城市轨道交通中断事件下列车运行调整研究

城市轨道交通中断事件下列车运行调整研究

杜艳涛 林君

呼和浩特市地铁运营有限公司, 内蒙古 呼和浩特  010010

摘要：当前，我国城市轨道交通系统突发中断事件的处置流程主要是参考实行预先制定的应急调整策略，而预先制定的应急方案往往具有一定程度的通用性，不能合理地匹配线路突发中断事件的场景需求，同时预先方案也不能根据线路运营状况给出确定性方案，所以，如何根据中断事件制定科学合理性的调度策略仍然是由调度人员根据其经验以及形势进行人工判断，未经过科学化的指导计算，从全局上来看存在很大的局限性。因此，通过科学、合理的决策模型制定符合实际和可靠的列车运行调整策略，是有效应对和解决线路运营中断事件造成的列车延误问题的关键，使得其能有力保障路网乘客的出行和安全，避免车站出现突发大客流的情况，并能进一步提升中断事件下的系统服务水平，保障系统稳定可靠运营。

关键词：城市轨道交通；中断事件；列车运行调整

1城市轨道交通系统中断事件的特性

实际的调度策略大多是由调度人员负责实施，因此中断恢复的效果很大的程度取决于工作人员的经验和应急处置能力。当系统内发生中断事件时，影响将通过故障点不断向外扩散，打破了路网既有的正常运营状态，基于已有成果，论文对城市轨道交通系统中断事件的特性总结如下。（1）突发性。城市轨道交通列车在运行过程中可能会出现不同的突发事件导致系统线路运营中断，如列车故障、信号系统故障、道岔故障等，而这类故障事件往往是突然发生且不可预知，即发生中断事件的开始时间、结束时间、中断原因、中断影响范围等都无法掌控，在很大程度上提升了运营部门处置问题的难度。（2）危害性。城市轨道交通系统由于自身运输组织的特性，决定了其发生中断事件后必然会对乘客出行、社会秩序等造成极大的危害，中断将直接破坏了原先制定的列车运行计划，同时增加了车站大客流事件的概率，严重威胁乘客的财产和生命安全。（3）传播性。城市轨道交通线路一般不会配置越行线，当系统内车站或区段突发中断时，会造成一系列连锁反应，如事故列车运行中断后将立即传播至后方列车，造成整条线路短时间内处于运行中断的状态，客流将通过换乘节点传播至其它线路，特别严重时将中断影响扩散至地面公交。（4）复杂性。当城市轨道交通系统突发中断时，必须要以最快的速度重新规划列车运行方案，但在应急处置过程中受到多方面条件和因素的干扰，如考虑客流分布变化、乘客延误、列车延误、线路条件等要素，这些均大大提高了处理问题的难度。（5）公共性。城市轨道交通是城市公共交通系统的重要交通方式，当发生中断事件后将会对城市交通的公共秩序、公共财产、公共安全等造成严重影响，同时在处置中断事件时，运营部门需要协调调配各方的公共资源共同应对。

2城市轨道交通中断事件下列车运行调整的意义

由于城市轨道交通不受地面交通拥堵影响，与其他交通方式相比更加便捷快速，故而具有较为明显的优势。然而，城市轨道交通运营过程中非常容易发生难以预测的突发事件，这些事件会造成站点停摆、列车停运等情况，进而导致轨道交通大范围瘫痪。现阶段，我国大部分城市的轨道交通已开始网络化运营，这使得路网结构更加复杂、客流运输量大幅度增加。当路网突发事件中断时，不仅会影响线路的正常运行，相邻车站也会受到影响，大量乘客只能选取其他交通方式出行，如此便会导致路面交通拥堵乃至整个城市客运系统的瘫痪，城市轨道交通在居民心中的可信度也会降低。城市轨道交通作为城市客运系统中的重要组成部分，突发的随机中断事件所引起的站点和区间失效会给全网运营带来巨大威胁，造成大量乘客无法继续出行，在站内聚集容易发生踩踏事件，也会导致整个运营系统的瘫痪。因此强化对城市轨道交通中断事件下列车运行调整的研究就显得极为重要。

3城市轨道交通中断事件下列车运行调整

当城市轨道交通系统发生中断事件时，往往是突发性、偶然性的，调度人员需要立即根据中断原因、位置等信息及时做出应急调整方案，主要针对事故线路的列车运行状态进行调整，制定中断期间合理有效的恢复策略，因此列车运行调整问题的实时性至关重要。本文基于现有城市轨道交通列车运行调整方法进行研究分析，研究不同策略的特性、适用场景、优缺点以及使用方法等。

3.1压缩时分

赶点运行是城市轨道交通行车调度中最常用的列车运行调整方法，是指当线路列车运行过程发生较小延误时，延误列车和后续多辆列车可以允许提高列车区间运行速度等级，通过压缩列车区间运行时间和停站时间进而减小延误产生的影响。由于压缩时分策略取决于的列车运行冗余时间范围的大小，如果延误时间较长，压缩时分的方法就不能单独使用，所以一般和其他调整方法进行组合使用。

3.2扣车

扣车是当线路列车发生中断或长时间延误的情况下，为避免相邻车次之间出现行车间隔过大，增加一列或多列列车在各车站的停站时间。实施扣车策略将延长扣停车次的发车时间，但能够保证线路上列车行车间隔的均衡性，缩短扣停车次所在车站的乘客等待时间，使得车站的服务水平得到提升，但扣停车次的车内乘客的等待时间将会增加，因此扣停策略的实施需要综合考虑车站客流等因素。

3.3利用备车

利用备车是当线路列车出现长时间延误或中断时，及时在故障点附近的折返站加开备车以快递疏散线路客流，弥补间隔过大导致运力不足，避免因延误或中断事件对线路运营造成较大的冲击。但是需要考虑的是，利用备车的方法会提高运营管理的难度，尤其是如何确定加开备车的时机，对协调车站的客流组织有较高要求。

3.4跳停

跳停是列车到站时不停车直接通过车站，如何基于客流变化采取灵活跳停的方案是当前研究的热点。跳停策略分为赶点跳停、空载跳停和邻线跳停。赶点跳停是当线路发生列车较长延误时，为尽可能减少后续列车的延误，列车采取通过不停车以节省运行时分和停站。需要注意的是，如果车站被跳停会增加该站乘客的候车时间和车内需要下车乘客的旅行时间，因此要综合考虑场景需求再决定是否采取。空驶跳停是前方存在客流需求较大的车站，组织额外列车在部分中间站通过不停车直接行驶至需求站，为减小运营管理的难度，尽量从需求站较近的车站发车。一般用于城市出现大型活动时的场景以避免出现车站大客流事件。邻线跳停是当线路发生长延误或者中断事件时，事故线路上存在某换乘站的各方向换入换出客流非常不均匀，对该换乘站所属邻线的列车采取通过不停车以减少换乘客流对事故线路的客流冲击。需要注意的是，此方法要综合考虑跳停的效果和影响，如何协调换乘客流比例不均匀和换乘客流忍受配合程度之间的关系是邻线跳停的关键，使用时要谨慎处置。

3.5小交路运行

小交路运行是当线路发生中断事件时，故障不能在短时间内修复，运营部门为尽可能减小中断对线路运力的影响，在故障点两侧借助具备折返条件的车站组织列车提前折返变更交路。需要注意的是，实施小交路运行导致不同车站出现客流积压的现象，需要提前车站做好应急客流组织工作，因此一般用于中断较长的事故场景。

3.6组合方法

组合方法是基于以上调整方法开展组合使用，综合考虑各方法的优缺点，使得对客流和车流的调整效果更优、影响更小，这一问题也是当前轨道交通列车运行调整领域的讨论的热点。但是在实际运营中，由于涉及的影响因素众多，主要包括客流需求、列车运行、线路资源等，需要将以上影响因素用数学模型量化求解才能获取到效果较好的组合方案。

参考文献

[1]张俊杰,胡文峰,彭涛等.基于移动闭塞原理的区间中断下列车多策略优化调度方法[J].中国科学:信息科学,2021,51(03):413-429.

[2]刘颂,陈新,肖添文等.故障状态下的地铁列车行车方案调整方法[J].兵器装备工程学报,2021,42(07):142-146.