向轧道，换端后运行至岭兜上行投入首班车服务；轧道车A在湿地公园至五缘湾上、下行轧道，轧道完毕后运行至后埔下行投入服务；组织一列车空车运行至岭兜折返至何厝投入首班车服务。

4.3 方案效果分析

根据上述行车组织方案，可以有效避免列车晚出库45 min情况下导致行车秩序紊乱，但该方案存在吕厝上行首班车预计始发晚点4 min。因首班车预计始发晚点，则可以适当提高轧道速度至35 km/h，以满足所有列车在06 : 30分首班车发车前恢复按图行车。

5 结束语

城市轨道交通列车晚出库情况下，线路设计、运营条件及列车晚出库时间等虽然不同，但是列车晚出库情况下的行车组织原则和行车组织调整方案的策略选择基本相同。因此，需对列车晚出库情况下的行车组织做好预想，针对不同线路条件的特点，根据行车组织原则，制定出不同晚出库时间下的行车组织方案。同时，对行车调度员进行培训和加强演练，强化行车组织程序，把控安全关键点，将故障事件最大限度降低影响，提高运营服务水平。