陳穎斌,潘寒川,劉志鋼,郁勁松

（1.上海工程技術(shù)大學 城市軌道交通學院，上海 201620；2.上海申通地鐵集團有限公司 運營管理中心，上海 200070）

城市軌道交通列車救援組織優(yōu)化問題是研究如何在列車發(fā)生故障無法運行后,根據(jù)救援規(guī)程、故障類型和線路特點制定更好的救援組織方案,如何使操作人員更好地執(zhí)行救援組織方案,如何使設備更能滿足救援組織方案中的操作需求,以達到提高效率、減少事件影響的目的[1]。針對城市軌道交通列車救援組織優(yōu)化問題,既有研究主要包括研究供故障列車存放的停車線、列車運行間隔、救援流程等。然而,整個列車救援組織過程離不開規(guī)則、人員、設備這3大要素,考慮從列車故障救援規(guī)程、人員操作、設施設備這3個方面著手分別針對列車救援組織的影響進行探討。

1 城市軌道交通列車故障救援規(guī)程分析

城市軌道交通列車故障救援規(guī)程即救援的規(guī)章和流程,當發(fā)生故障時,所有相關的工作人員必須按照規(guī)程上的要求執(zhí)行任務,以使列車故障救援組織完整有序。列車救援規(guī)程是故障救援組織方案的制定依據(jù),方案的制定結(jié)果不能違背規(guī)程要求,但可以適當進行調(diào)整進一步提高故障救援組織的效率。以下對排故技術(shù)支持、救援指揮、救援路徑與方式這3點進行優(yōu)化,以減少列車救援組織時間。

1.1 排故技術(shù)支持

城市軌道交通列車司機排故能否完成需要靠司機自身對于故障處置的理解和排故手冊的掌握。然而盡管列車司機接受了較多培訓和指導,但畢竟不是車輛專職人員,若發(fā)生較為復雜或者連鎖故障的情況,在A + B這段較為緊張的排故時間[2]內(nèi),對司機的排故能力可能提出了過高的要求。

目前多數(shù)軌道交通的救援規(guī)程沒有“向車輛管理部門尋求技術(shù)支持”[3]的環(huán)節(jié),若在司機進行排故處置時,增添此環(huán)節(jié),通過車輛相關人員的技術(shù)性指導,協(xié)助司機進行故障處置。如果排故成功,故障列車即可根據(jù)情況繼續(xù)運營或自行退出運營,無需進行救援組織。

1.2 救援指揮

列車發(fā)生故障無法動車需進行救援時,在救援指揮方面可以進行優(yōu)化,減少救援作業(yè)用時。主要采取措施如下。①救援列車準備前移。排故處置進行至第4分鐘時,救援列車開始清客完畢后以手動駕駛模式運行至距故障列車“一車”處停車。②調(diào)度命令準備前移。列車排故處置進入第2分鐘,調(diào)度專人起草命令,第6分鐘確認處置失敗,立即發(fā)布調(diào)度命令。③設置救援專用通訊頻道,上海城市軌道交通調(diào)度下達救援命令后,運營調(diào)度、故障車司機、救援車司機3方立即統(tǒng)一使用“列車救援”通訊組,減少無關信息干擾。在執(zhí)行救援組織方案時,通過此方式讓能夠讓救援車提前做好救援準備,提高救援作業(yè)相關人員的信息傳遞效率,提高了救援組織效率。

1.3 列車救援路徑與方式

列車救援路徑與方式是列車救援組織方案的主要內(nèi)容。在救援路徑與方式上是否還有更好的選擇決定了列車救援組織方案能否再進行優(yōu)化。列車救援一般采取正向推進救援原則[4],然而因故障列車位置、環(huán)境條件等不同,正向推進的救援方式并不都是最優(yōu)選擇。目前列車救援方式有正/反向牽引回段、正/反向推進回段、正/反向牽引進輔助線及正/反向推進進輔助線[5],簡述和分析如下。

（1）反向推進回段。反向推進回段如圖1所示,列車在B站下行發(fā)生故障,因故障地點離車輛段較近,可采用前方A站下行列車將故障車逆向推進回車輛段的方式。此方式可能會擴大延誤影響范圍,下行后方車站需做好防護措施,操作較為為復雜,但能有效避免二次救援,在列車故障較為嚴重、反向進路影響較小的情況下使用較合適。

圖1 反向推進回段Fig.1 Reverse push back to the depot

（2）反向推進進輔助線。反向推進進輔助線如圖2所示,列車在D站下行發(fā)生故障,因故障地點離折返線、存車線較近,可以選擇將C站下行列車反向運行將故障車推進至就近存車線處。故障車停到位后,救援車可立即投入運營中。此方式同逆向推進回段類似,會擴大延誤影響范圍,但如果順向救援路徑過長,可采用此方式減少救援路徑。

圖2 反向推進進輔助線Fig.2 Reverse push back to the auxiliary line

（3）逆向牽引回輔助線。逆向牽引回輔助線如圖3所示,列車在F站上行故障,因F站離存車線較近,可令E站上行列車行駛至故障車處后,牽引故障車至存車線處,救援車可以根據(jù)行車間隔運行至E站下行,立即投入運營。此救援方式因逆向救援,缺陷同上,但若上行方向短距離無輔助線,可以嘗試采取此方式進行救援。

圖3 逆向牽引回輔助線Fig.3 Reverse pull back to the auxiliary line

（4）正向牽引回段。正向牽引回段如圖4所示,列車在H站下行發(fā)生故障,可安排下行前方G站列車反向運行至故障車處,將故障車牽引回庫。此情況一般采用后續(xù)列車推進救援,但若故障車后方無列車,宜采用此方式進行救援。

圖4 正向牽引回段Fig.4 Pull back to the depot

列車救援方式多種多樣,正向推進救援模式雖為最安全的救援方式,但因救援距離的原因,并不適合所有情況,應該在合適的地點和時機選擇合適的救援方式,救援組織才能得到優(yōu)化,從而減少救援用時,提高救援效率。

2 城市軌道交通列車人員操作分析

城市軌道交通列車故障救援組織過程中,作業(yè)人員根據(jù)列車救援規(guī)程執(zhí)行救援組織方案,作業(yè)人員操作是否正確、熟練影響后續(xù)工作的有序進行。城市軌道交通列車救援組織涉及崗位主要有行調(diào)、乘務、站務[6-7]。其中,行調(diào)和司機的任務極為重要,以下對司機的故障判斷與處置,司機與行調(diào)間的信息流轉(zhuǎn)進行分析,并進行一定優(yōu)化。

2.1 故障判斷與處置

列車司機的故障處置時間約為6 min (不同城市線路要求不同),而列車救援中斷行車時間一般為15 ～ 25 min,可看出故障處置在整個故障救援時間中占了1/4 ～ 1/3。司機對于故障的準確判斷能夠避免徒勞的故障處置,故障的有效排除更是能避免執(zhí)行后續(xù)的救援組織方案。

因此,強化司機對故障判斷和處置能力是提高列車故障救援組織效率的關鍵。列車司機可進一步對故障處置手冊解讀透徹,在不斷的演練和實戰(zhàn)后,總結(jié)分析各個環(huán)節(jié)自身的不足。此外,車輛部門可以通過過往列車救援案例進行研究探討,詳細劃分列車故障類型,明確各類型故障的典型現(xiàn)象,研究制定各類車型排故動車兜底條款,建立故障判斷快速指引,加強和乘務部門的交流培訓[7],以全面提高列車司機的故障判斷和處置能力。

2.2 信息流轉(zhuǎn)

救援組織方案執(zhí)行過程中信息流轉(zhuǎn)主要在行調(diào)與司機之間,以及故障車司機和救援車司機之間。行調(diào)與司機的聯(lián)系主要在下令清客、救援、連掛動車等作業(yè)中。司機間的聯(lián)系主要在連掛準備、連掛作業(yè)、連掛動車、解鉤等作業(yè)中。

行調(diào)對司機下達調(diào)令后,司機需對調(diào)令進行復誦,實行調(diào)度命令復誦制度[8]。如果行調(diào)下達調(diào)令不及時準確,或者司機復誦不到位,便會耽誤寶貴的救援時間。較多行調(diào)下調(diào)令時依賴列車救援調(diào)令模板,列車司機也往往在復誦調(diào)令時語句存在間斷。

因此,提高行調(diào)和司機對列車救援調(diào)令的熟練度相當重要。行調(diào)應多模擬列車救援組織過程各階段所需下達的調(diào)令,避免依賴列車救援調(diào)令模板；司機也應熟悉救援調(diào)令內(nèi)容,實現(xiàn)快速準確地調(diào)令復誦,并明確司機間聯(lián)控標準用語,做到信息傳遞快速準確,提高在列車救援組織過程中的信息流轉(zhuǎn)效率。

3 城市軌道交通列車設施設備分析

列車發(fā)生故障無法運行后,乘務員需根據(jù)列車救援組織方案對設備進行一定的操作,若設備操作不便或功能難以實現(xiàn),就會耽誤救援組織工作的執(zhí)行。此外,對設備進行一定程度上的改進和優(yōu)化還能避免后續(xù)的救援組織工作。因此,為確保設施設備在列車救援組織過程中滿足作業(yè)人員的操作需求,以下將對影響列車救援組織效率的設備進行分析并提出優(yōu)化建議。

3.1 通信設備

通信設備確保了列車司機之間或行調(diào)與司機之間能夠?qū)崟r傳遞信息。一旦發(fā)生情況,能夠第一時間通過通信設備通知相關人員進行處理,在救援組織過程中是極為重要的工具。

在組織救援時,區(qū)間列車信號不穩(wěn)定會導致行調(diào)無法通過通信設備和故障車或救援車司機之間建立高效通信,如調(diào)度需多次詢問司機、長時間等待司機回復、重復調(diào)令等問題。因此,有必要對線路上所有區(qū)間信號薄弱點進行排查,避免列車在信號薄弱點出現(xiàn)故障后,司機無法第一時間向運營調(diào)度傳遞信息,造成延誤時間的增加。

3.2 救援設備

救援設備即組織列車救援時所需要運用到的設備,如客室廣播設備、列車模式轉(zhuǎn)換設備、車頭燈開關設備、司機室換端設備、空氣制動閥等等。

如果上述設備出現(xiàn)故障,或者操作過于繁瑣便會影響救援時間。其中,空氣制動設備在進行手動釋放時耽誤時間最多,因車輛構(gòu)造原因,一般空氣制動閥在各個車廂座位底部,不易觸及,且為防止松動有較大扭矩,對司機體力耐力有一定要求,因而用時多且不穩(wěn)定。如果在往后車輛制造過程中能考慮到這一項問題,在不影響其他設備、確保安全行車的情況下,將所有車廂的空氣制動閥門安裝在司機室,實現(xiàn)統(tǒng)一管理,救援準備時間可以大大減少,列車司機也能迅速開始執(zhí)行后續(xù)的救援組織工作。

3.3 排故設施

排故設施即通過一定的技術(shù)手段,使得列車能夠忽略發(fā)生的故障,避免列車救援組織工作,減少對線上運營的影響。

因列車一旦發(fā)生故障需要救援,便會造成不同程度的延誤,如果故障列車能將故障設備切除即隔離,便能暫時獨自完成運行及時駛離正線,避免了因救援組織工作所造成的大量二次延誤。因此,車輛技術(shù)管理部門可以從車輛排故技術(shù)手段著手,使設施設備加快拓展和升級,減少列車故障無法排除及需要列車救援的概率,如目前上海軌道交通3號線安裝了“一切零”旁路開關,可以切除目前列車車門、制動、逃生門等大部分旁路監(jiān)控,使列車以車輛原始牽引狀態(tài)運行；再如上海軌道交通16號線6編組合列車引入了列車蓄電池自牽引功能,在供電系統(tǒng)正常情況下,列車可無需救援以蓄電池牽引動車。

3.4 故障預測設施

故障預測設施即能夠預測故障的發(fā)生,提前對即將發(fā)生的設備進行維修,避免該設備故障的發(fā)生,進而避免列車救援組織工作。

目前,軌道交通的信號系統(tǒng)大多只具有基本的故障報警功能[9],即當設備工作狀況出現(xiàn)異常時會發(fā)出警報,之后待專業(yè)人員進行故障排除。雖然能夠第一時間發(fā)現(xiàn)故障并及時處理,但因故障已經(jīng)發(fā)生,依舊會造成運營延誤。因此,建立故障預測設施相當必要,建議相關技術(shù)單位或研究人員設計地鐵設施設備故障預測系統(tǒng),利用設施設備的故障履歷和診斷結(jié)果以及其性能參數(shù),通過設施設備故障預測系統(tǒng)來預測它們是否會出現(xiàn)故障,實現(xiàn)“事前診斷”[10],提前對即將出現(xiàn)故障的設施設備進行檢查、維護或更新,盡可能避免列車在正線運營時出現(xiàn)故障需要組織救援的情況。

4 結(jié)束語

優(yōu)化城市軌道交通列車救援組織首先需要從預防做起,提升設施設備的可靠性,如建立故障預測系統(tǒng)以避免列車出現(xiàn)故障需要組織救援；出現(xiàn)故障后,通信信號是否穩(wěn)定決定了各崗位之間信息傳遞效率,提高司機崗位的業(yè)務能力、增加車輛人員排故技術(shù)支持以迅速排除出現(xiàn)的故障；故障處置無效時,增加司機室操作空氣制動閥功能以減少過多的救援準備時間；在救援作業(yè)階段,根據(jù)列車位置和線路情況采取合理的救援方式盡可能減少對正線造成的影響；或者在某些故障條件下不采取救援,通過提升故障列車設備性能以實現(xiàn)故障列車自行駛離正線。根據(jù)救援規(guī)程制定合理的列車救援組織方案是減少延誤時間的前提,此外還需操作人員能夠高效執(zhí)行方案中的任務,而設施設備的好壞決定是否會影響人員操作,做到科學處理他們相互之間的關系,從整體上提升列車故障救援組織水平。