铁路突发情况下的客运行车需求分析

连奇巍，郑 乾

（1.北京铁路局调度所，工程师，北京 100860；

2.西南交通大学 交通运输与物流学院，硕士研究生，四川 成都 610031）

目前对突发情况的定义较多，本文研究的铁路突发情况是指在一定的铁路地理区域内突然发生致使相关行车设备失效，导致路网拓扑结构发生变化，造成运行中断的事故灾害。按照其造成影响的结果大致分为固定设备失效（主要指线路、场站设施）、移动设备失效（主要指列车）以及突发特大客流3类。

突发情况的发生通常受到外部和内部因素的影响〔1〕，在实际运输生产的整个过程中，旅客列车运行时常受到客流波动、自然灾害、调度指挥及车站运营管理失误等多种突发情况的干扰，由于突发情况具有突发性、传递性、紧迫性、复杂性、集中性以及运行调整的困难性等特点〔2〕，使正常稳定的运输秩序产生紊乱，并严重影响铁路服务形象。因此，有必要结合各突发情况的特点，分析其行车需求，采取有针对性的解决措施以维持旅客列车的运行，实现对旅客的送达，同时也为突发情况下的应急预案研究奠定基础。

1 固定设备失效时的行车需求

固定设备失效包括线路、场站、通信信号、路旁发送或接收设备失效等，根据铁路现场经验，这种情况通常造成区间的行车中断，此时列车可选择等待、停运或迂回运输的方式。等待、停运的方式不涉及列车的运行，故这里只分析迂回运输时的行车需求，同时，为方便描述，本文仅分析线路、场站失效2种主要突发情况〔3〕。

1.1 线路失效 列车的运行径路是由路网上车站及线路顺序构成的，铁路发生突发情况可能会造成某一处或几处线路失效，若还需组织列车运行，则应组织列车进行迂回运输，改变既定的列车运行径路，调整列车经由车站和线路的序列集合。

本文仅研究线路某一处失效或相邻几处失效的情况，由于铁路路网结构存在一定的差异，对于组织旅客列车的迂回运输而言，考虑到列车的性质及旅客的送达要求，不同的路网结构下其行车需求会有一定的区别，本文按照失效处两侧与联络线的位置关系，将线路失效情况分为：2处联络线紧靠失效处；1处联络线紧靠后方失效处；1处联络线紧靠前方失效处；2处联络线均不紧靠失效处4种。

由于上下行方向情况类似，因此下面的分析均以一个运行方向（上行）为基础进行。

1.1.1 2处联络线紧靠失效处 由于线路失效处两侧均有联络线（见图1所示），铁路部门直接组织列车通过联络线实现其运行需要。

图1 线路失效时2处联络线紧靠失效处示意图

在图1中，上行方向既定运行序列（车站3→车站4）可调整为新的运行径路序列（车站3→车站3＇→车站4＇→车站4…）实现列车的送达。

1.1.2 1处联络线紧靠后方失效处 1处联络线紧靠后方失效处见图2所示。

图2 线路失效时1处联络线紧靠后方失效处示意图

由于各次旅客列车的始发终到站不同，且旅客组成也存在一定的差异，因此，对于这种情况下的行车需求，必须结合列车的性质，同时以旅客的送达为重要目标合理组织列车的运行。根据上述要求，本文将旅客列车分为3种情况讨论。

1）由失效处后方开出并且以前方失效处为终点的旅客列车，组织其运行时会形成折返径路。如从车站3开出以车站4为终点的列车，将既定运行序列（车站3→车站4）调整为：车站3→车站3＇→车站5＇→车站4即可。

2）由后方失效处发过来的以前方失效处邻近的联络线所在车站及其以远的车站为终点，同时不包含前方失效处车站的客流的旅客列车，其行车需求与1.1.1类似；

3）前述旅客列车中包含前方失效处车站的客流时，在调整径路时则会形成折返径路，如车站3→车站3＇→车站5＇→车站5→车站4→车站5…，但若前方失效处车站的客流较少时，为减少列车的运行成本和铁路资源，也可将该部分客流并入到相应的反方向运行的列车中，如将列车中车站4客流归并至车站5→车站4的客流中，以另一列车输送。

图3 线路失效时一处联络线紧靠前方失效处示意图

1.1.3 1处联络线紧靠前方失效处 1处联络线紧靠前方失效处见图3所示。图3所示情况下的行车需求与1.1.2所述较为类似，但这里旅客列车仅划分为2类：一是由后方失效处邻近的联络线所在车站发过来的，并以前方失效处及其以远的车站为终点，同时不包含后方失效处车站客流的旅客列车；二是前述旅客列车中包含后方失效处车站的客流，此时或通过列车的折返运行，或通过归并客流至同方向的列车中。

1.1.4 2处联络线均不紧靠失效处 2处联络线均不紧靠失效处见图4所示。

图4 线路失效时两处联络线均不紧靠失效处示意图

图4所示的情况是最复杂的一种情况，失效处的两端站均无联络线，需借助本线上的其他有联络线的车站完成列车的迂回运输。这种条件实际上是综合了1.1.2及1.1.3所述的情况，因此迂回运输方式需综合考虑这2种情况下的行车需求。

1.2 场站失效 固定设备失效的情况中，还有一种比较严重的情况就是场站设备的失效，根据失效的程度不同，场站失效具体分为接发车线路部分失效及接发车线路严重失效2种情况。

1.2.1 接发车线路部分失效 接发车线路部分失效，但还具备一定的接发车能力，可以实现正常的接发列车作业。但此时应考虑到该站的接发列车数与到发线数量的协调，需要解决的关键是由于车站到发线的限制而不能满足图定的车站接发车能力的问题，因此，车站只能选择性地接入部分列车，而其余列车或组织迂回运输、停运或待车站能力恢复后再运行，这也涉及了原运行计划的变更，属于列车运行调整问题。

1.2.2 接发车线路严重失效 接发车线路严重失效是指线路已经不具备正常接发车作业条件，即该车站不能继续使用的情况。此时，除了车站外，与其相连的线路也不能满足运行的条件，其列车运行径路的调整类似于前述线路失效情况，大体上也有4种类型，各类型与线路失效情况分析方法一致，这里不作具体阐述。

2 移动设备失效时的行车需求

移动设备的失效主要是指旅客列车遇到故障，无法按照既定行程继续运行的情况，包括机车、车辆、动车组等的失效或脱轨。

根据现场实际生产经验及相关文献所述〔4〕，该突发情况通常包括3种类型：一是列车未发生故障，但由于外界因素而造成其不能继续运行；二是列车故障不严重，仍可继续运行；三是列车故障较为严重，无法继续运行。这几种情况由于机车车辆影响程度不同，因此其行车需求也存在一定的差异。

2.1 列车未发生故障 列车虽然未发生故障且铁路线路区间也能满足行车需求，但是由于外界因素的影响，如电力系统或接触网的故障都会导致电力机车运行中断。在2008年南方雪灾中，由于牵引供电和通信信号供电2套电力系统断电，原电力机车牵引的列车运行受阻，此时可采用“摆渡运输”方式，以内燃机车牵引列车，保障铁路运行畅通；又如自动闭塞或移动闭塞区段，由于轨道电路或GPS接收及发送设备故障，也会导致列车运行受阻，此时可临时变更区间闭塞方式，列车运行按照半自动闭塞的方式办理，也可采用追踪运行方式，但必须控制追踪间隔时间，且后车速度应低于前车，以保证列车的运行安全。

2.2 列车故障不严重 列车故障不严重且还能够继续运行，为了不打乱正常的运行秩序，有条件的列车可执行完整个运输任务后，再进行检修；而对于不能正常完成运输任务的列车，则应组织故障列车先运行至前方技术站，再进入临时存车线等待检修，旅客只能换乘其他列车到达目的地。

2.3 列车故障严重 列车故障严重（列车冲突、脱轨等）已不能继续运行，造成区间的堵塞或车站接发车能力下降，致使其他需在该区间运行的列车无法按照既定行程正常行车。对于这些列车而言，其行车需求类似于固定设备失效的情况，可按照第1节中所述方法组织列车运行，同时还应积极组织救援起复尽快恢复该区间的正常行车。

3 突发特大客流时的行车需求

突发特大客流主要是指由于自然灾害、人的因素、物的因素或运输管理因素造成列车晚点、停运及故障等，从而引起客流快速大量聚集的情况，是一种突发的、大量的客流需求。其组成包括正常客流（始发客流、中转客流及其他）及突发客流（列车晚点、停运及故障聚集的客流）2类。

3.1 问题分析 在突发特大客流情况下，铁路车站客流量大幅增加，将会给铁路运输带来超负荷的影响，其核心问题就是如何利用现有设备和运力资源，尽快疏散旅客，完成相应的运输任务，缓解车站和线路压力。然而，在这种条件下，运输的时效性决定了正常的运行秩序和客运组织方法已经不能满足此时的客运需求，同时考虑到列车秩序的过多扰乱，会严重影响运行计划和铁路服务形象。因此，必须采取特殊的行车组织方法，使运力能够与需求更好地协调，充分利用铁路客运资源，对相关行车设备配置进行优化重组，在能力紧张的条件下，提高客运系统的综合运输能力〔5〕。

3.2 解决措施 铁路现场应对这种情况，首先应充分地分析客流特点，归并客流去向和数量，在此基础上，结合铁路运力资源及分布情况，合理配置相应的列车输送这些客流，一般可采取扩编车辆增加列车运能、利用空闲运力资源加开临时旅客列车等方法来尽量满足行车需求，但若是由于能力限制无法满足的客流，则只能采用其他运输方式。

3.2.1 扩编车辆 根据前述大客流的去向特征，对这些方向上（客流到站基本相同）运行的旅客列车可扩大编组辆数，以增加列车运能来运输部分旅客。值得注意的是，此时应考虑旅客的送达要求，列车停站方案可作适当调整，这样又可吸收更多的客流，但这就涉及到了列车开行方案的变更，因此应综合考虑各次列车的行车特点，尽量减少对运行计划的影响。

3.2.2 增开旅客列车 除扩编车辆措施外，还可直接利用空闲运力资源增开部分临时旅客列车输送大客流。通常情况下，为合理利用运力资源，增开的旅客列车主要是安排突发客流中到站比较集中的客流，对剩下的分散客流仍按照去向并入相应的既定列车中，如因车站到发线有效长的限制不能增加列车编成辆数时，对这些客流则必须加开其他列车，并适当减少该类型列车的编成辆数，避免运能过度虚糜，同时应尽量不要打乱全部运行计划。

对于区域内多处存在突发特大客流的情况（一般是由于自然灾害引起的），应协调考虑这几处客流特点，综合安排旅客列车运输计划、加开列车数量、列车编组方案、交路方案、停站方案等。同时，在列车的时间安排上，应充分考虑突发客流与正常客流的出行目的，不能过于倾斜一方。

上述措施可以在一定程度上解决突发特大客流的运输要求，但在实际过程中，应充分协调考虑运力资源、旅客输送、运行计划等多方面的因素，合理组织大客流的运输，尽量实现运力资源投入少、运行计划影响小、运行调整范围小、输送旅客数量多的优化目标。

4 结束语

突发情况的发生往往会影响列车的正常运行，必然会对列车进行一定程度的运行调整，由于不同的突发情况造成的影响不同，因此其行车需求也存在一定的差异。所以在实际情况中，必须结合各突发情况的特点，分析其行车需求，为解决突发情况下铁路列车运输组织涉及的关键问题及实现各次列车的合理运行研制可行方案并提供必要的前提条件。

〔1〕徐建光.我国铁路突发事件应急管理体系研究〔D〕.西南交通大学硕士学位论文，2010

〔2〕张曙光，李文新，郭玉华，李军.中国铁路运输组织理论创新与实践〔M〕.北京：中国铁道出版社，2009

〔3〕陈彩霞.事故灾害条件下高速铁路列车开行方案制定相关问题研究〔D〕.北京交通大学硕士学位论文，2008

〔4〕杨杰.基于路网的城市轨道交通运输组织行车策略研究〔D〕.北京交通大学硕士学位论文，2004

〔5〕豆飞.节假日列车调配模型与算法研究〔D〕.北京交通大学硕士学位论文，2011