深圳市地铁集团有限公司运营总部
摘要：在当今地铁网络化运营背景下，地铁网络的各种突发事件发生频率在不断提高，对列车的正常运行产生干扰，造成列车运行延误。本文主要对地铁车辆运行延误进行分类，并提出地铁运行调整方法，供同行借鉴参考。
关键词：地铁；延误分类；调整方法
前言
随着我国地铁建设技术的不断进步，在当前网络化运营条件下，一旦某列车发生晚点，将通过换乘站对相邻线路的运营造成影响，如果没有及时采取适当的列车运行调整措施，可能会导致大面积的全线列车运行延误，波及整个网络的正常运营，这些就是众多线路间的客流相互影响的现象。合理的调整可以有效降低负面影响，尽快恢复运行正常秩序，保障整个网络正常运营。
一、列车运行延误
正常情况下列车按照计划运行图规定的时刻运行，但列车运行是一个复杂的运输生产过程，实际运行中不可能完全按照计划运行图规定的时刻进行，列车运行延误即列车运行图在执行过程中受到各种因素影响的综合表现形式，主要有自身延误和连带延误两种情况。自身延误是指在列车运行中，受到以本列车为干扰源点的一些随机性因素影响而造成的列车运行延误。连带延误是指前行列车延误后，由于延误的传播特点，造成后续列车运行延误。
城市轨道交通系统作为一个由车站、线路、列车、牵引供电、控制及通信信号系统组成的复杂系统，造成延误的因素有很多，在正常运营中的自身故障、自然灾害、人为破坏等突发事件均会对列车的正常运行秩序产生影响，造成列车运行延误。不同的突发事件对列车运行的影响不同。
二、列车运行延误分类
不同的故障造成列车运行延误的情况有差异，根据列车初始延误的持续时间以及连带延误的传播范围等，列车运行延误的情况分为小值延误、大值延误、延误传播和聚团等类型。
（一）小值延误：列车的初始延误时间相对较小，且对其它列车造成的影响较小，这样的小范围延误称为小值延误。
（二）大值延误和延误传播：大值延误即列车的初始延误时间相对较长的情况，通常大值延误会伴随着延误传播，当列车运行延误时间较长时，为了保证最小的列车追踪间隔时间，后续列车也会缓慢运行或停止运行，造成延误传播，延误影响范围较大。
（三）聚团：聚团是指延误传播比较严重的情况，具体表现为多辆列车的运行间隔很小，相聚很近，列车无法行驶或行驶缓慢。
各类故障导致的列车运行延误时间分布來看（如图1所示），以下的最多，占74%，10-30min的占10%，以上的占16%，即小值延误的次数较多，大值延误的次数较少。
列车运行调整是指由列车、区间、车站、区段内的各种技术设备和信号联闭设备以及计划运行图组成的列车运行系统中，当该系统受到干扰而使列车偏离规定的运行线运行时，通过各种组织手段，依据一定的优化目标，重新设定所有列车在各个车站的出发时间、区间运行时间以及车站停站时间的优化过程。
城市轨道交通系统采用列车自动控制系统(Automatic Train Controlling ATC )具有行车指挥自动优化功能，一旦发生列车运行延误，需要立即进行列车运行调整，避免延误传播。小值延误时，列车运行调整以自动列车调整(ATR. AutomaticTrain Regulation )为主，系统会不断地对计划运行图与列车的实际运行时刻进行比较，在比较的基础上系统利用各种缓冲时间重新计算每列车在每个车站的停站时分和每个区间的运行时分，使列车恢复正点或降低列车偏离计划运行图的程度。当大值延误时，系统会建议行车调度员采用人工调整的模式，调度员参考计划运行图，重新编制列车运行图。目前的列车运行调整模式，主要有基于计划运行图的调整和基于行车间隔的调整两种方法。
（一）基于计划运行图的调整方法
当小值延误时，基于计划运行图的调整使在线的延误列车尽可能降低列车偏离计划运行图的程度，主要通过冗余时间调整初始延误列车及其后续列车的停站时间及区间运行时间。
冗余时间(Slack time或Redundant time )是指列车运行图内的列车区间运行、车站停站、列车间追踪运行和列车间接续等作业的图定作业时分与完成该作业所需的标准作业时分之间的差值，其值大于或等于零 。运行图中主要的冗余时间有列车区间运行时分冗余△Tmin，列车追踪间隔时间冗余DH，列车停站时间冗余△Tdwell列车折返时间冗余△Tax四类，冗余时间示意如图2所示。
列车运行延误后，通过压缩计划运行图中的各类冗余时间，可以使列车运行延误逐步减小，列车逐步恢复正点运行或降低列车偏离计划运行图的程度。一般而言，城市轨道交通系统中列车区间运行时间比较固定，运行时间冗余较小，而且高峰时期，列车开行密度高，线路能力利用基本饱和，追踪间隔时间余调整的余量也小，因此基于计划运行图的调整方法主要适用于平峰期的小值延误情况下的列车运行调整。
此外，通过配备合理数量的折返站备用车可进一步减小延误的影响，1}到达终点站仍不能通过冗余时间压缩消除延误时，为了防止延误在反方向传播，可以加开备车，增加了列车运行调整的灵活性。
（二）基于行车间隔的调整方法
当列车运行延误为大值延误时，从于计划运行图利用)已余时间的调整效果已经不明显，压缩冗余时间后列车实际运行图与计划运行图之间仍然会有较人偏差。此时，以实际列车运行延误情况，应保证前后行列车能够以均匀的行车间Ira运行。通过调整沿线各列车的运行时间和停站时间等因素，逐步恢复列车正常秩序，最终目标应该是在尽可能短的时间内将在线运行列车调整到等间隔的运行状态。
如图3所示，列车2发生大值延误后，会导致与前行列车3的行车间隔增大，而与后行列车1的行车间隔减小，导致H1>H2>H3。列车发到间隔的不均匀可能会造成晚点列车超载而后行列车欠载的不利局而。通过调整各次列车在车站的停站时间Thold最终使得各次列车间的行车间隔均匀分布，即h1 = h2=h3，列车以比较均匀的行车间隔到达车站，这样可以实现车站客流的平均分流，保证前后行列车客流的均衡吸纳。而目.，通常当列车行车间隔较为均匀时，系统中乘客的平均等待时间是最小的。
行车间隔调整通过调整列车的停站时间和区间运行时间来实现，可以对一初始延误列车的前行列车和后续列车同时进行调整，分为向前调整和向后调整两类。向前调整是指通过调整两列列车中的前车来达到改变两列列车行车间隔的目的，向后调整是指通过调整两列列车中的后车来达到改变两列列车行车间隔的目的，向前向后调整是指对前后车都进行调整达到改变行车间隔的目的。在网络化运营条件下，当某条线路由于突发事件发生列车运行延误时，列车延误将在本线传播，使该线路车站客流积聚，换乘车站客流增多，经过各站客流的积聚，当延误传播至换乘车站时，换乘客流增多，大量乘客的上下车可能会造成相邻线路列车停站时间延长，引起相邻线路列车出发晚点，而且换乘客流路径选择的多样性，客流随着列车运千了向多个方向传播，使得列车运行延误的传播范围更广。因此，网络化运营条件下，列车运行调整更应当考虑乘客的因素。
（三）列车运行调整范围
为了减小乘客等待时间、减少客流积压，降低列车拥挤度，避免列车能力利用不均衡，列车运行调整时不仅需要调整故障列车及其后续列车，而且.还可以调整其前行列车。根据突发事故的位置和持续之间，确定列车运行调整范围，定义该范围为突发事件影响集合，包括影响列车集合和影响车站集合。
确定影响集合大小时，首先需确定影响列车集合，即确定需要进行调整的前行列车和后续列车范围。影响车站集合由影响列车集合确定，突发事件发生时可根据各次列车在线路L的具体位置，确定车站集合的!几下限分别为列车集合的第一列车和最后一列车各自将要到达的第一个车站。
（四）列车运行调整策略
列车运行调整时是对突发事件影响集合中的列车进行调整。故障列车及后续列车调整为被动调整主要受突发事件持续时间、追踪间隔时间及列车运行条件约束等影响。前行列车调整属于主动调整，主要控制各次列车在前方车站的出发时刻。通过增加前行列车在各车站的停站时间，或者降低前行列车速度等级，增加前行列车区间运行时间，从而延迟前行列车在各车站的出发时刻，缩小故障列车与前行列车的行车间隔。按照前行列车主动控制位置的不同，提出以下两种调整策略:
①首站控制策略:在影响车站集合内，仅控制列车将要到达的第一个车站，各次列车在控制车站除正常停站时间外，可能需额外增加停站时间，列车控制时间即该额外增加停站时间，列车在其余车站正常停车。
②多站协调控制策略:在影响车站集合内，控制车站的位置和数量不固定，需要协调控制各次列车在多个车站的停站时间。
四、结束语
综上所述，在地铁列车的运行过程中，有太多影响因素干扰到列车晚点，为了有效的提高车辆运行水平，有效的采取組织调整方法是非常必要的。根据实际情况安排科学、安全、有序的调整措施，从而有效的确保列车能够正点、安全运营。
参考文献：
［1］李晓艳． 基于 Petri 网模型的城市轨道交通列车运行调整方法研究［D］． 北京: 北京交通大学，2009．
［2］路飞．移动闭塞条件下地铁列车的运行优化［D］． 济南:山东大学，2007．
［3］Kllewer N，Suhl L． A note on the online natrue of the rail-way delay management problem［J］． Networks，2011，57( 1) : 28-37．
论文作者:李文灏
论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期
论文发表时间:2017/11/11
标签：列车论文; 时间论文; 车站论文; 冗余论文; 间隔论文; 客流论文; 行车论文; 《防护工程》2017年第13期论文;