地鐵單線局部中斷的運(yùn)營調(diào)整研究

吳 非 周茂慶 陳維新

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地鐵單線局部中斷的運(yùn)營調(diào)整研究

吳 非 周茂慶 陳維新

摘 要：以無錫地鐵單線局部中斷情況下的運(yùn)營調(diào)整為實(shí)例，從選擇最優(yōu)調(diào)整方案，到影響調(diào)整的配線設(shè)置分析，提出優(yōu)先加設(shè)交叉渡線、按影響正線的范圍來合理設(shè)置存車線的方案，為運(yùn)營調(diào)整及配線設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地鐵；存車線；渡線；運(yùn)營調(diào)整

吳 非：無錫地鐵集團(tuán)運(yùn)營分公司，工程師，江蘇無錫214000

0　引言

2015年6月17日無錫地鐵2號(hào)線在三陽廣場(chǎng)站—上馬墩站下行區(qū)間中斷的情況下，經(jīng)積極的行車調(diào)整，維持了上下行15 min 的行車間隔、5840人次/h 的運(yùn)能，最高斷面客流出現(xiàn)在東林廣場(chǎng)站—三陽廣場(chǎng)站上行的5777人次/h，滿足當(dāng)時(shí)無錫市民乘坐2號(hào)線的出行需求，調(diào)整過程中，中間站乘客無須清客，保持了較高的服務(wù)質(zhì)量。在地面交通因暴雨接近癱瘓的情況下，無錫地鐵充分發(fā)揮了軌道交通的優(yōu)勢(shì)，保持了無錫公共交通整體的安全暢通、優(yōu)質(zhì)服務(wù)，贏得了無錫市民的信任。本文探討無錫地鐵在行車調(diào)整、車站配線設(shè)計(jì)方面積累的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，為城市軌道交通的設(shè)計(jì)和運(yùn)營提供借鑒。

1　無錫地鐵2號(hào)線單線局部中斷的運(yùn)營調(diào)整

1.1事件概況

無錫已開通地鐵1號(hào)線，線路總長29.42 km，車站24座；地鐵2號(hào)線，線路總長26.33 km，車站22座。

圖1為地鐵2號(hào)線配線圖，故障停電中斷區(qū)域?yàn)槿枏V場(chǎng)站—上馬墩站下行區(qū)間，如圖1所示。因無錫地鐵1號(hào)線最高斷面客流出現(xiàn)在火車站—?jiǎng)倮T站下行線，為6113人次/h，2號(hào)線出現(xiàn)在東林廣場(chǎng)站—三陽廣場(chǎng)站上行線，為5777人次/h。B 型列車標(biāo)準(zhǔn)載客量為1460人，因此，交路調(diào)整須維持15 min 的列車間隔，保持5840人次/h的運(yùn)能，才能滿足市民乘坐軌道交通的需求。

圖1　無錫地鐵2號(hào)線配線圖（紅色為當(dāng)日中斷區(qū)段）

圖2　兩端小交路（上馬墩站換乘）

1.2行車調(diào)整方案比選

在2號(hào)線當(dāng)前配線的情況下，下行三陽廣場(chǎng)站—上馬墩站失電，行車調(diào)整方案較合理的有如下3種方式。

（1）調(diào)整方式1，采用兩端小交路銜接：梅園站—上馬墩站、上馬墩站—無錫東站，具體如圖2所示。清客時(shí)間按2 min 計(jì)時(shí)，維持行車間隔約為12 min。

圖3　兩端小交路（東林廣場(chǎng)站換乘）

圖4　∞形調(diào)整交路

（2）調(diào)整方式2，采用兩端小交路銜接：梅園站—東林廣場(chǎng)站、三陽廣場(chǎng)站—無錫東站，具體如圖3所示。清客時(shí)間按2 min 計(jì)時(shí)，維持行車間隔約為13 min。

（3）調(diào)整方式3，采用 ∞ 形調(diào)整：梅園站—五愛廣場(chǎng)站、靖海站—無錫東站正常運(yùn)行，經(jīng)五愛廣場(chǎng)站下行站臺(tái)經(jīng)三陽廣場(chǎng)站存車線運(yùn)行至上馬墩站上行站臺(tái)，經(jīng)渡線運(yùn)行至靖海站下行站臺(tái)，如圖4所示。在正常行車間隔8 min 的情況下，調(diào)整運(yùn)行效果如圖5所示（實(shí)跡圖），單線共線區(qū)段行車間隔約為15 min。

調(diào)整方式1與調(diào)整方式2，均是利用中間站進(jìn)行換乘，時(shí)間間隔接近，調(diào)整方式2可以將上行需換乘地鐵1號(hào)線的乘客直接送達(dá)至三陽廣場(chǎng)站，便于換乘客流。調(diào)整方式1、2時(shí)間間隔略優(yōu)于調(diào)整方式3，因在中間站需清客1～2次，乘客服務(wù)不及調(diào)整方式3。15 min 間隔能夠滿足當(dāng)前運(yùn)量需求時(shí)，選用調(diào)整方式3的 ∞ 形調(diào)整，維持較高的服務(wù)質(zhì)量，適用于地鐵單線局部中斷的大多數(shù)情況。

1.3∞ 形調(diào)整的行車組織

確定 ∞ 形調(diào)整的行車方案后，需要對(duì)列車發(fā)車間隔把控、列車數(shù)確定、列車運(yùn)行、信息傳遞等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的考慮，保證合理的行車組織，才能達(dá)到優(yōu)質(zhì)的調(diào)整效果。

（1）須控制列車在三陽廣場(chǎng)站至靖海站上行單線的運(yùn)行。按原8 min 的行車間隔，下行列車在三陽廣場(chǎng)站存車線等待，避讓上行列車約5 min，在靖海站須避讓下行列車約7.5 min，信號(hào)手動(dòng)排列開放的時(shí)間1次0.5 min，全周轉(zhuǎn)時(shí)間約增加13.5 min，調(diào)度員須控制始發(fā)站列車發(fā)車間隔，按15 min 均衡發(fā)車，適當(dāng)延長停站時(shí)間，避免單個(gè)車站長時(shí)間停靠。

（2）確定列車數(shù)。在選用 ∞ 形調(diào)整的情況下，列車間隔15 min，2號(hào)線正常情況下全周轉(zhuǎn)時(shí)間95 min36 s，技術(shù)速度45.8 km/h，旅行速度34.2 km/h。故加上?？康却臅r(shí)間，此時(shí)全周轉(zhuǎn)時(shí)間為108 min36 s，所需列車數(shù) = 全周轉(zhuǎn)時(shí)間/列車間隔 =7.24列，8列列車即可滿足需求，組織2列列車停入折返線，為恢復(fù)正常運(yùn)營做好準(zhǔn)備。

（3）列車運(yùn)行。全線列車由 ATO-CBTC 改為 ATPCBTC 運(yùn)行，加強(qiáng)共線運(yùn)行區(qū)間的監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的異常情況。

圖5　∞形調(diào)整效果圖

（4）信息傳遞。布置三陽廣場(chǎng)站—上馬墩站各車站注意接車方向，各次列車在梅園站、無錫東站憑調(diào)度員命令動(dòng)車，人工控制發(fā)車間隔；通過乘客信息系統(tǒng)（PIS）向全線車站發(fā)布通知，告之下行須換乘的乘客在東林廣場(chǎng)站乘坐上行列車至三陽廣場(chǎng)站，并通過微博等媒體向社會(huì)公布。

（5）換乘客流組織及公交接駁。因三陽廣場(chǎng)站存車線在站臺(tái)中部，下行越站時(shí)不具備登乘條件，組織下行梅園站—五愛廣場(chǎng)站乘客在東林廣場(chǎng)站上行站臺(tái)下車，后續(xù)搭乘上行列車到達(dá)三陽廣場(chǎng)站上行站臺(tái)換乘，同時(shí)安排三陽廣場(chǎng)站至上馬墩站公交接駁。

圖6　存車線的形式

2　運(yùn)營調(diào)整對(duì)車站配線的設(shè)置需求

按照 GB50157-2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，正線應(yīng)每隔5～6座車站或8～10 km 設(shè)置停車線，其間每相隔2～3座車站或3～5 km 應(yīng)加設(shè)渡線。實(shí)際上有些地鐵選用渡線來替代存車線，如上海8號(hào)線曲陽路站到耀華路站設(shè)置的存車線間隔11個(gè)車站；而有些線路又過于強(qiáng)調(diào)每隔4站設(shè)置存車線的作用，如上海地鐵10號(hào)線。因此，如何合理優(yōu)化存車線及渡線布局，增加調(diào)度的靈活性，滿足運(yùn)營需求，有效節(jié)約投資，就成為關(guān)鍵。

2.1運(yùn)營調(diào)整對(duì)存車線選型的設(shè)置要求

若存車線處于線路中間區(qū)域，應(yīng)采用圖6a 中4條渡線的形式，一方面各方向的故障車均較容易進(jìn)入存車線；另一方面發(fā)生線路等故障須調(diào)整交路時(shí)，該形式更靈活實(shí)用。如東林廣場(chǎng)站—上馬墩站上行失電，因三陽廣場(chǎng)站存車線只有3個(gè)方向的渡線，靖海站渡線因上馬墩站上行站臺(tái)失電無法折返，只能河埒口站—柏莊站兩端小交路方案行車，行車間隔為45 min，存車線的設(shè)置不能有效地滿足運(yùn)營需求。

若處于線路兩端區(qū)域時(shí)，往往是設(shè)在小交路折返站，須與折返線分開設(shè)置，互不兼用，充分保證折返功能與存車線功能，列車故障存車線應(yīng)與正線貫通。效果較優(yōu)的存車線形式如圖6b 和6c 所示，便于有動(dòng)力的故障車隨時(shí)回車輛段；無動(dòng)力的列車可以由救援車從渡線一頭拉回車輛段，作業(yè)方便，方向較順。圖6中雙箭頭表示車輛段或停車場(chǎng)的方向，單箭頭表示運(yùn)行方向；有渡線的為存車線。

2.2從交路調(diào)整來看對(duì)存車線及渡線的設(shè)置要求

從交路調(diào)整角度來看，當(dāng)1條線線路中斷或運(yùn)營阻塞時(shí)，通過渡線、存車線進(jìn)行折返、單線雙向運(yùn)行。每隔3個(gè)站設(shè)置存車線或渡線相對(duì)合理，此情況下，阻塞區(qū)段單線往返運(yùn)營周期約15 min，能夠滿足大多數(shù)城市軌道交通運(yùn)營初期的運(yùn)能需求。綜合無錫地鐵1、2號(hào)線的配線使用情況，在折返站或小交路折返站確定的情況下，八字渡線組合（圖7）以及交叉渡線和單渡線組合（圖8）的2種配線形式具有較強(qiáng)的實(shí)用性。一方面能維持單線堵塞情況下，另一條線15 min 的行車間隔；另一方面在局部中斷的情況下交路調(diào)整更加機(jī)動(dòng)靈活。交叉渡線與單渡線組合能兼顧各個(gè)方向的調(diào)整，而且設(shè)置存車線車站的選擇也較靈活，適合投資或線路條件受限的地鐵線路。

圖7　八字渡線組合

圖8　交叉渡線與單渡線組合

2.3運(yùn)營調(diào)整對(duì)存車線間隔的設(shè)置要求

2.3.1從救援列車運(yùn)行時(shí)間來看對(duì)存車線的設(shè)置要求

當(dāng)列車在運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)，配線布局能及時(shí)引導(dǎo)故障列車離開正線，進(jìn)入存車線，盡最大可能減少對(duì)正常運(yùn)行的干擾，維持較高的行車質(zhì)量。因故障列車救援連掛至動(dòng)車的時(shí)間是相對(duì)固定的，1列故障車處理下線總時(shí)間應(yīng)控制30 min 以內(nèi)，下線走行總時(shí)間=存車線間隔距離走行時(shí)間 + 進(jìn)出存車線的時(shí)間。通過對(duì)進(jìn)出存車線時(shí)間的控制，可以增大存車線之間的間隔。表1為無錫地鐵當(dāng)前救援列車進(jìn)出存車線的步驟和時(shí)間表，進(jìn)出存車線至恢復(fù)載客運(yùn)行總時(shí)間約為5.5 min，通過司機(jī)技能的提升，人員設(shè)備磨合，參照其余成熟地鐵經(jīng)驗(yàn)，時(shí)間有望壓縮至4 min。則宜按故障列車以25～30 km/h 的運(yùn)行速度、走行時(shí)間不大于26 min 為控制目標(biāo)，故存車線間隔距離上限可控制在10.8 km 或13 km，各線路根據(jù)自身的線路及車輛條件確定故障列車推進(jìn)速度和存車線間隔距離的上限。

表1　救援列車進(jìn)出存車線步驟和時(shí)間

2.3.2從存車線離車輛段/停車場(chǎng)的距離來看對(duì)存車線的設(shè)置要求

若故障發(fā)生地點(diǎn)離車輛段/停車場(chǎng)較近，且運(yùn)行方向?yàn)檐囕v段/停車場(chǎng)時(shí)，故障列車的處置有2個(gè)選擇：一是將故障車推進(jìn)至存車線，待運(yùn)營結(jié)束之后再組織列車救援回庫；二是將故障車直接推回車輛段/停車場(chǎng)，至救援編組尾部出清正線即可恢復(fù)全線正常運(yùn)行。

故障列車以平均25 km/h 的運(yùn)行速度計(jì)，因線路局部中斷下線路旅行時(shí)間增加10～15min，通常大部分線路旅行速度為35 km/h，總周轉(zhuǎn)時(shí)間在100 min 左右，故障中斷下的線路旅行速度約取30.6 km/h（系數(shù)0.875）。僅考慮進(jìn)出存車線的5.5 min（表1的時(shí)間總計(jì)）影響，由表2列車25 km/h、30.6 km/h 運(yùn)行的效果可知，相當(dāng)于故障列車推進(jìn)運(yùn)行12 km，后續(xù)列車適當(dāng)限速運(yùn)行的效果。顯然配線中存車線距離車輛段/停車場(chǎng)12 km 以下時(shí)，設(shè)置意義不大，故障列車直接運(yùn)行回庫更為合理?？蛇m當(dāng)考慮延長存車線至車輛段/停車場(chǎng)的設(shè)置距離，或?qū)⒋孳嚲€有效長度延長1倍，救援時(shí)救援列車在存車線內(nèi)完成解鉤、換端作業(yè)，然后利用另一側(cè)線路投入運(yùn)營，這樣正線運(yùn)營阻塞時(shí)間與故障車進(jìn)出存車線時(shí)間基本無關(guān)。存車線間隔可延長12～13 km，雖然單條存車線有效長度增加了1倍，投資亦相應(yīng)增加，但從全線存車線的布置來看，由于增加了存車線之間的距離，與規(guī)范要求相比投資額并不一定會(huì)增加。

3　結(jié)論

綜上所述，本文以無錫地鐵2號(hào)線單線局部中斷情況下的處置為實(shí)例，通過 ∞ 形交路的積極調(diào)整，取得了較高質(zhì)量的行車組織和乘客服務(wù)。進(jìn)而從運(yùn)營調(diào)整的角度提出對(duì)車站配線的需求，明確存車線的選型設(shè)置，適當(dāng)加大存車線間隔至10～13 km，加設(shè)交叉渡線，加大存車線與車輛段及停車場(chǎng)的間隔，延長存車線長度，可以提高調(diào)度調(diào)整的靈活性，滿足實(shí)際的運(yùn)營需求。在此將無錫地鐵在實(shí)際運(yùn)營遇到的問題與解決方式提出，拋磚引玉，共同探討。

表2　列車25km/h、30.6km/h 運(yùn)行的效果（時(shí)間）　min

參考文獻(xiàn)

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責(zé)任編輯 冒一平

Operation Adjustment under Partial Traffi c Interrup of Metro Single Line

Wu Fei, Zhou Maoqing, Chen Weixin

Abstract:Taking the operation adjustment for partial traffic interrup by single line on Wuxi metro as an example, the paper makes choice of optimal adjustment scheme, influence of line arrangement, gives scheme of priority to additional crossover track, and reasonable car parking track based on infl uence range on mainline, provides reference to operation adjustment and line design.

Keywords:metro, parking track, crossover track, operation adjustment

中圖分類號(hào)：U292.4

收稿日期2015-07-30