提高地铁列车故障救援效率的探讨

摘　要　地铁列车在故障救援时,受到车站没有配线而不能越行等因素制约,会对后续列车造成较长时间的阻塞,对社会和经济产生不良影响。从地铁列车故障救援的影响和效率分析入手,结合地铁运营管理的经验,对提高地铁列车故障救援效率进行可行性研究,提出提高救援列车推进速度、合理设置配线、优化救援程序、提高车务人员能力等建议,以达到提升地铁运营服务水平、提高地铁在城市交通运输体系中地位的目的。

关键词　地铁,列车故障救援,效率

1 问题的提出

地铁受建设条件、投资规模和城市规划等多方面因素的限制,其车站基本上没有配线,没办法组织列车越行或迂回运行。因此,作为地铁运输载体的地铁列车,一旦由于列车自身的故障在正线需要救援时,一处故障将影响到全线列车受阻;同时由于换乘站的换乘客流不能疏运,还将会影响到邻线的换乘列车正常运行,影响之大倍受关注。

地铁列车的故障救援不但耽误了乘客的出行时间,影响了地铁运营服务质量,而且还削弱了地铁在城市公共交通中的竞争能力。所以,如何安全、高效地组织处理地铁列车故障救援,尽快开通受阻塞的线路,有其重大的经济和社会意义。

2 影响地铁列车故障救援效率的分析

2.1 地铁列车故障救援的组织处理过程

列车在车站或区间发生故障后,司机根据《车辆故障处理指南》对故障现象进行判断和处理,同时报告行车调度员(简为“行调”);行调扣停后续列车,对全线列车运行进行调整,并联系车辆检修调度向司机提供技术支援;当司机判断故障不能排除或达到一定的时间标准时,行调将组织列车救援;当救援列车连挂故障列车起动后,受阻塞的列车开始逐一恢复运行,待救援列车将故障车推进前方存车线或折返线(有条件时可以直接回车辆段),救援任务结束,救援列车重新投入运营服务。

列车救援过程的主要作业和时间,如表1所列。

2.2 地铁列车故障救援影响情况分析

列车故障救援影响情况分析主要是对乘客旅行时间、影响人数等并结合运营管理规章制度的有关要求,进行计算分析。

1)按列车和信号系统设计最高运行速度80km/h考虑,救援列车的推送运行时采用rm(人工手动限制)模式,最高速度为25km/h,实际速度为22km/h及以下。考虑到救援列车与故障客车的连挂,进站对标停车清客和存放故障车等因素,其平均推送运行速度为20km/h左右。

高密度的地铁系统其设计的行车间隔能力,采用准移动闭塞信号系统时为120s,采用移动闭塞信号系统时达到90s。在运营中发生列车故障时,须经司机的初步判断和处理才能确定是否需要救援。此时后续列车通常已停在后方车站,甚至已进入该区间;把后续列车提前扣停在后方2个或更多的车站,基本上难以做到(未班车故障除外)。如后续的列车前往救援,再往回拉存在反方向行车,则存在敌对进路的极不安全因素。因此,本文主要针对救援时推进运行的方式进行研究。

2)广州地铁《行车事故管理规则》中规定,中断单线行车30min及以上为一般事故。故在组织列车故障救援时须控制在30min以内。换言之,对乘客耽误时间按30min考虑。单向受影响的列车数可由计算得出。设受阻塞影响列车数为n,阻塞时间为t阻,当时的行车间隔为t间,则有n=t阻÷t间。a型列车每列车载客量按6辆编组计,即1860人,则受影响乘客人数为1860n。

上述计算还没有包括受影响站进入付费区内及换乘客流中等候上车的人数,因此实际影响的乘客人数将要比上述计算的影响人数大得多。

3)按列车故障救援影响时间30min考虑,从表1则有14min+t=30min,得t=16min。按t=16min计算,如救援列车的平均速度20km/h,不考虑对后续客车扣车的影响,得出能推送的运行距离5.3km;考虑对后续客车扣车的影响,得出能推送的运行距离4.0km;

上述计算是在理想状态下的理论值,还要考虑到员工操作和乘客配合等一些不可预测因素。

2.3 影响地铁列车故障救援效率的分析

影响列车救援效率的主要因素有以下3个:

1)列车故障发生地点。离存车点的距离越大,救援时对后续列车阻塞时间及乘客的影响越大。

2)救援列车的推进运行速度。推进运行速度越低,救援时对后续列车阻塞时间及乘客的影响越大。

3)故障救援程序及人员操作的熟练程度。

3 提高地铁列车故障救援效率的可行性研究

综上所述,要提高地铁列车故障救援效率,就要从设备上和管理上进行可行性研究。

3.1 提高救援列车推进速度的研究

救援列车推进运行的速度,决定着后续列车能否按图定的区间运行时间和停站时间执行。以最高运行速度80km/h为例,设计的列车旅行速度为35km/h左右,要满足后续列车正常运行,前行的救援列车推进速度必须≥35km/h(已考虑到在运行至前方存车点时须减速对位停车及摘钩、换室操作等和其它一些时间因素)。通过计算,救援列车推进运行的最高速度需按45km/h考虑。

由表1可知从列车故障的判断和处理,直至开始推进运行已花时10min(一个行车间隔按2min计),故障列车的前行列车已经远离5.8km(按车速35kw/h计),后方的救援列车如用40km/h平均速度需69.6min、行程46.4km才能赶上。按目前的《地铁设计规范》,不可能在45km内没有存车线或折返线。所以,不存在救援列车追上前行列车的情况。

救援列车最高推进速度定为45km/h,这就向车辆系统提出了明确的要求:车辆的车钩及中梁的强度,以及牵引、制动与控制系统,必须满足一列正常空载列车推进一列满载(按区间故障时最坏情况考虑)、没有牵引、甚至没有制动力的故障列车能按45km/h速度运行(目前只要求>25km/h)。

明确上述的要求后,现提出以下实施方案:

1)对于新建系统或新购置的车辆,采购合同上需明确“救援列车推进运行速度应达到45km/h的要求,救援列车连挂上故障列车后,应具备与故障车同步缓解、施加制动的功能。

2)对既有车辆,进行车钩及中梁强度验算,按与故障列车能同步施加制动和不能同步施加制动两种情况进行牵引计算,确认车辆设备条件满足后,进行上线试验,测量两列车在两种情况下的牵引能力和紧急制动距离。如试验结果满足安全管理要求,则说明既有车辆可以满足“救援列车推进运行速度为45km/h的要求;如紧急制动距离的试验结果超出安全规定时,则根据紧急制动距离的安全值,通过牵引计算得出这种驾驶模式下的允许运行速度,再通过上线试验验证后,以该允许速度作为故障救援列车的推进运行速度。

3.2 合理设置配线的研究

地铁线路中多长距离设置存车线路,直接决定了列车故障救援时需要推进的距离。按《地铁设计规范》的有关规定需隔3~5个站设置配线,但没有明确是设渡线,还是存车线或折返线。现按上述分析计算的5.3km,作为设置存车线的最大距离。本文建议线路配线设计时,按相隔5km设渡线、再相隔5km设存车线的最低标准考虑,同时进行多方案比较,选取可行的优化方案。

3.3 救援程序和规章优化研究

救援程序的优化主要是研究各救援步骤是否合理、必要、安全和高效,并制定各个环节的时间标准。救援程序的优化主要考虑以下几方面:

1)合理选择救援列车与故障列车连挂前、后的驾驶模式,以缩短救援列车运行时间;

2)故障列车司机救援准备,以及与救援列车司机直接有效的沟通联系;

3)连挂试拉好后,故障列车司机对故障列车的制动、联动模式的设置时间,以及到推进运行前端的走行时间;

4)在有可能进行救援列车推进对位、换端折返等线路旁,预先做好救援列车司机确认到位停车的标志,帮助司机提高一次性停车的准确性。

针对车辆设备限制条件和车站配线情况,规章方面的优化主要有:

1)对列车故障救援时,各环节的驾驶模式和运行速度进行明确规定;

2)针对车辆救援推进速度和配线设置情况,优化列车故障救援组织行车预案;

3)优化列车故障救援调度命令的内容和方法;

4)在救援事件分析总结的基础上,不断补充完善《车辆故障处理指南》。

3.4 车务人员处理能力培训

车务人员的处理能力与培训、演练和经验积累密切相关,应注意做好以下几点:

1)加强组织司机、行调对《车辆故障处理指南》的学习,设置各种车辆故障对司机进行强化培训,注意加强日常司机人工驾驶技能的培训;

2)加强对行调应急应变能力的培养,做到对列车故障救援预案心中有数,指挥得当;

3)加强对列车故障救援预案的学习,组织行调、司机和车站人员对预案进行模拟或实作演练;

4)对列车故障救援的实例进行分析、总结,不断优化列车故障救援预案。

3.5 救援实施准备工作

在司机处理故障的同时,有计划地采用平衡作业的方式,做好准备工作。

1)根据故障客车的状态信息、延误时间和行调经验等作出判断,组织将担任救援的客车提前清客。

2)提前通知相关车站做好客运组织和乘客服务引导,安排站务人员做好协助司机清客的准备。

4 结语

地铁列车故障救援效率是一个十分值得关注的问题。运营管理部门一方面应注重对故障救援效率的前瞻性研究(如:广州地铁总公司通过对广州地铁1、2号线既有客车进行分析、计算和试验,把故障救援推进运行速度从2004年以前的25km/h,提高到现在的35km/h,下一步准备提高到40km/h),优化救援程序、规章,加大培训、演练的力度;另一方面,应加强对救援事件的分析总结,使故障救援组织水平有质的飞跃,正线行车中断时间有明显减小。安全、快捷地处理好列车故障救援,最大限度地减小故障对乘客服务的影响,就能有效地提高地铁运营的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]gb50157—2003地铁设计规范[s].

[2]广州地铁总公司运营事业总部.gdy/qw—az—aq—03行车事故管理规则[s].1999.