城市轨道交通列车故障救援研究

操杰CAO Jie

（武汉铁路职业技术学院，武汉 430205）

0 引言

城市轨道交通列车故障救援是指因动力系统、制动系统等故障导致列车不能自行运行，而需其他列车条件帮助其继续运行的救援工作。列车故障是常发生的城市轨道交通运营突发故障，故障突发时，列车无法动车，故障列车后续列车被迫运缓或停车，堵塞线路，导致大面积列车运行中断，影响正常地铁运营，导致大量旅客滞留车站，降低客运服务质量，甚至导致意外事故发生。各地铁公司都十分重视故障列车救援，都制定故障列车救援预案，但列车故障发生地点、在线列车不同，故而故障救援方案不同，有的地铁公司救援方案达二十种之多，致使行车工作人员选择列车故障救援方案十分困难，执行迟缓。如何制定正确的列车救援方案、迅速、有效，安全、及时地开展救援和恢复运营，是城市城市轨道交通运营组织者和管理者必须认真研究的重要课题。

经过研究和实践表明，制定列车故障救援方案时，如能够按科学流程进行，如能对选择救援列车、故障列车退出地点等关键环节进行正确选择，行车调度就能科学、及时地制定救援方案，救援工作就能够达到事半功倍的效果，提高运营恢复速度，缩短故障列车影响时间，提升地铁的服务质量。

1 组织列车故障救援的原则

1.1 严格执行启动列车救援的原则

列车发生故障，被迫停车后，司机首先报告行调，然后对故障进行处理；行车调度对故障列车后行列车进行扣停和对其它列车进行运行调整。当司机不能有效处理故障时，可向车辆维修技术人员寻求技术支持；当司机判断故障无法排除或处理时间超过一定的时间标准时，行车调度员应立即启动列车救援程序。如果延迟启动，会增加对正线运行列车影响，降低服务质量。列车故障救援是一存在不安全因素且对运营影响较大的行车组织工作，没有达到规定条件而轻易启动列车救援，可能会发生对不需要救援的列车进行求援，不仅增加事故发生概率，而且影响列车运行，还浪费大量人才和物力。

一般地铁规定，司机处理列车故障，允许时间为3 分钟，司机确信不能处理或3 分钟后还不能动车时，可通过行车调度向车辆段检调提出技术指导，同时继续处理故障；列车的故障处理允许时间为6 分钟，如仍不能动车时，由行调决定启动列车救援时。

1.2 确保安全原则

安全是城市轨道交通运营最基本要求，在列车故障救援时也确保救援方案的安全性。例如，在救援实施过程中，应尽量避免救援车连挂故障车后的车组向反方向运行时，确保该车组不与其他运行列车发生冲突。而且，反方向运行时，闭塞方式需要改变，导致安全系数降低，致事故发生概率增加。在救援方案选择时，应尽量选择安全性较高的方案。

1.3 工作高效原则

应用最少时间完成列车故障救援，确保其工作其对其他在线列车的影响最小。故障车存放地点应选择距离故障列车最近的地点，应选择退出速度较高的救援方案，减少其在运营线上的运行时间，缩短其对在线列车影响时间。

1.4 影响最小原则

列车救援，影响范围越少越好，特别是对其它列车的影响越少，运营服务质量才能有保证，服务水平才能不降低。因此，在救援方案选择时，尽量选择对其它列车影响小的方案。

1.5 全面服务原则

在列车故障救援处理时，行车调度要有全局观，不能只关注列车故障救援，而忽略了其他列车运行。在列车故障救援处理过程中，全方位考虑在线列车运行。一方面，对没有受影响列车，保证其正常运行；另一方面对受影响列车，采取科学调整措施，特别地，要科学地控制两列车间的追踪间隔时间，还要避免出现后车的站外停车，实现列车带客均衡，避免大客流事件发生，整体降低乘客等待时间，降低乘客旅行时间总和，提高服务质量。

2 制定故障列车救援方案

制定故障列车救援方案时，首先要选定故障列车退出地点，然后合理地确定担当救援任务列车，科学确定列车进路方向，最后，利用准备好的线路图，绘制救援方案，并确定列车运行调整措施。

2.1 确定故障列车退出地点

故障列车必须回送车辆段，但根据时机不同，可以分一次回送，和两次回送。当非高峰时段，故障列车一次回送车辆段；高峰时段，故障列车先送入就近车站存车线，过高峰时段再组织列车送故障列车回车辆段。

一般情况，在高峰时段，故障列车退出地点按“就近原则”进行选择，提高故障列车退出速度，减少故障列车对运营系统的影响，可选择就近有配线车站。其它时段，选择车辆段作为故障列车退出地点。因此一般有两种地点选择。

①车辆段。

回车辆段是救援的第一选择。为了不发生故障列车停留在辅助线影响行车调整以及避免二次救援对运营结束后施工造成的影响，行调应安排一次将故障车送回车辆段，用最短时间将隐患清出正线。

②车站配线。

当无法将故障列车及时送回车辆段；或者救援车组运行速度远低于正常列车速度，运行距离较长，运行时间较长，影响后续列车运行时，特别是高峰时段，应将故障车与救援车一起推送至最近辅助线，退出服务。

2.2 确定担当救援任务的列车

救援故障列车的选取，一般是根据故障列车退出地点、在线列车分布上和线路情况等因素确定。

①选择后续列车担任救援列车。

大多数情况，优先选择后续列车担任救援列车。选择后续列车担任救援主要有以下原因。

在列车发生故障后，司机判断故障，到确定启动救援的这段时间，故障列车前方的列车继续向前运行，离故障列车越来越远，前行列车运行6 分钟，可能已向前运行了2 个区间或以上，后方列车向故障列车停车点运行，离故障列车越来越近，最近可能只有几百米。采用后续列车推进救援，可以减少列车运行的距离和时间。

救援采用牵引方式时，救援列车需进行3 次的换端作业和重新启动列车，增加作业时间，救援时间延长；救援采用推进方式时，列车只需进行1 次换端作业即可完成，压缩作业时间，提高救援速度。救援采用后续列车推进，只是影响了一条线（上行线或下行线之一）的列车运行；而救援采用前方列车牵引时，在救援车组进入停车线时还会占用邻线，影响邻线列车运行。

②选择前行列车救援。

选用前行列车救援是因为不能选择后续列车进行救援。例如，在终点站，列车折返的过程中发生故障，列车正好压在折返道岔，此时只能组织前行列车救援。此类故障发生时，行调必须提前预想、及时果断扣停前行列车，组织救援车反方向运行，实施救援。

前行列车救援，是指利用前行列车反方向运行，连挂故障列车，牵引或推进故障车进行救援的方法。如图1，列车0113 在出A 站后发生故障，其前行列车为0215，后行列车为1012，如果用1012 次列车将故障列车送入A 站折返线停车，则在线列车会一次少两列列车，严重影响在线列车数量，对运营造成巨大冲击，因此，行调只能命令前行0215 次列车担当救援任务，将0113 次列车推入折返线后线后再恢复运行。

图1 实施“逆向救援”示意图

③其它列车担任救援车。

还可以采用邻线列车、车辆段列车或工程车救援担当救援任务。

由于故障列车退出地点或其它原因，后续车不能担当救援任务时，可安排邻线列车通过折返线折返，担当救援任务。列车需救援工作在首尾班车开行的时间段时，为了保证首尾班车的正常开行，也可考虑安排邻线列车担当救援任务。

电客车故障发生在运营期间，原则上不安排工程车担当救援任务。当出现接触网断电，电客车无法担当救援任务时，也可安排工程车担当救援任务。

接触轨供电的线路存在断电区长度不足一列时，可以安排双列列车担当救援任务。

还有一种方式，就是启动后端动车。城市轨道交通列车前后两端都具有驾驶室，有时行车调度可以要求故障列车司机在故障处理中尝试后端动车以避免救援。当列车刚出有辅助线车站时，突发故障时，行车调度除安排后行列车担当救援任务外，可以指示司机尝试启动列车后端驾驶室，如果能够动车，就命令司机清客后直接将故障车反方向牵引至车站辅助线，退出运营，这各方法相较由其他列车担当救援任务，具有节省出清正线时间等明显优点。

2.3 确定进路方向

进路方向有逆向或顺向两种。进路逆向对运营秩序的影响很大，当救援列车逆向运行的距离较远和运作业时间较长时，对在线其他列车的运行影响较大，故列车救援方案尽量避免使用逆向进路。如果救援列车能够采用顺向进路，就最好选择顺向进路。

例如，前行列车救援后，救援车组可能要在逆向进路运行，减少列车在逆向进路运行对运的影响，行调可以利用合理使用渡线将救援过程中的变逆向进路改为顺向进路。

如图2 所示，当在F 站附近1312 次列车出现故障需要救援时，行车调度命令0114 次列车清客后前往担当救援任务，由于故障地点离车辆段相对较近，两车连挂的救援车组，可不采用向前推进而在逆向进路运行回车车辆段，还为了不对其他上行列车的干扰，0114 次牵引故障车到F 站，然后清客，经F 站渡线折返至下行线，再正向牵引故障列车回车辆段，这样就将逆向进路改为顺向进路，提高救援车组速度，增强作业安全性，使上行线可以很快开通，同时对下行线列车运行的影响也得到有效控制，将故障救援工作对在线列车运行的总体影响降到最低。

图2 变“逆向进路”为“正向进路“

2.4 制定列车故障救援方案

2.4.1 绘制的救援方案

使用打印好的线路图，在线路图中，画出故障列车位置及提担当救援任务列车位置，绘制正常担当救援任务列车走行路径，确定清客车站，确定连挂，绘制担当救援任务列车并将故障列车送入退出地点的详细过程。如图3，1104次发生故障被迫停车。根据故障列车退出地点选取原则，计划将列车推送进B 站的折返线停车。根据线路状态和在线列车运行情况，选择后行列车1102 次进行救援。

图3 绘制救援方案图

在救援工作关键环节，可以标注注意事项和安全控制方法。

2.4.2 确定救援时间

根据规定列车运行速度。一般根据公式（1）计算救援过程所需要时间T。

t到故障点——救援列车到达故障列车停车点的时间；

t连挂——救援列车连挂故障列车时间；

t连挂列车——故障列车与救援列车联挂后的联挂列车运行到退出点时间。

此处，时间计算一般根据列车运行速度和路径长度，根据经验大致估算确定。

2.4.3 确定列车运行调整措施

确定救援方案后，可以通过相应运行调整措施对列车运营进行调整。

①通过调整列车停站时间，调整运行列车间隔时间，提高服务水平；

②在有的区段可以通过让列车提前折返，维持列车运营服务；

③有时还可以使用备用列车，维持地铁运营服务。

一般情况，根据线路、列车位置、备用列车情况，灵活地进行列车运行调整，最大限度地保证服务质量。

3 应用案例

如图4，某日8:12，某地铁0408 次列车在元通站故障无法动车，行车调度员一方面要求司机按规定处理；另一方面确认在线列车运行情况。

①客车的故障处理时间原则上为6 分钟，如仍不能动车时，启动列车救援。

②根据列车0408 的位置，按就近原则，决定将故障列车送入奥体车站折返线停车。再根据线上列车运行情况，因为不能用后行列车担当救援（后行列车救援后无法与故障列车分离），所以决定使用其前行列车0308 次担当救援列车。

③绘制列车救援路径图，如图4 标线所示。计算列车救援所需时间，0308 清客2 分钟，0308 运行到元通站6 分钟，连挂0308 次列车用时2 分钟，0308 次列车推送0408次运行到奥体站5 分钟，合计15 分钟。0308 在奥体车站摘车后换向，投入运营。在救援列车接近故障列车，进行连挂过程中，组织0707 折返后的0508 次出折返线在适当位置等待；组织0907 进奥体车站折返线，下客，折返，以0608 次投入运营，上客等待。在故障列车过渡线后，0508次和0608 次继续运行。

图4 应用案例线路示意图

④列车运行调整措施。

通知上行各次列车，在前方各站多停40 秒；通知下行各次列车在前方各站多停1 分钟。下行0207 次到达小行站后清客折返开0408 次。后续0707 次奥体站折返后替开0908 次，0708 次抽线，备用车奥体站至迈皋桥站加开1702 次载客服务。

4 结束语

在城市轨道交通列车故障救援过程中，救援工作涉及的部门和人员众多、对在线列车运行干扰较大、组织程序复杂等原因，当列车故障需要救援时，能否迅速确定救援方案，及时组织并完成列车故障救援工作，是检验城轨运营人员特别是行车调度人员业务水平的一个重要依据。应用正确工作流程，科学地制定列车故障救援方案，能够加快阻塞线路的开通、改善城市城市轨道交通运营服务的质量、提高运营人员对突发事件的应急处理业务能力。