城市轨道交通列车故障救援方案探讨与应用

宋 烺

(苏州轨道交通运营分公司 江苏苏州215100)

轨道交通运营是一项使轨道交通发挥社会效益和经济效益的生产管理活动，包括行车组织、施工维修组织、客流组织、票务组织、乘务组织、运营安全管理等内容。行车调度员作为轨道交通行车组织的指挥者，负责正线的行车组织、施工管理、应急处理等各项工作，是保证行车畅通的“神经中枢”［1］。

轨道交通列车故障救援是指因牵引、制动等故障导致列车不能凭自身条件而需借助其他列车条件继续运行的行车组织活动。列车故障是较为常见的轨道交通运营故障，一旦发生故障，列车无法动车，将造成堵塞，影响正常运营，降低客运服务质量。如何在安全、高效、尽量减小客运服务影响的前提下组织故障列车救援，恢复线路正常行车，是行车调度员必须掌握的基本业务技能。

1 列车故障救援的基本原则

通过总结分析轨道交通运营经验，笔者认为列车故障救援时应遵循的原则是:条件启动、安全、高效、兼顾客运服务。

1.1 条件启动原则

列车故障救援是一项较为复杂且对运营影响较大的行车组织活动，没有达到一定条件不能轻易启动。列车突发故障后，司机可以获得一定的排除故障时间。“一定时间”通常被制定成“A+B”模式，A代表司机独立或在行车调度员的提醒下排除故障的时间，B代表司机在车辆检修调度员的技术支持下排除故障的时间。故障发生时间超过A后，司机可以主动向行车调度员申请救援，如不主动申请救援，还可以获得B的故障排除时间;如果时间超过“A+B”后列车故障仍没有排除，以自身条件无法动车时，行车调度员应立即启动列车救援程序。

1.2 安全原则

安全是轨道交通运营的第一原则，在列车故障救援时也应充分考虑救援方案的安全性。例如，在救援过程中，应尽量避免救援车连挂故障车后的车组(简称“救援车组”)向反方向运行时与其他正常运行列车发生冲突;故障车应被安排回车辆段或存放在就近的存车线，尽量避免影响其他列车的正常运行或折返;救援车组应严格按要求限速运行;救援车组往往没有ATP(列车自动防护)保护，需控制好与前方列车的安全间隔;故障车清客时应尽量先在站台对标，等等。

1.3 高效原则

在列车故障救援时，应尽量缩短救援时间以减小对其他列车的影响，减少排队晚点。同时，因救援车组运行速度较低会影响后续列车正常运行，需将故障车存放在就近的存车线或安排回车辆段，特别是客流高峰时段，需要尽量减少其在运营线上的运行时间。

1.4 兼顾客运服务原则

制定救援方案时，应考虑方便组织列车小交路运行的问题，避免局部列车间隔过大或堵塞时间过长，晚点严重，同时应减少列车清客次数，尽量减小对客运服务的影响。

2 列车故障救援的组织方案

在不同的线路和不同客流时段，或在同一条线路上的不同区段发生列车故障需要救援时，都有不同的救援组织方案。根据救援车组的运行方式不同，可分为牵引和推进运行两种，牵引运行时救援车在前，故障车在后，推进运行时故障车在前，救援车在后;根据故障车的存放地点不同，可分为车辆段存放模式和辅助线存放模式，其中辅助线包括存车线、折返线等［2-3］。

将上述救援方案的不同分类进行组合，可以得出4种通用的救援方案:牵引回段、推进回段、牵引进辅助线、推进进辅助线。推进救援时往往不存在与反方向列车产生冲突的危险，安全性高。故障车回车辆段存放时，方便车辆段检修人员对故障车及时维修;而将故障车存放在正线的辅助线时，需要派检修人员到辅助线存车点进行维修，因检修设备、环境等限制，可能无法修复列车故障，需要再次将故障列车牵引回段进行检修，存在二次救援的风险:因此，当救援车组运行距离相当或在客流低峰时段，故障车回车辆段存放比辅助线存放模式更好。

2.1 牵引回段

该方案适用于列车故障地点离车辆段较近时或客流低峰时段，可分为正向牵引和反向牵引两种。正向牵引时，救援车来自故障车的前方;反向牵引时，救援车来自故障车的后方。当反方向运行的距离和时间都较长时，对其他列车的正常运行影响较大，故不建议采用反向牵引。具体情景如图1～图2所示。

图1 反向牵引回段

图2 正向牵引回段

2.2 推进回段

该方案适用的救援地点、时段与牵引回段方案基本相同，也可分为正向推进和反向推进两种。正向推进时，救援车来自故障车的后方;反向推进时，救援车来自故障车的前方。反向推进时存在与反向牵引相同的弊端，而且会增大故障车前方列车间隔，扩大客运服务影响，除特殊情况外不建议采用。具体情景如图3～图4所示。

图3 反向推进回段

图4 正向推进回段

2.3 牵引进辅助线

该方案适用于列车故障地点离车辆段较远时或客流高峰时段，并且附近有辅助线可以存放故障列车时，可分为正向牵引和反向牵引。反向牵引存在较大的安全隐患，除特殊情况外不建议采用。使用牵引进辅助线方案时，应确认辅助线的有效长度能停放两列车，且救援车与故障车解钩后，救援车有路径运行至运营线继续投入载客服务，避免出现堵在辅助线上无法出来的情况。具体情景如图5～图6所示。

图5 反向牵引进辅助线

图6 正向牵引进辅助线

2.4 推进进辅助线

该方案适用的救援地点、时段与牵引进辅助线方案基本相同，也可分为正向推进和反向推进两种。正向推进时救援车来自故障车的后方，反向推进时救援车来自故障车的前方。具体情景如图7～图8所示。

图7 反向推进进辅助线

图8 正向推进进辅助线

通过对比上述各种救援方案的优劣，总结和分析国内轨道交通运营经验后不难发现:除特殊情况外，通常使用正向运行的4种救援方案，即正向推进回段、正向推进进辅助线、正向牵引回段、正向牵引进辅助线。但是具体采用何种救援方案，要根据线路配线种类、客流高低峰时段、故障列车与救援列车位置、车辆段或辅助线远近等因素综合考虑［4-5］。

3 列车故障救援的案例应用

3.1 苏州轨道交通1号线线路特点

苏州轨道交通1号线全长26.328 km，呈东西走向，共设24座车站、1座车辆段。其中，8座车站设有道岔，4座车站设有存车线或折返线，存车线有效长度超过168 m的有广济南路存车线，星海广场存车线，钟南街存车线Ⅰ、Ⅱ道，折返线有效长度均不超过135 m;电客车采用4节编组，全长80.54 m:总之，苏州轨道交通1号线的线路设计有利于列车小交路折返、退出服务、故障救援等。具体线路情况如图9所示。

图9 苏州轨道交通1号线具体线路情况

3.2 列车故障救援方案

在客流低峰时段，通常采用救援回段的方案，对于是否考虑列车故障地点与车辆段距离的远近，本节不进行具体讨论。

在客流高峰时段，针对全线不同区段的列车故障救援方案可以分为上行救援方案、下行救援方案、出入段线救援方案、钟南街折返线救援方案，其中上行救援方案和下行救援方案又可根据不同地点细分。

3.2.1 上行列车故障救援方案

1)钟南街上行至星海广场上行出站前，推荐采用推进进星海广场存车线方案。救援车解钩后，可以退行至星海广场上行投入载客，同时可以利用东环路渡线组织小交路，填补上行列车大间隔，减少下行列车拥堵。

2)星海广场上行出站后至养育巷上行出站(列车未越过前方第一个道岔)，推荐采用推进进广济南路存车线方案。救援车解钩后可以在养育巷上行或广济南路上行投入载客，同时可以利用乐桥渡线组织小交路，减少上行拥堵，填补下行间隔。

3)养育巷上行出站后(列车越过前方第一个道岔)至苏州乐园上行出站前，推荐采用推进进苏州乐园折返线方案。救援车解钩后，退行至苏州乐园上行投入载客，同时可以利用广济南路存车线或乐桥渡线组织小交路。

4)苏州乐园上行出站后至木渎上行线，推荐采用推进回段方案。同时可以利用苏州乐园折返线组织小交路，如果列车进木渎上行线停稳后故障，不影响后续列车在木渎下行折返，可以从车辆段发车救援牵引回段。

3.2.2 下行列车故障救援方案

1)木渎下行出站后至金枫路下行进站前，影响后续列车在木渎折返，推荐采用前方列车救援推进回段或车辆段发车牵引回段方案。

2)金枫路下行至汾湖路下行出站前，推荐采用牵引回段方案。

3)汾湖路下行出站后至玉山路下行出站(列车未越过前方第一个道岔)，推荐采用推进进苏州乐园折返线方案。

4)玉山路下行出站(列车越过前方第一个道岔)至桐泾北路下行出站(列车未越过前方第一个道岔)，推荐采用推进进广济南路存车线方案。同时可以利用乐桥渡线组织小交路，填补下行列车大间隔。

5)桐泾北路下行出站(列车越过前方第一个道岔)至中央公园下行出站(列车未越过前方第一个道岔)，推荐采用推进进星海广场存车线方案。

6)中央公园下行出站(列车越过前方第一个道岔)至钟南街下行进站前，推荐采用推进进钟南街存车线或折返线方案。

3.2.3 钟南街折返线救援方案

列车在钟南街下行线或折返线故障，无需救援，利用钟南街站前折返，通知车辆检修人员前往维修。

3.2.4 出入段线救援方案

列车在出入段线故障，不影响其他列车正常出入段，可以从车辆段发车救援牵引回段。

3.2.5 末班车故障救援方案

1)上行末班车故障需要救援时，可等前方列车清客后牵引回段，并利用钟南街存车线Ⅱ道备用车替开上行末班车。如果钟南街存车线Ⅱ道无备用车，则利用木渎终到回段列车，经下行线(或组织上行列车折返至下行)前往载运末班乘客。

2)下行末班车故障需要救援时，可等前方列车清客后牵引进存车线，并利用木渎终到回段列车(或利用上行列车折返至下行)替开下行末班车，待下行末班车通过后，救援车组经下行线反向推进回段。

4 结语

根据轨道交通运营经验，首先分析了列车故障救援的基本原则;然后总结出了列车故障救援的4种基本方案，并对比分析了各种方案的优缺点及适用情况(主要创新点之一);最后，根据制订列车故障救援方案的基本原则、原理和方法，制订了苏州轨道交通1号线在任何区段列车故障情况下的救援方案，可供行车调度员在列车故障救援组织工作中参考应用。但是，笔者更多的是凭经验进行理性分析，而缺乏定量计算。在今后的研究工作中，可以通过建立模型、定量计算来确定不同区段列车故障应采用何种救援方案。

［1］季令，张国宝.城市轨道交通运营组织［M］.北京:中国铁道出版社，2006.

［2］李宇辉.城轨列车故障救援组织与优化［J］.铁道运输与经济，2011(9):31-35.

［3］杜鹏，张增勇，毛保华.城际轨道交通列车故障救援模式的探讨［J］.城市轨道交通研究，2011，14(3):75-78.

［4］李毅雄，陈波.城轨列车故障救援与停车线设计［J］.都市快轨交通，2006，19(6):8-10.

［5］郑晓民，宋雨洁.地铁列车救援对乘客的影响及对策建议［J］.中国新技术新产品，2009(13):249.