正线行车组织

任务1　正线行车组织

【活动场景】

在地铁OCC现场教学或以多媒体展示地铁行车组织，如图3.1所示。

图3.1　地铁OCC现场

【任务要求】

了解行车组织的定义、行车指挥层级，列车运行图的定义、类型、特点、列车运行图的图解表示以及与运营时刻表的区别，列车交路计划的概念及其种类，列车的折返方式及交路设计的主要原则，行车闭塞法的概念、层级划分、特点、适用条件和要求。

【知识准备】

（1）行车组织概述

1）行车组织定义

对于城市轨道交通而言，行车组织工作是依据客流运输需求和实际运能配备，制订合理的运输计划（列车运行图或运营时刻表），并通过各类行车人员的紧密配合、协同工作，使列车尽可能按计划运行，从而实现乘客运送的最终目标。

也就是说，线路和客流是行车组织的基础和目标；线路是轨道交通设计的方向，乘客是服务对象；而行车组织则是实现目标的措施。

2）行车组织指挥层级（见图3.2）

轨道交通运营的行车组织指挥工作，必须坚持安全生产的方针，贯彻高度集中，统一指挥，逐级负责的原则。运营指挥分为一级、二级两个指挥层级，二级服从一级指挥。

一级指挥一般设置为：行车调度员、电力调度员、环控调度员和维修调度员，也有个别轨道交通企业不设置维修调度员，还有一些轨道交通企业另设客运调度员。二级指挥一般设置为：车站值班站长、车辆段调度员、检修调度员。各级指挥要根据各自职责任务独立开展工作，并服从OCC值班主任总体协调和指挥，同时在处理突发事件、事故时，各调度员有责任向值班主任提供本岗位的协助处理方案，并及时报告相关信息。

图3.2　行车组织指挥层级

3）行车组织组成模块

①从行车组织的主体划分

对于城市轨道交通而言，从行车组织的主体来看，可分为列车运行图编制、列车运行组织、车站行车组织和车辆段行车组织几大模块，但是这种划分方法使得各模块之间又存在众多交叉和接口。比如涉及采用某种具体行车组织方法时，有可能会涵盖列车运行组织、车站的行车组织和车辆段的行车组织等众多内容。

②从行车组织的使用条件划分

从行车组织的使用条件可分为正常情况下的行车组织和非正常情况下的行车组织。

A.正常情况下的行车组织可根据信号设备所能提供的运行条件，按照不同的行车闭塞方式和行车计划组织列车运行。

B.非正常情况下的行车组织包括由于信号系统、道岔等故障或信号系统功能不能使用时而采用的临时行车组织；除此之外，还包括在一些应急情况下的行车组织，如救援、推进运行、反向运行、退行、突发大客流、隧道内线路积水、屏蔽门故障等突发情况下的行车组织。

为了便于掌握和理解，本章正线行车组织主要结合不同信号级别下所使用的行车闭塞方法的角度去讲解。

（2）列车运行图

1）基本概念

①列车运行图的定义

列车运行图是利用坐标原理表示列车运行状况的一种图解形式。列车运行图中体现各次列车占用区间的次序、列车在区间的运行时分、车站到发及通过的时刻、停站时间、折返时间、列车交路、列车出入段时刻等指标。

②列车运行图的作用

列车运行图是行车组织工作的基础，凡与列车运行有关的各部门都必须根据《运营时刻表》的要求组织本部门的工作，如图3.3所示。

2）列车运行图的图解表示

如图3.4所示，列车运行图要素如下：

图3.3　列车运行图的作用

①坐标

横坐标代表时间变量，每一等分表示1min或2min，俗称一分格或二分格，一分格运行图较多应用于轨道交通运行图，二分格较多应用于市郊铁路运行图的编制。

纵坐标代表距离分割，根据区间实际里程，采用规定的比例进行距离定点。

②运行线

图中斜线即代表列车运行线。一般规定上斜线表示上行列车，下行线表示下行列车，图中均为上行列车。

图3.4　某地铁使用的列车运行图

运行线与车站的交点表示该列车到达、出发或通过的时刻。图中4条运行线中前两条与各站只有一个交点，即为不停站通过列车；后两条与各站均有两个交点，则表示列车的到达和出发时刻，两点所对应的时间差即为停站时间。

一般轨道交通行业的列车包括电客车、调试车、工程车、救援车等。不同种类的列车车次规定不同，一般由服务号、目的地码和序列号几个要素组成，个位是偶数则为上行，奇数为下行，顺序编号。图中1030502车次的列车在线路中代表服务号为103，目的地码为05，序列号为02的上行客运列车。

3）列车运行图的类型及客流特点

城市轨道交通企业的列车运行图因其特点所致，一般为双线成对追踪运行图。

根据客流的变化情况和运营线路特点，城市轨道交通企业一般按照工作日、周六日、节假日不同的客流特点编制不同的列车运行图，客流规律如下：

①工作日

如图3.5所示，在工作日，一天客流波动明显，一般会形成早高峰、晚高峰和低峰期，高峰期客流较大，时间段行车间隔较小，上线列车数增加，低峰期上线列车数减少，列车出入车辆段比较频繁。

图3.5　某地铁工作日客流变化图

图3.6　某地铁周六日客流变化图

②周六日

如图3.6所示，在周六日，客流波动不十分明显，一般全天形成一个高峰期，持续时间较长，起峰时间较晚。列车出入车辆段不频繁。

③节假日

如图3.7所示，与周六日客流类似，节假日客流波动不十分明显，全天形成一个高峰期，持续时间较长，但是峰值一般要高于周六日时期的高峰值，列车出入车辆段不频繁。

图3.7　某地铁节假日客流变化图

图3.8　某地铁特殊时期客流变化图

④特殊时期

如图3.8所示，在特殊时期，一天客流波动明显，一般客流会在一时间段内密集达到或者密集离开，随机性较大，运营各项工作需提前做好预想，列车出入车辆段比较频繁。如某站附近举行大型赛事、演唱会、大型展销会等。如果此种情况持续时间较长，则应考虑编制相应的列车运行图。

4）列车运行图与运营时刻表的区别及转换

A.表示形式不同，运行图是用图形表示，时刻表是用表格表示的时间点的集合（见图3.9）。

图3.9　列车运行图与运营时刻表之间的转换

B.运行图比时刻表表现更直观，尤其是可以很清楚地描述前后行列车的关系。

C.适用岗位不同，对于司机和车站人员较多使用时刻表，便于掌握具体时间点；对于行车调度员，使用列车运行图便于对整体行车组织进行宏观掌控。

D.编制方法不同。

（3）列车运行交路

1）基本概念

列车交路计划是根据运营组织的要求及运营条件的变化，按列车运行图或由行车调度员指挥列车按规定区间运行、折返的列车运行计划。

列车运行交路规定了列车的运行区段、折返方式、折返车站和按不同列车交路运行的列车对数。列车运行图在编制时需要以全天运行计划和列车交路为编制依据。

2）折返方式

列车折返方式包括站前折返和站后折返两种。

①站前折返

站前折返是指列车利用站前渡线进行折返作业，列车站前折返时用于折返的时间一般较短，与列车停站时间部分重合，同时在一定程度上减少了建设费用；但是列车站前折返会占用区间线路，对行车安全及防护方面的要求较高。采用这种折返方式的城市轨道交通企业较少，一般大都在行车调度员人工调整列车、列车晚点等特殊情况下作为一种临时折返方式。图3.10为某地铁A站站前折返图。

图3.10　某地铁A站站前折返图

②站后折返

站后折返是指列车利用站后渡线进行折返作业，列车站后折返时车站接发列车可同时进行，从而减少行车安全隐患，折返线还可作为临时存车线使用；但是弊端是折返时间较站前折返要长，项目投资较大。出于对行车安全的重视和从高密度开行列车的现状等因素考虑，大部分城市轨道交通企业通常采用此种折返方式。图3.11为某地铁D站战后折返图。

图3.11　某地铁D站站后折返图

3）交路设计主要原则

①以客流预测为依据

结合客流分布及乘客出行特点，方便乘客在不同时段、不同区段的出行要求，考虑“以人为本，服务至上”的原则，保持适当的服务水平。

②兼顾运营效益

在尽可能满足乘客出行方便的前提下，尽量减少车辆配属，提高车辆运用效率，节省列车的购置费用，兼顾降低运营成本，提高运营效益。

③具有前瞻性和可实施性

初近远期的交路设置应尽可能的保持连续性，在兼顾运营管理的可操作性和运营组织适当的灵活性的同时，考虑工程实施的可行性与经济性。

4）运行交路的种类

列车交路一般可分为单一交路、大交路嵌套小交路、人字形交路3种。

①单一交路（见图3.12）

当全线客流比较均衡，或者运营初期配置列车数较少，为保证一定的服务水平，采用这种交路形式，单一交路形式下，全线车站行车密度相同，行车组织和客流组织最为简单。但在客流不均衡情况下，会在客流低密度区段形成运能浪费。目前国内城市轨道交通的线路大多采用这种形式。

图3.12　单一交路

图3.13　大小交路嵌套

②大交路内部嵌套小交路（见图3.13）

由于整条线路客流分布不均衡，在该线路上开行单一交路模式时，一方面在高密度客流区段难以保持高密度的行车间隔，导致服务水平降低；另一方面在低密度客流区段行车间隔相对过密，导致列车满载率不高，运营过剩。所以，轨道交通运输企业通常通过在大交路内部嵌套小交路的办法来解决这一矛盾，在高密度客流区段形成大、小交路共线运营，如上海地铁1号线、深圳地铁4号线。

但是采用大交路嵌套小交路行车交路时，对宣传、引导、乘客广播等客运组织方面的要求比较高，以防乘客坐错车，同时，小交路一旦发现故障，会影响大交路的列车运行，对行车组织方面的要求也更加高。

③“人”字交路（见图3.14）

随着经济和城市人口的增长，城市土地的扩张，在一个城市中可能存在多个经济副中心，多个副中心通往主中心的客流极有可能发生重叠，并远远大于支线客流，在这种情况下自然就产生了另一种共线运营模式，即两个行车交路部分共线。

图3.14　“人字形”交路

图3.15　某地铁行车闭塞法层级划分

（4）行车闭塞法

1）基本概念

为保证列车运行安全，在组织列车运行时，通过设备或人工控制，使连续发出列车保持一定间隔距离安全行车的办法，称为行车闭塞法。

2）行车闭塞法的层级划分

目前大部分城市轨道交通结合自身信号系统的特点，根据不同的列车运行空间间隔组织行车，规定具体行车闭塞方法。

如图3.15所示结合某地铁信号系统的特点，按照闭塞区间的不同，目前使用的行车闭塞法可划分为3个层级：移动闭塞、具备和不具备列车超速防护的固定闭塞以及电话闭塞。

①移动闭塞

在城市轨道交通中移动闭塞是一种采用先进的通信、计算机、控制技术相结合的列车控制技术，所以国际上习惯称为基于无线通信技术的移动闭塞制式列车自动控制系统CBTC。

由OCC（控制中心）负责监控列车的安全间隔和运行，列车加速、减速、停车和开门等由系统自动控制或由司机参照系统人工控制。列车凭车载信号运行，可采取ATO，ATPM模式进行驾驶。

在CBTC模式下，移动闭塞没有固定的闭塞区间，列车运行闭塞区间的终端（移动授权）由前一列车在线路上的运行位置、运行状态等因素确定，如图3.16所示。

图3.16　移动闭塞区间划分

②固定闭塞

固定闭塞是当无线通信移动闭塞功能故障或不能使用时采用的代用闭塞法。

A.具备列车超速防护的固定闭塞。

a.闭塞区间为相同运行方向两架相邻信号机间的区域。

b.一个闭塞区间只允许一列车占用。

c.当区域控制器（ZC）故障、车地通信故障以及司机人工切换驾驶模式至iATPM（点式ATP监督下的人工驾驶模式）时，信号系统提供推荐速度和列车超速防护功能及防红灯冒进功能，正常运行模式为iATPM模式。

d.由OCC负责监控列车的安全间隔和运行，列车加速、减速、停车和开门等由司机参照系统人工控制。

e.列车凭地面信号及车载信号显示或行调命令行车。

B.不具备列车超速防护的固定闭塞，如图3.17所示。

图3.17　不具备列车超速防护的固定闭塞

a.闭塞区间为相同运行方向两架相邻出站信号机间的区域。

b.一个闭塞区间只允许一列车占用。

c.非CBTC模式下，当一个或多个联锁区的动态、静态信标故障（列车位置丢失）或车载ATP故障时，信号系统只提供联锁的基本功能，不提供列车超速防护。

d.行调关闭故障联锁区进路自排功能，并授权故障联锁站控制。故障联锁站负责在工作站上排列本联锁区内列车运行进路。

e.列车以NRM（非限制式人工驾驶模式）模式凭地面信号显示运行。

③电话闭塞

电话闭塞法是人工办理闭塞的一种方法，是车站之间以电话记录号作为确认闭塞区间空闲的凭证，填写路票交付司机，利用路票作为列车占用区间的凭证，以车站值班站长（或指定胜任人员）的发车手信号作为发车凭证的一种行车方法，如图3.18所示。电话闭塞法一般被作为一种最终的备用闭塞。

A.电话闭塞的闭塞区间一般有“一站一区间”和“两站两区间”两种划分方式。

B.列车以路票作为占用闭塞区间的凭证，只允许一列车占用。

C.闭塞区间内列车采用NRM模式驾驶。

图3.18　路票

复习思考题

1.简述行车组织的定义及其在轨道交通企业中的重要地位。

2.行车组织指挥的原则是什么？

3.行车组织指挥的层级一般是如何划分的？一级指挥分别负责哪方面的工作？

4.行车组织大体分为哪几个模块？

5.简述运行图图解表示的含义。

6.运行图与时刻表的区别在哪里？

7.简述列车交路的定义和种类。

8.简述行车闭塞法的定义。

9.说说你对行车闭塞法层级划分的理解。

10.电话闭塞法的定义是什么？采用电话闭塞法的要求有哪些？

11.试述具备列车超速防护的固定闭塞和不具备列车超速防护的固定闭塞的区别在哪里？