应对通过能力下降的地铁列车运行协同调整优化方法

应对通过能力下降的地铁列车运行协同调整优化方法

杨伟勋

宁波轨道交通集团有限公司运营分公司  浙江宁波  315000

摘要：随着地铁客流量规模和运营强度的增加，以线路设施和车辆故障为代表的突发事件时有发生，快速制定适用的列车运行调整方案是应急调整的核心工作之一。列车运行调整问题通常分为应对轻微扰动和严重干扰两类，其中严重干扰进一步可分为线路中断和通过能力下降两种情景，后者在实际运营过程中更为常见。目前针对通过能力下降的研究多面向铁路系统，包括单区间全天限速、单区间分时段限速和多区间限速等场景。然而地铁列车周转时间短，乘客换乘需求比例高，既有研究成果难以直接应用。

关键词：地铁列车；运行能力；优化方法

引言

为了提高地铁运行的能源效率，国内外学者对地铁运行的电源管理和优化进行了研究，主要涉及地铁运行速度和优化、能耗计算和时间优化分析等考虑列车质量不确定性、牵引车的波动性、性能和基本运行阻力等因素；建立两个阶段的随机调度问题，整合列车调度和优化李的速度分布，并设计动态调度和综合优化方法，包括列车调度和速度案例，以提高铁路系统的运行控制和运行效率。

1.FAO系统优势

FAO系统是新一代的城市轨道交通系统，它以计算机、通信、控制和系统集成等现代技术为基础，实现了城市轨道交通的自动化发展，与传统操作系统相比，其优势主要体现在以下几个方面(1)提高了城市轨道系统的安全性，从而降低了设备在不同部分的服务频率，同时利用了专用设备的可互换系统配置优势，通过在应用程序的不同阶段通过跟踪、诊断、警报和其他措施增强系统安全性；(2)如果发生意外事件，操作中心(OCC)可以及时调整操作策略，从而提高列车精度、服务可靠性和操作能力；（3)优化粮农组织的员工配置，从而减少专业人员的数量，从而帮助司机摆脱重复任务，提高工作效率；(4)提高粮农组织的自动化水平，从而提高自动化水平。

2.应对通过能力下降的地铁列车运行协同调整优化方法

2.1辅助装置能耗模型

列车上辅助设备的能耗主要包括空调压缩机的能耗、室内供暖能耗、通风空调能耗、照明系统的能耗以及通风、照明和控制器的能耗相对稳定，而次要设备的能耗不变的主要原因是空调压缩机的性能和室内供暖性能的变化，以及车厢内温度的变化。为了保持车厢内的相对稳定，必须调整空调压缩机的性能或车厢内的热量以满足乘客的舒适性。

2.2工程不同阶段作用

信号系统运行能力全局精细化仿真工作以“提高综合设计质量、优化线路运行能力、提升建设投资效用”为目标，在信号系统全生命周期关键阶段提供设计效果预知研判、运行能力瓶颈分析、优化措施量化论证等。在新线与既有线改造工程不同阶段所发挥的具体作用主要体现如下。新线前期设计阶段以“预知研判综合设计效果与多专业设计优化”为核心，围绕行车指标需求，结合信号、车辆等机电设备经验参数，开展信号系统运行能力效果评估、运行能力瓶颈分析，提出多专业设计优化建议等；为单一专业设计优化（站型配线、轨道限速、运营组织等）以及多专业（信号、线路、车辆、车辆基地等）综合设计匹配性优化等提供量化数据支撑。　新线设计与实施阶段以“实效提升综合设计质量与信号系统设计优化”为核心，围绕行车指标需求，结合信号、车辆等机电设备设计或实际参数，开展信号系统设计提资技术审核、运行能力效果核算，提出信号系统设计优化建议等，为行车指标实现提供有效监督与技术校验。

2.3车辆设备互为冗余设计

网络总线被划分为列车控制和车辆控制两个独立的网络，这两个网络是相互连接的，采用了基于连接聚合技术的两个线性以太网拓扑结构，可在不影响列车控制及网络运行的情况下，实现简单的线路故障和多点故障。与基于MVB(多功能汽车总线)的列车流量控制网络相比，每个车辆及系统设备都具有独立的双千兆位通信，在制动控制系统中，LCM系统采用了由系统软件控制的双向和双字节组合面板体系结构，具有高速以太网流量控制和逻辑控制单元(LCU)。 可在复杂环境中提供安全的列车控制电路维修功能，并提供完全相同且可互换的两组控制项，相较于传统版本，可提供多余的输入、多余的输出、多余的逻辑控制项、多余的效能、多余的作业，以及其他功能，让LCM能够放置随机错误、轻松维护，并提升装置的可靠性。

2.4 铺轨管理

为有效避免因管理影响地铁工程的问题发生，工程部门应树立正确的管理工作意识，进行对项目铺轨全过程的安全管理，工程部门可以通过委派专业的技术人员，进行对施工现场各项施工技术使用的监督，使其能给予施工人员有效的技术指导，以加强对施工质量的保障。并通过进行对工程铺设施工质量监督，及时进行建好部分铺设工程的质量检验，这样即可避免质量问题无法被及时发现，一直隐藏于地铁之中，产生的对后续地铁安全运用效果的不良影响。同时，工程部门还需根据工程实际的建设情况，制定出科学合理的工程组织结构，使工程设计部门、施工部门、监督部门等等，能形成健全的施工管理组织体系，相互监督与管理，不断提高工程管理的效果，也使得地铁铺设的质量能得到有效提升。而且在管理的过程中工程部门要从事前、事中和事后开展全方位管理，在事前进行对施工方案设计、施工材料设备、施工组织等进行管理，在事中进行对现场施工安全和质量管理，在事后进行对工程质量验收管理，以保障地铁工程能真正得到高质量建设。此外，相关的地铁工程部门还需共同分析地铁铺设中可能产生的事故问题，针对安全事故提前制定出应急解决方案，以降低人员伤亡与经济损失降到最低，使其能及时有效地处理重大事故，更好地保障工程安全质量。

结束语

(1)相较于非协同（单线）调整，协同调整能减少线网内乘客７.６５％的出行时间和１５.７９％的换乘等待时间，在不过度影响相连线路列车运行的前提下有效维持线网服务水平。（２）当列车运行受到严重影响时，本文提出的方法优先减少由故障线路至相连线路方向的换乘等待时间，缓解故障线路站内客流压力，并提高相连线路间的双向换乘效率。（３）当故障位置靠近线路中部时，可应用的调整策略更加灵活，且此时线网的抗风险能力更强。协同调整是极其复杂的决策过程，而运行调整工作具有高时效性要求，因此，后续研究将进一步提高算法效率；此外面向大规模复杂网络的协同运行调整优化方法也是未来研究的重点方向之一。

参考文献

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作者简介:（杨伟勋，1993.11，浙江，汉族，本科，助理工程师，城市轨道交通)