缩略图
Education and Training

轨道交通突发事件下列车调度应急方案分析

作者

张旭

合肥市轨道交通集团运营有限公司 230000

城市轨道交通以其高密度、高效率的运输特性,在城市运转中占据着无可替代的位置,然而该系统极为复杂,运行节奏又十分紧凑,倘若碰到突发状况,很容易引发一系列连锁反应,危及运营稳定和公众安全,加大对列车调度面临突发情况时的应急管理研究力度,是提高轨道交通系统整体抗风险能力的核心要点。

一、轨道交通突发事件对列车调度系统的影响分析

(一)突发事件的类型与特征

轨道交通运行时常见的紧急事件主要划分为设备故障类型、自然灾害类型、社会安全类型以及乘客突发问题类型,设备故障涵盖信号系统失灵、供电中断以及车辆关键设备出现异常等状况[1]。像信号机故障会使闭塞区段内列车滞留,牵引供电断电会引起区段全线停运,极大干扰列车运行安排。暴雨、积水、地震和台风这类自然灾害,会引发区段封闭、设备进水状况,更甚者会造成轨道结构损坏,像地铁隧道积水超300mm 就得强制停运,社会安全事件包含爆炸威胁、暴力冲突、纵火等类型,一般需迅速封站并隔离运营区域,保障旅客安全,乘客突发疾病、自残或跳轨等突发事件,即便事件的规模有限,但很容易造成运行秩序的混乱,若未及时处理,会让运营图出现严重偏差。

(二)突发事件对调度系统的影响机制

突发事件一旦发生,会直接打乱原有的列车运行图,使列车运行间隔和区段安排陷入混乱,导致大面积晚点甚至运营停摆,运行图一旦出现中断,会造成区间车流密度不均衡,站点疏导工作失调;多线网系统里,一个关键节点出现失效情况会对整个网络的连通性造成影响,继而引发区域性失效,列车与车辆段之间的协作会变得艰难,备用车辆调用受约束,突发状况下车站、车控室和调度中心之间需频繁交互通信指令,传统调度平台依靠人工广播或者单向指令传送,导致应急响应效率受限。

(三)列车调度系统的应对现状与短板

尽管现阶段多数城市地铁拥有一定水平的调度应急能力,像配备了多套运行图、多级响应机制以及基础的调度自动化系统,但总体还是存在响应不及时、智能化水平欠佳、数据集成程度不足等问题[2]。突发事件起始阶段,调度系统往往因缺少实时感知能力而无法及时确定风险区段;设备层面状态数据和调度系统间未构建有效联动,致使辅助决策过程缺少依据,公安、运营、维修这些不同部门间信息传递不顺畅,调度中心很难进行统一协调,导致资源调配陷入混乱。

二、列车调度应急方案的构建要素与关键策略

(一)应急调度系统的构成要素

一个高效的列车调度应急系统应当具备组织架构、信息感知、响应预案与现场执行这四项关键要素。从组织架构角度出发,要搭建以调度中心为核心、车站为支撑点的垂直指挥体系,明确各响应级别下的权力与决策流程;信息感知依靠轨旁传感设备、环境监测终端以及列控系统数据接口,达成多维数据的集中采集与综合监控;应构建能依据不同场景和等级进行区分且可切换的预案库用于预案工作,涵盖信号故障备用图、区段中断运行图等,让响应时间控制在2 分钟以内;现场处置阶段,需配置远程指令快速下达系统以及车站应急引导机制,以保障站台限流、跳停、折返运行、车辆调线等操作能迅速执行。

:≡) 不同类型事件的调度应急方案设计

处理各类突发事件时,调度系统应因地制宜地拟定差异化方案,若遭遇信号系统故障,可采用信号限速运行的方式,准许人工驾驶参与操作,基于系统冗余设计,可在CBTC 系统性能下降后启用备用模式保障运营;若接触网发生断电,要快速安排列车退回至无故障区域或反向运行,若故障区段列车无法自行运行,便开启救援车牵引机制。面对暴雨积水引发的自然灾害,调度系统应按照水位传感器报警信号,联合气象系统实施跳站运行或分段停运方案,首要保障客流密集线路的运行安稳,当发生诸如反恐警报这类社会安全事件时,要开启封站清客、禁入管控及警力安排预案,调度系统得在90 秒内锁定相关区段并下达停车信号,防止列车驶入危险区域,在节假日期间,应增加备用图的冗余量,预先设置高负荷运行模式以及大客流应急接驳规划,保障列车密度动态调节与资源冗余调配能力。

(三)关键技术与平台支撑

为增强调度应急响应能力,要大力引入智能调度系统以及决策支持技术,助力系统实现数字化和智能化升级[3]。创建智能调度平台,整合运行图编排、列车定位、故障识别及图表重构等功能,借助算法实现故障秒级识别与路径再规划;借助神经网络、模糊逻辑等人工智能技术为调度指令推送优化建议,协助调度员开展决策工作;搭建依托GSM - R 或5G 的调度通信平台,达成调度指令的全覆盖、低时延、多点对多点同步传输;可引入模拟训练系统,基于实际运营数据的模拟演练,增强调度员在高压场景下的反应及图表应对能力。

三、典型案例分析与应急调度优化路径探讨

(一)案例一:某市地铁10 号线信号系统故障

某市10 号线高峰时段曾发生信号主控板故障,造成全线ATS 系统瘫痪,因调度中心对故障位置判断有误,致使多趟列车在隧道区域长时间停留,乘客情绪高涨,调度系统未设置双备份机制,冗余信号通道丧失功能,事件处置建议有设置双冗余控制器、在运行图里预先设定折返节点,且构建主控故障切换演练机制。

(二)案例二:暴雨引发线路积水

2021 年夏天,连续强降雨致使华东某城市地铁B 线区间积水达350mm 以上,调度中心依据气象模型提前三小时预判降雨态势,执行区段停运并安排公交替代运输,并且提前安排车辆返回车段,防止长时间滞留在积水区域,这一案例显示,搭建气象 - 调度联动机制可明显增强系统预警效能。

(三)案例三:乘客突发心脏病事件

2023 年1 月,一位乘客在运行列车里突发心脏病,司机借助紧急对讲系统与调度中心取得联系,调度系统迅速发出让就近车站停车的指令,且同步告知车站与急救中心,列车完成了停车、引入医护及疏散乘客等一连串动作,高效应对源于列车与调度的高速通信以及应急响应流程的标准化。

(四)优化建议

参考以上案例,可给出如下优化路径:一是聚焦风险等级量化评估,搭建贯穿全线的场景式预案系统;二是优化图形化调度辅助系统,提升应急图动态切换功能;三是促进车站、调度中心和第三方机构(像医院、公安)之间构建数据共享机制;四是构建调度复盘与学习体系,依据历史事件反馈来完善图表结构和指令库,最终促成调度应急能力的不断进化。

总结:突发事件下轨道交通列车调度的应急响应能力,直接关乎运营安全以及城市运行效率,是城市交通管理体系的关键部分,系统分析突发事件的类别、调度机制及典型实例,现有应急调度体系依旧存在响应滞后、协同不顺畅等状况,迫切需要朝着智能化、标准化、协同化方向不断改进,提升技术支持与流程治理力度,能切实提高系统在复杂环境下抵御干扰的能力及运行恢复效率,保证轨道交通高效稳定运行。

参考文献

[1]钱雨晴.突发事件下城市轨道交通列车运行调整与客流控制协同优化研究[D].北京交通大学,2023.000327.

[2]张树天,李虎,李作周,等.突发事件下的城市轨道交通列车运行仿真与延误评估[J].山东科学,2020,33(04):72-82.

[3]张宇.城市轨道交通突发事件下客流影响规律研究[D].北京交通大学,2023.002430.