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学术前沿

地铁应急情况下运营组织调整方法的探讨

发布日期:2012-03-21 21:40

地铁应急情况下运营组织调整方法的探讨
 
摘  要:介绍地铁行车调度员在处理应急事件时常用的行车组织调整方法,结合广州地铁 5 号线的案例说明这些方法在运营组织调整中的应用,并提出在应对突发应急事件时,行调要以“导向安全、先通后复、快速全面、保证服务”为原则进行处理。
关键词:地铁;运营组织;应急组织;行车调度;调整
 
      在地铁运营中,应急的突发事件随时都有可能会发生,尤其是在一条新地铁线路的运营筹备、调试阶段和试运营期间,由于人员新、线路新、设备新、规章新、经验少,更加大了对应急事件处理的难度。地铁运营是一个动态的、变化的过程,运营中的各种情况都具有随机性、复杂性。
 
1 行车调度在地铁运营组织中的作用
      客流的增减、列车的晚点、运营秩序的紊乱、突发事件及设备故障影响,都要求行车调度在日常的运营组织工作中根据情况的变化,统一协调,及时合理地采取运营组织调整措施,使列车尽可能按运行图行车。行车调度指挥是地铁运营核心工作,特别是在设备故障和突发事件直接影响地铁正常运营时,行车调度指挥的安全、高效、及时就显得尤为重要。应急情况下的行车调度指挥工作,是对全局性的行车组织进行安全、科学、灵活的调整,最大限度地发挥地铁设备、设施的潜能,维持一定限度内的地铁降级运输能力,把突发事件对运营的影响降到最低[2]
 
2 应急事件运营组织调整的基本原则
      1)导向安全。在任何情况下,运营调整都必须把安全工作放在首位,要确保行车安全、设备安全及乘客生命财产的安全。行调在对运营组织进行调整时,必须关注运营线路上人、车、物的安全问题,清楚掌握线路是否出清、进路是否有冲突、故障点恢复情况等,坚持安全第一的原则,杜绝各种危险事件苗头的发生。
      2)先通后复。“先通车,后恢复”是为了最大程度地降低应急突发事件对运营组织的影响,保证一定限度内的地铁运营能力。在运营线路保证安全的情况下第一时间通车,然后再处理应急事件带来的影响,保证线路的正常运营,提高运营服务水平[4]
      3)快速全面。在行调进行运营组织调整时,要做到反应快、报告快、处置快,把握事发初期的关键时间,将影响控制在最小范围。同时,行车调度要有全局观,不能只关注突发事件及设备故障,而忽略了其他因素和影响。
      4)保证服务。运营调整必须要考虑对服务及乘客的影响,并将相关信息通过各种渠道告知乘客,最大限度地减少损失、降低影响,这要求行调在传递信息的途径上要迅速流畅[1]
 
3 应急事件行车组织调整方法
      当地铁运营发生应急事件时,列车不能按图行车,需要行车调度进行运营组织调整,同时,必须考虑列车运行的安全以及对服务的影响,做到恢复正点运营和安全行车兼顾。
3.1 应急事件发生时运营组织调整和处理方法
      1)将列车在车站扣车或组织列车区间临时停车。当前方列车或车站突发应急事件时,行调要对后续列车进行扣车或区间临时停车。在车站扣车的基本原则是“谁扣谁放”,将列车扣停在后方车站。而在区间临时停车是通知司机将列车临时停在区间,司机必须做好乘客安抚工作,及时播放广播通知乘客。扣车及临时停车是调度调整的重要手段之一,目的是保证前方列车或车站有充分的时间处理故障。
      2)组织列车限速运行并适当增加停站时间。为了保证故障列车或车站有充分的处理时间,减少故障点的行车压力,使行车间隔均匀,应该对相关列车进行限速并增加停站时间,控制运营节奏。
      3)调整运营线路上运用车数量,组织列车停运、下线。对有故障并影响服务的列车,行调要组织停运或下线,使该列车退出服务。该方式主要在始发站、终点站使用,对中途运行的客车也可组织列车清客,进中间站存车线、空车进区间或回车厂等,尽量保证一个站间区间只有一列载客列车占用,将载客列车到站扣停,减少列车区间停车和等待。
      4)组织列车小交路运行。当某一线路造成拥堵时,由于列车无法及时在终点站折返,势必会引起另一线路的运用列车数量减少,甚至在相当长时间内某些车站及区段无列车通过,造成乘客滞留车站人数增加。 为了减少这种影响,最有效的一种方法就是组织列车小交路运行,即组织拥堵线路的列车在中间站清客后,经渡线折返到另一线路运行。
      5)组织列车反向运行。当一个方向列车密度较大,而另一方向列车密度较小时,为恢复地铁运营服务,可利用有岔站的渡线,将列车转到密度较小的线路上反方向运行;当一方向由于列车故障救援等因素可能造成较大间隔时,也可利用渡线将列车转到另一线路上反方向运行,以缩小列车间隔,均衡运行。
      6)组织列车单线双向运行,即“拉风箱”。在一条固定进路同一时间内只有一列车往返运行。当一条线路上某个区段堵塞时,可以在另一线路上的相同区段采用此种行车方式,但是两端车站必须控制好列车进路,否则会引起列车冲突。另外,如果两端车站距离过长,则该区段内乘客的等待时间会增加。
      7)组织列车站前折返。在突发应急情况下,为了缩短折返时间,可以采用站前折返方式。这种方式有利于缩短列车走行距离,但列车折返会占用区间线路,影响后续列车闭塞,同时导致上、下车客流汇合,需要车站及司机做好乘客引导工作。
      8)对故障车进行列车救援。列车在运行中发生故障,运行速度极其缓慢或停滞,势必会造成线路堵塞,给全线列车的正常运行带来严重影响。此时可根据情况,使用前方或后方列车清客救援的方法,将故障列车送至存车线或回车厂检修[3]
3.2 应急事件处理后恢复正常运营时的运营组织调整方法
      1)当列车晚点或延误较大时,要求司机缩短站台作业时间、区间加速运行等,特殊情况如车站突发大客流、前方站出现意外情况(站台火灾等)时,也可以组织列车不停站通过,越站通过。采取越站方式时必须充分考虑对乘客的影响,相关车站及司机必须做好服务工作。原则上客流较大车站及首末班车不安排越站,同时还要避免一列车连续越站及多列车在同一车站连续越站等。
      2)组织列车加开、替开。由于客流的增加或故障列车下线的影响,可以组织加开列车,一般使用备用车或出厂列车。对在终点站退出服务的列车,可以使用备用列车替开,仍按原交路运行。加开、替开的目的是为了保证列车服务的数量,使运能满足运量。
      3)组织始发站提前或推迟发车。始发站的存车线数目相对较多,调整余地较大,因此,在始发站组织提前或延迟发车,可以有效地调整运营间隔。
      4)在始发站更改车次列车。当列车终到晚点太多时,可以折返后将原车次列车抽线,更改为后续列车的车次列车。这种调度调整方式的目的是使实际运行图与计划运行图更接近。
      5)使用信号系统的时刻表调整功能,线上列车自动套图,调整班次列车,最大限度地使列车按图运行[5]
 
4 案例分析
4.1 事件背景及处理经过
      广州地铁 5 号线使用的信号系统是西门子基于无线的移动闭塞系统。2010 年 5 月 31 日,广州地铁 5 号线运营《Z5104》时刻表,中峰期列车上线 22 列,间隔 5 分 10 秒。当时由于中山八至坦尾下行区间一个推力风机房疏散门打开侵限,导致多列车撞上该铁门且未能及时发现,相应多列车在此区间运行产生接地短路,列车 VVVF 故障同时供电设备跳闸,期间一趟列车由于切除了四节车 VVVF 动力不足无法爬上 55‰坡度导致救援,事件处理过程如下:
      15:06 下行坦尾进站前 02311(035+036)次司机报 : 母线高速断路器跳闸故障,速度有下降迹象。
      15:07 02311(035+036)次在坦尾下行停稳后司机报 : 列车母线回路过电流,VVVF 严重故障,05C036 车 VVVF1、VVVF2 红点,司机关门后申请降靴,打下 CCCB2、CCCB3 及 VVVF1、VVVF2。行调同意并将故障信息报电调。
      15:07 行调通知坦尾站及中山八下行列车故障,车站做好乘客服务。
      15:09 02311次司机报处理完毕后正常出站。行调要求 2311 次进滘口Ⅱ道转备用。
      15:11 后续 1511 次列车从中山八正常运行至坦尾。
      15:13 行调通知滘口备用车司机上备用车待令。
      15:15 行调通知坦尾在站台确认下行线路情况。
      15:17 行调将 02311(035+036)次故障信息报检调,要求检调派人检查列车情况。
      15:17 坦尾报 : 线路出清,没有异物。行调通知车站继续加强检查。
      15:18 坦尾下行进站 01011(019+020)次司机报:母线高速断路器及高速断路器跳闸故障,VVVF1/VVVF2 严重故障。
      15:19 行调将 02411 次扣停在西场下行,并将 00211 次扣停在小北下行。
      15:19 坦尾下行 01011 次司机报:分合一次主断后列车恢复正常。
      15:22 行调再次与坦尾确认下行线路情况,车站回复没有发现异物。行调放行西场下行02411 次,并组织中山八派人添乘。
      15:25 检调询问 035+036 车(02311 次)故障情况,行调回复该车在坦尾下行进站前高速断路器跳闸,两个 VVVF 红点。
      15:26 02411 次司机报 : 司机关门后网压不正常。随后立即又报 : 现在恢复正常,感觉接触轨断线,已恢复正常。行调将故障信息通报电调,同时从电调处了解到坦尾 213 开关、西场 211 开关有多次跳闸现象。
      15:27 行调组织西场下行 01311 次动车,并要求司机注意观察网压状态。同时,行调要求文冲控制好下行列车比照时刻表全部晚发两分钟。
      15:28 行调要求车厂调度跟检调联系,准备好车厂备用车。同时要求三溪站接收控制权,取消 W2015 道岔的单独锁定后上交控制权。
      15:30 02411 次 司 机 报 :02411 次 有 两 个VVVF 红点,母线过电流故障。司机把故障单元车VVVF 开关打下,但现在爬坡爬不上,只有两节车动力。司机申请打高加速,行调同意。
      15:31 行调呼叫全线各次列车司机 : 因中山八~坦尾下行供电故障,自发令时起,全线各站多停 1 分钟,文冲晚发 2 分钟,原行调通知待命列车继续待命。同时,行调要求中山八强行站控后取消 W0307 、W0301、 W0303 三个道岔单独锁定后上交控制权。
      15:33 行调要求中山八下行 01311 次清客,并通知车站配合。
      15:34 行调组织滘口备用车改开 02412 次。同时 02411 次司机报 :02411 次打下 VVVF1、2后只有两节车动力,去不了坦尾,司机建议换端退回中山八下行。同时,车厂调度报车厂有一部车(015+016),行调要求检好车后发到走行线。
      15:35 中山八报 :01311 清客完毕。同时,行调收到02411次司机反映打高加速也不能动车后,通知司机决定救援,来车方向为中山八下行。
      15:43 行调通知西场 00411 次清客。
      15:45 671 次与故障车连挂完毕。
      15:47 西场 00411 次清客完毕,行调通知00411 次列车经中山八存车线运行到中山八上行线反方向运行到滘口。
      15:47 行调 : 三溪强行站控把所有到岔取消单独锁定,操作完毕后上交控制权。
      15:47 671次报:列车有故障,司机申请处理。
      15:49 司机报有牵引电流但推不动,要求准备退回中山八下行。
      15:52 0211 次中山八下行动车至存车线。
      15:54 同意 671 次退回中山八下行。
      15:56 行调通知区庄下行 00513 次清客。
      15:56 671 次动车。
      15:58 行调通知 0513 次经淘金存车线折返至淘金上行换端载客运行至文冲站。
      15:59 中山八上行 0212 次凭信号动车。
      16:04 671 次 : 待故障车清客完毕后凭信号显示往西场运行,待尾部越过 X0301 信号机。
      16:05 故障车清客完毕,要求与故障车解钩。
      16:08 救援车与故障车在中山八下行解钩完毕。
      16:11 行调通知 1611 次经淘金存车线折返至淘金上行换端载客运行至文冲站。
      16:13 要求 671 次换端(1311 次)。
      16:14 行调组织 01611 次在区庄下行清客,车站做好配合。
      16:14 行调通知 1311 次换端经中山八存车线运行至中山八上行反向载客运行至滘口,同时通知坦尾、中山八站配合开关屏蔽门。
      16:19 1311 次报列车只有 4 节车牵引力,之前切了两节车的牵引力。
      16:24 行调通知 0611 次经中山八存车线反向载客运行至滘口,同时通知坦尾、中山八站配合开关屏蔽门。
      16:26 区间供电人员反映在线路上拾获两个异物,为集电靴和一条长约 1.77 米的铁条。
      16:27 鱼珠控制中心主任通知供电部副经理避让至安全位置,稍后组织中山八下行列车限速5KM/H 运行,提醒注意安全。
      16:28 中山八下行 2411(51+52)已恢复A051、B051单元VVVF后,要求合主断尝试动车。
      16:30 中山八下行 2411 次可以动车。行调通知 2411 次 : 列车稍后待供电人员上车后限速5KM/H 运行确认线路情况,区间有供电人员,司机注意加强瞭望。
      16:31 行调通知 0811 次经中山八存车线折返至中山八上行换端载客运行至文冲站。
      16:32 行调要求 01911 次在珠城下行清客。
      16:33 供电人员在线路拾起一个异物,供电故障已处理完毕,行调组织 02411 车空车到中山八确认线路情况。
      16:35 行调通知 2411 次到滘口存车线转备用。
      16:36 行调要求 01113 次在区庄下行清客。同时,行调组织珠城下行 01911 次经珠城渡线折返到五羊邨上行,并通知车站取消 W1302、W1304 单独锁定,排列 X1302-X1204 进路。
      16:42 2411 次运行到 K2+600 处。
      16:42 行调通知 1113 次经淘金存车线折返至淘金上行换端载客运行至文冲站。
      16:44 行调通知 1911 次经珠城渡线折返至五羊邨上行换端载客运行至文冲站。
      16:45 行调组织 02411 次限速 5km/h 到线路确认情况无异常,行调组织后续列车限速 25 公里运行逐步恢复运营。
      16:46 行调通知西场下行 0713 次经中山八存车线反向载客运行至滘口,同时通知坦尾、中山八站配合开关屏蔽门。
      16:50 行调要求司机提高限速至 15km/h,沿途鸣笛。
      16:50:47 2411 次报已经越过 K2+300 处,列车状态正常,行调要求司机提高限速至 25km/h。
      16:52 02411 次在坦尾下行进站前 200m 失去牵引力,无故障显示。行调要求司机分合一次主   断。
      16:54 02411 次报 : 分合一次主断后仍然无法动车。行调要求司机确认无接地故障后再次复位主断一次。
      16:57 02411 次在坦尾下行恢复动车。行调组织该车运行到滘口存车线。
      16:59 行调通知西场下行 0913 次经中山八存车线折返至中山八上行换端载客运行至文冲站。
      17:03 接触轨人员到达现场,行调要求不间歇添乘确认线路情况。
      17:02 行调通知中山八下行 0313 次限速 25km/h 运行至坦尾,沿途确认线路情况。
      17:06 00313 次在中山八~坦尾下行 K2+400线路左侧发现铁门打开,列车已越过该门。行调询问列车是否有损伤、司机能否处理。司机回复列车无损伤,需要后退 2 米才能关上铁门。行调同意司机处理。
      17:08 行调组织 01413 次在西场下行清客,并通知车站做好配合。
      17:09 行调组织 01413 次经中山八存车线~中山八上行反方向运行至滘口投入载客服务 , 车站配合开关屏蔽门。
      17:12 行调组织 01713 次在西村下行清客。
      17:15 00313 次司机报已将中山八~坦尾下行铁门关闭,00313 车已正常动车。
      17:25 行调组织 00412 次在文冲折返线Ⅱ道转备用。
      17:26 行调组织后续列车采用站前折返,并取消 W2402 、W2404 单独锁定。
      17:27 行调组织环电人员到中山八下行登乘确认线路情况。
      17:36 行调通知车站强行站控,对坦尾下行0209D区段设限速45KM/h,设好后上交控制权。
      17:36 一 名 机 电 人 员 添 乘 0314 次 进 入K2+400 处推力风机房处理。
      17:38 行调组织环电人员到坦尾上行登乘确认线路情况。
      17:40 环电人员回复已到坦尾推力风机房确认了有一扇门未关,已和供电、工建人员共同做临时处理。
      17:53 行调组织多名机电、工建、供电专业人员添乘列车进入区间处理。
      18:01 行调通知车站强行站控,对坦尾下行0209C 区段设限速 45KM/h,设好后上交控制权。
      18:20 经专业人员再次确认,打开的铁门为中山八~坦尾下行K 2 + 364 处推力风机房逃生门,现已将该逃生门临时固定,工建计划晚上继续处理。
      18:22~19:30 行调调整线上列车套图运行。
 
4.2 应急事件的运营组织调整方法分析
      本次突发事件处理中,行调根据实际情况,灵活合理地采取了多种调度调整方式,如车站扣车、列车下线、中间站折返、小交路运行、站前折返、限速运行、始发站推迟发车、变更车次列车、增加停站时间、备用车上线替开、列车救援、反方向运行等,并遵守了“导向安全、先通后复、快速全面、保证服务”的原则,将故障的影响降到最低程度。在这起应急处理过程中,我们可以总结以下几点。
      1)由于故障影响较大,故障处理相对较为复杂,但在整个故障处理期间过程中均确保了安全。
      2)行调根据线上列车不同位置,分别采用多种方式调整列车运行,没有中断正线行车,并逐步使全线列车维持在均衡间隔。其中组织了 4 趟列车经中山八存车线运行至中山八上行反向运行至滘口,维持了中山八至滘口区间的最大限度运行;组织了 7 趟列车分别经中山八存车线、淘金存车线、珠城渡线折返,维持了中山八至文冲约10 分钟的行车间隔。
      3)对线上各次列车使用扣车多停,限速运行等命令,组织文冲站各次列车在始发站晚发 2 分钟,调整行车间隔。
      4)信息通报及时,对车站造成服务影响降到最低,无乘客投诉。
      5)行车决策水平有待进一步提高。主要体现在:
      (1)2411 次列车司机反映列车动力不足无法爬坡申请后退,此时有两个大方向选择:
      ①组织后续列车救援(此思路下也有两种方案:推进救援和后退牵引救援)。
      ②组织列车后退。
      ③分析:
      a 已了解到列车无法向前推进的原因为列车切除了 4 节车的 VVVF,动力不足,可否后退?是否需要救援?
      b 若组织推进救援,如果成功,则整体影响将为最低。但由于之前已有 3 趟列车在同一个点出现列车发生 VVVF 故障,同时供电出现有瞬间跳闸的情况,也存在较大可能救援列车会在同一个点出现类似故障。
      c 若组织列车后退,由于中山八下行扣停有一部列车,则需要先组织中山八下行列车经中山八存车线折返。
      当天采用了组织列车推进救援的决策。由于救援列车同样发生了 VVVF 故障切除了两节车的VVVF,导致救援车仅剩 4 节车动力无法推动列车上 55‰坡道,最终需要换端牵引回中山八下行。
      (2)在组织 1311 次清客担任救援车后,由于考虑到不能连续两趟列车清客,就组织了后续0211 次列车运行至中山八上行。
      在当时情况下,推进救援存在较大不成功的可能,在推进不成功的前提下就只能后退,在此情况下,把后续列车组织运行到中山八下行,就等于把后退的路也堵住了。最终也由于此问题,对组织救援车和故障车后退造成了至少 5 分钟的延误。一般情况不连续组织两趟列车清客,但在影响非常重大的故障情况下,一个方向的列车已经堵塞得非常严重,即使不清客乘客也无法往前走,这种情况把列车折返到可正常运行方向,则使列车能够疏散另一方向滞留的乘客,也能使故障方向列车动起来,同时也不会堵住救援列车的后路。
      (3)2411 次列车之前的 2311 次和 1011 次列车已在同一点发生 VVVF 故障,同时供电设备伴随有瞬间跳闸现象,在此情况下,不宜组织载客列车前往确认,存在较大风险。
      (4)在组织救援列车、部分折返列车清客以及列车折返时机的决策上存在不够及时的情况,延误了故障处理的时间。
 
5
      调度调整在地铁行车组织中具有极其重要的作用。遭遇突发事件或设备故障时 , 科学合理、及时灵活地运用各种有效的调度调整方式 , 并遵守“安全、快速、全面、服务”的原则 , 可最大限度地降低影响、减少损失、维持运营、确保服务。
 
参考文献
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