城市轨道交通车辆驾驶
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第二节 行车管理基础知识

一、城市轨道交通行车工作原则及特点

1.城市轨道交通行车工作基本原则

城市轨道交通运输行车工作的基本任务是合理使用地铁、轻轨等运输设备,安全、迅速、及时、准确地运送乘客,为公共交通提供良好的服务。

城市轨道交通运输行车工作必须遵循以下基本原则:

(1)贯彻安全生产方针的原则。

(2)坚持高度集中、统一指挥的原则。

(3)发扬协作、团结精神的原则。

(4)均衡、合理组织运输,不断提高运输效率的原则。

2.城市轨道交通行车工作的特点

城市轨道交通行车组织工作沿袭于铁路运输业的相关制度,但为适应城市轨道交通自身的特点,发展出了其独特之处:城市轨道交通在整个运输生产过程中,调车作业较少,行车组织主要包含列车运行组织和接发列车工作,由车辆段(停车场)调度所(或中央控制室)和车站两级完成。

(1)具有完善的列车速度监控功能

城市轨道交通所承担的客运量巨大,对列车间隔的要求远高于铁路。目前,最小行车间隔达到90s甚至更小,对列车运行速度监控的要求极高。

(2)联锁关系较简单,但技术要求高

城市轨道交通的大多数车站没有配线,不设置道岔,也不设置地面信号机,仅在少数有道岔联锁站及车辆段才设置道岔和地面信号机。联锁设备的监控对象远少于铁路车站的监控对象,联锁关系也较为简单。除折返站外,全部作业仅为旅客乘降,通常情况下一个监控中心就可实现全线的联锁功能。

(3)行车调度自动化水平高

由于城市轨道交通的线路长度短,站间距离短,列车种类较少,行车规律性很强。因此,调度系统中通常包括自动排列进路和运行自动调整的功能,自动化程度高,人工介入的少。

二、城市轨道交通行车指挥

城市轨道交通车站由值班站长统一指挥,车辆段(停车场)由车辆段调度(停车场调度)统一指挥。列车在区间时,电客车由驾驶员负责指挥,工程车由车长负责指挥;列车在车站时,由车站值班站长负责指挥,或由行车调度员用无线调度台直接指挥列车驾驶员。

1.城市轨道交通运营指挥

城市轨道交通运营指挥按级别分为一级、二级两个指挥层级,一级指挥包括行车调度、电力调度、环控调度和维修调度(含通号维修调度和设施维修调度)。二级指挥包括车站值班站长、车辆段调度、停车场调度、检修调度,二级指挥服从一级指挥。

城市轨道交通运营指挥按管辖范围分为正线行车组织指挥和车辆段(停车场)行车组织指挥。具体划分时,正线、辅助线及转换轨属行车调度员管理,车辆段线路属车辆段调度管理,停车场线路由停车场调度管理。

(1)正线行车组织指挥

城市轨道交通正线行车组织工作遵循统一指挥,逐级负责的原则,正线行车指挥权由行车调度员负责,统一组织和指挥正线行车作业,相关行车人员都必须接受指挥,正线行车组织指挥架构如图1-1所示。

控制中心值班主任作为调度班组长在遇突发事件时须统一班组处置思路,根据现场情况进行运营调整方案的决策和布置,对上级领导进行情况汇报。

行车调度、电客车驾驶员、行车值班员三个岗位与列车正线运营直接相关。日常运营时,行车调度与行车值班员共同监控列车运营。非正常状况时,行车调度向相关驾驶员与行车值班员下达命令,实施运营调整方案。其他专业调度通过监控管理本专业的设施设备,传递设备故障或突发事件信息来保证列车的正常运行。

(2)车辆段(停车场)行车组织指挥

车辆段(停车场)行车组织工作遵循统一指挥,逐级负责的原则,车辆段由车场控制中心调度统一指挥,确保及时提供技术状态良好、数量足够的列车投入正线服务和根据实际情况及时接入退出正线服务的列车,还应确保维修作业需要而进行的各类转线,调车作业及在故障、紧急情况下正线行车组织提供重要的支持,车辆段(停车场)行车组织指挥架构如图1-2所示。

图1-2 车辆段(停车场)行车组织指挥架构

车辆段(停车场)控制中心(DCC)调度负责车辆段(停车场)调度组织工作。运转值班员根据车辆检修计划安排检修股道,对信号、通信设备等故障及时通知相关人员处理,根据行车调度员、驾驶员所报车辆故障安排进行检查。

车辆段(停车场)接发列车工作由信号楼行车值班员负责,统一组织和指挥段内接发车工作,电客车驾驶员和工程车驾驶员都必须接受指挥。

2.行车指挥原则

行车调度员应严格按“运营时刻表”指挥行车,行车调度员在发布调度命令之前必须详细了解现场情况,并听取有关人员意见。行车有关人员必须服从行车调度员指挥,执行行车调度员命令。

调度命令的发布内容规定如下:

(1)需发布口头命令的内容

①临时加开或停开列车(包括电客车、工程车及救援列车)。

②列车推进运行、退行,工程车退行。

③停站列车临时变通过。

④改变列车驾驶模式。

⑤列车救援时。

⑥列车中途清客。

⑦变更列车进路。

⑧变更列车运行交路。

⑨变更闭塞方式。

(2)需发布书面命令的内容(特殊情况下可先发布口头命令,事后补发书面命令)

①线路限速或取消限速。

②封锁、开通线路。

③行车调度员认为有必要记录的命令。

行车调度员发布命令时,在车辆段由派班员或车辆段调度员负责传达,在停车场由停车场调度负责传达,在正线(辅助线)由行车调度员直接发布或者由车站值班站长(行车值班员)负责传达,传达给驾驶员或其他有关人员的书面命令须加盖行车专用章。发书面调度命令时,调度命令内容及格式见表1-1。

表1-1 书面调度命令格式

同时向几个单位或部门发布调度命令时,行车调度员应指定其中一人复诵,其他人核对,确保无误。

行车调度员应掌握正线工程车的运行,了解施工作业进度,检查工程车占用施工区段的情况,确保安全。

需取消列车进路或关闭信号时,行车调度员应先通知列车驾驶员,确认列车尚未起动时方可取消列车进路或关闭信号。当列车以ATO模式进入站台区域或列车头部未越过出站信号机时,如操作人员需要取消或改变列车至下一站台的相应进路,应及时通知驾驶员停车后降级为SM及以下驾驶模式。

行车时间以北京时间为准,从零时起计算,实行24小时制。行车日期划分以零时为界,零时以前办妥的行车手续,零时以后仍视为有效。

3.行车相关岗位设置

(1)城市轨道交通车辆驾驶员

具备相关上岗资质,负责驾驶城市轨道交通列车在正线上运行及在车辆段内(停车场)的调车作业、调试作业和运作安全。

(2)派班员

负责制定和组织实施驾驶员的派班计划,办理驾驶员的出勤、退勤作业。遇突发事件时,及时调整交路、调配好驾驶员的派班,协助乘务主任管理驾驶员日常事务,检查落实各项管理制度和作业安全规定。

(3)车辆段/场调度员

统一指挥车辆段(停车场)内的行车组织工作,全面负责组织实施电客车、机车车辆转轨/取送作业,组织实施调试作业、列车出入车辆段等工作,合理科学地调配人员、机车车辆和协调、安排车辆段内行车设备、消防设备及库房等设备设施的检修维护,协调与外部的工作接口问题等。

(4)信号楼值班员

车辆段(停车场)信号楼微机联锁设备控制室值班人员,负责操作微机设备,实现微机联锁设备的用途及功能,办理接发列车、调车进路,并与终点站办理接发列车作业,指挥并控制车辆段(停车场)内的行车作业。

(5)电客车队长

负责各车队的日常管理工作、车队的生产组织、班组建设及相关材料的统计上报,掌握员工思想动态,解决员工矛盾,正确引导员工积极向上,增强团队凝聚力。协助乘务主任管理驾驶员日常事务,并且在正线遇突发事件时协助驾驶员进行处理和做好随时顶替值乘驾驶员的工作。

(6)督导员

负责车队安全管理、安全培训,监督指导电客车驾驶员的标准化作业,参与分部的安全检查工作,负责车队日常安全分析工作,制定日常安全措施,负责监督信号楼值班员及电客车驾驶员的标准化作业,并且在正线遇突发事件时协助驾驶员进行处理。

(7)电客车学习驾驶员

具备相应资质,负责协助电客车驾驶员处理行车业务、开关屏蔽门、瞭望进路,在作业过程中与驾驶员起到互控监督作用。

(8)行车调度员

负责按照地铁公司相关规定,统一指挥和协调行车各岗位的运作,确保行车工作的正常进行,为广大乘客提供优质的运营服务。主要工作内容包括组织实施各种行车工作计划、日常运营生产工作管理、行车组织调度指挥、信息收发和通信联络等。

(9)电力调度员

统一指挥城市轨道交通供电设备的运作,保证供电系统在最经济、最合理的方式下运行,确保供电安全、可靠运行,满足运营用电的需求。

(10)环控调度员

统一指挥环境控制设备和防灾报警设备的运作,负责监控车站、隧道通风设备和空调装置、气体灭火系统等系统设备以及扶梯、照明、给排水等设施的工作,确保列车的正常运行。

(11)车辆段检修调度员

负责车辆日常检修、清洁、定修和临修工作控制,为运营及设备维修施工提供质量良好、数量充足的电客车或工程车。

(12)车长

由工程车驾驶员担任,在工程车(含轨道车、内燃机车、接触网作业车、磨轨车、网轨检测车等)正线开行时,负责指挥列车运行及检查监视车辆装载货物的安全,推进运行时的引导瞭望。

三、列车运行图

列车运行图是用坐标原理表示列车运行状态的图解形式,它规定和包括了运用列车占用区间的时分、车站到发时分、终点站折返时分以及其他列车运用的相关内容。

1.列车运行图的格式及要素

列车运行图是列车在各车站到达、出发或通过和在各区间运行状态的一种图解形式。在运行图上将横轴按一定比例用竖线划分为若干等分,竖线代表一昼夜的小时或分;将纵轴按一定比例用横线加以划分,横线代表车站的中心线,便构成了列车运行图的基本格式,双线运行图如图1-3所示。

图1-3 双线运行图

(1)横坐标及垂直线

横坐标表示时间变量,按要求用不定的比例进行时间划分,一般城市轨道交通列车运行图采用1分格或2分格,即每一等分表示1min或2min。

垂直线是一族平行的等分线,表示时间等分段,一般整h和整10min用粗线表示,半h用虚线,1分线或2分线用细线表示。

(2)纵坐标及水平线

纵坐标表示距离分割,根据区间实际里程,采用规定的比例,以车站中心线所在位置进行距离定点。

水平线是一簇平行的不等分线,表示各个车站中心线所在的位置,各水平线间距离的远近基本表示了各站之间的距离远近。

(3)斜线

斜线是列车运行轨迹(径路)线即列车运行线,一般以上斜线表示上行列车,下斜线表示下行列车。

(4)运行线与车站交点

在列车运行图上,列车运行线与车站的交点即表示该列车到达、出发或通过的时刻。由于城市轨道交通列车停站时间较短,一般不标明到、发不同时间。

2.列车运行图的分类

按时间轴的刻度划分,列车运行图可以分为1分格运行图、2分格运行图、10分格运行图和小时格运行图。运行图的横轴分别以1min、2min、10min或1h为单位用细竖线加以划分。

按区间正线数划分,列车运行图可以分为单线运行图、双线运行图和单双线运行图。单线区段列车的上下行都在一条正线上进行,列车的交会只能在车站进行。单双线运行图在单线区段和双线区段分别按单线运行图和双线运行图的特点铺画运行线,它兼有单线运行图和双线运行图的特征。在城市轨道交通线网中,单双线运行图只在非正常的情况下的列车运行调整期间使用。

3.列车运行方向与车号、车次

我国城市轨道交通运输中,列车的上下行始终点一般由行车运行管理部门设定,并采用双线区段运行的方式,列车在区间内的行车采用右侧单向运行制。

每个列车均有不同的车号与车次,一般按不同的列车类别规定代号与列车号,如专运列车、客运列车、施工列车等;一般按照发车顺序编列车车次,上行采用双数,下行采用单数。

四、行车闭塞法

1.闭塞的基本概念

两站之间的线路称为区间。列车在区间运行时,区间必须空闲,而且必须杜绝其对向和同向同时有列车运行的可能,即必须从列车的头部和尾部进行防护。为确保列车在区间运行安全而采取一定措施的方法称为行车闭塞法,简称闭塞。闭塞的基本原则是在区间或闭塞分区内任何时刻只允许有一列车占用。

在双线单方向运行时,行车闭塞法的作用主要是保证列车之间的安全间隔,以保证列车安全运行。实现闭塞的基本方法有时间间隔法、空间间隔法两种形式。时间间隔法是当先行列车出发后,间隔一定时间再发出同方向的后续列车,以实现相继追踪列车间的间隔。时间间隔法的主要缺点是不能确保安全,如当先行列车运行不正常时(晚点或中途停车等),有可能发生追尾事故。空间间隔法是在线路上每隔适当距离设立一个车站或一个通过信号机,把线路划分为若干个区间,在同一时间里,同一空间内只准许一个列车运行的办法。

空间间隔法能较好地保证行车安全而被广泛采用。在正常情况下,城市轨道交通运输一般均采用空间间隔法。

2.闭塞的分类

根据信号系统能够达到的控制级别,城市轨道交通基本行车闭塞法按照由高到低的优先级别一般可分为移动闭塞、固定闭塞及电话闭塞三种类型,原则上应优先采用高级别的行车闭塞法组织行车。目前,移动闭塞是城市轨道交通运输的基本行车闭塞方法,固定闭塞及电话闭塞则作为代用闭塞法。

除正常运行中使用的闭塞方法外,在发生特殊状况时还可以采用封锁区间或时间间隔法行车。

(1)移动闭塞

移动闭塞是随着列车的移动而自动调整列车运行安全追踪间隔距离的闭塞制式。

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。通过地面处理机提供的与前行列车的间隔距离等信息,由移动闭塞系统(CBTC)自动控制列车凭车载信号显示运行,自动调整运行间隔,使之保持一定的距离。移动闭塞可以提高区间内的行车密度,大幅度提高区间通过能力,移动闭塞线路闭塞分区的划分如图1-4所示。

图1-4 移动闭塞线路闭塞分区的划分

(2)固定闭塞

固定闭塞是当移动闭塞功能故障或不能使用时采用的行车闭塞方式,可分为自动闭塞、站间闭塞。

自动闭塞是当车地无线通信故障且点式设备完好时采用的一种闭塞方式,闭塞分区为相同运行方向两架相邻信号机间的区域,一个闭塞分区只允许有一列车占用,列车凭车载及地面信号显示运行。站间闭塞是当一个及以上联锁控制区域的信号系统仅具备联锁功能时采用的一种闭塞方式,闭塞分区为相同运行方向两架相邻出站信号机间的区域,一个闭塞分区只允许有一列车占用,列车凭地面信号显示运行。

(3)电话闭塞

电话闭塞法是基本行车闭塞法无法使用时的代用闭塞法。

电话闭塞是由相邻两个车站的车站值班员利用行车专用电话进行联系,以电话记录的方式共同确认闭塞区间空闲后,方准列车进入该闭塞区间运行的行车闭塞法。电话闭塞时,由发车站填制路票,发给驾驶员作为列车占用区间凭证。电话闭塞的分界线是各站出站信号机,闭塞区间是车站出站信号机至前方相邻站出站信号机。

五、乘务组织

城市轨道交通乘务组织是指根据列车开行方案,合理制订乘务交路,正确安排驾驶员的派、叫班计划,实现各折返站交路的正常接续,并办理运转乘务班的出、退乘手续,确保运乘务工作顺利、有序进行。

城市轨道交通乘务组织是确保列车安全、正点运行的重要环节之一,其内容主要包括乘务制度的选择、驾驶员的配备、乘务计划的编制与执行、乘务组织的管理等。

1.乘务制度的选择

乘务制度是列车驾驶员值乘列车的工作制度。合理选择乘务制度是乘务组织的第一步,乘务制度的选择不仅要与实际运营相结合,还要有科学依据做保障,在确保运营安全的前提下,精减人员,提高工作效率。

城市轨道交通运输运营管理中通常使用两种乘务制度:包乘制和轮乘制。

(1)包乘制

包乘制是指由固定的几个驾驶员组成乘务组,轮流值乘一列确定列车的乘务制度。包乘制的主要特点表现在:

①采用定人包车,驾驶员能够全面地掌握值乘列车(车辆)的性能,熟悉列车(车辆)的技术状况,有利于列车的维护保养、有利于处理列车故障。

②驾驶员与列车相对固定,便于跟踪管理和监督。

③驾驶员配置数量较大,投入列车台数较多,人力成本较大,列车(车辆)及人员使用不均衡。

④驾驶员掌握技能单一,不利于人力资源共享,工时利用率低。

(2)轮乘制

轮乘制是指列车不配属给固定的乘务组,将全体驾驶员和全部列车统一组织集中使用,一列车由若干驾驶员轮流使用,驾驶员可在任一列车上值乘的乘务制度。

轮乘制采用“人歇车不歇”的循环管理体制,其特点主要体现在:

①驾驶员配置定员可减少到最少,人力成本低,工时利用率较高。

②驾驶员可掌握各种车型的操作和排故技术,有利于培养驾驶员一岗多能。

③能够比较合理地使用列车(车辆),降低成本。

④驾驶员技术素质要求较高,对列车性能不熟时,可能引起操作不当,不利于迅速排除故障。

轮乘制既减少了驾驶员的数量又提高了驾驶员的工作效率,在城市轨道交通被广泛采用。

2.驾驶员的配备

在城市轨道交通中,乘务方式不同,所需的驾驶员数量相应的也就不同。包乘制中,由于驾驶员和车底固定,当运行的列车数较多时,需要使用更多的人数;轮乘制则有利于减少驾驶员的配置数量,降低人力成本。

3.乘务计划的编制

乘务计划是各种运输方式普遍面临的重要问题,乘务计划的编制是乘务组织中的一项重要工作。

城市轨道交通发车密度大、间隔时间短,在高强度运营的条件下,运输组织难度较大。同时,由于客流在时间、空间上分布不均且不断变化,需相应编制多种不同的列车运行图以满足运营条件和客流的需求,这对城市轨道交通的乘务组织工作提出了极高的要求。乘务计划的编制应在列车图限制和乘务规则的约束下,科学分配乘务工作、合理安排驾驶员作息时间、积极调动驾驶员的工作积极性、努力提高工作效率,保证城市轨道交通的安全运营。

包乘制中乘务计划的编排有计划、有规律,备用车和计划修车调配要求合理,有利于运营计划的编排,从而进行乘务计划编制较容易。轮乘制则不利于乘务计划的安排,变动过程较麻烦。

4.乘务组织的管理

在城市轨道交通中,所需的乘务驾驶员较多,轮换班频繁,所以乘务组织管理存在很大的难度。包乘制中,驾驶员与列车相对固定,交接班的时间和地点比轮乘灵活,便于管理和监督,便于完善管理制度、健全安全体系;轮乘制中,驾驶员和列车不固定,给监督管理带来难度。