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摘 要：为了有效降低列车故障救援对正线运营的影响，本研究基于新旧国标下，对列车故障救援进行对比分析，通过建立模型、数据测试及实例验证，得出新增长大线路避让线作为故障救援停车点，可减少故障救援后第三趟列车的晚点时间，降低乘客最大候车时间，降幅分别达26%～81%、15%～55%，具有极大的社会效益，可为后续线路配线设计提供参考。
关键词：城市轨道交通;长大区间;列车救援
近年来，随着城市轨道交通的快速发展，部分城市相继开通了郊区线路，然而城市郊区线路多为长大线路，具有站间距离长、救援路径长、旅行速度高等特点，如发生列车救援，势必对列车晚点和乘客出行带来较大影响。国内外学者对城市轨道交通列车救援方案的研究主要集中在常规线路方面，如刘焕军等[1]为地铁列车司机救援演练制动操作方式的合理性提供依据，基于Simulink 模块建立地铁列车纵向动力学模型，对列车救援工况下车钩力进行仿真分析，并提出救援演练制动操作方式优化建议;朱巧珍[2]等以站台滞留人数与加开备用列车数的加权和最小为目标，构建故障救援情形下的地铁列车调度调整混合整数规划模型;陈颖斌[3]等为尽可能避免城市轨道交通列车发生故障救援、提高救援处置效率、较少延误时间，对城市轨道交通列车故障救援相关的规程、人员操作、设施设备3个方面进行分析;马波[4]对比了国内城市轨道交通相关列车故障救援的做法，建立了城市轨道交通列车故障救援作业流程;汤霖[5]等基于弧段覆盖理论、覆盖衰退理论和考虑时间满意度的覆盖理论，设计考虑时间满意度和最大覆盖率的救援列车部署方案;刘纪俭[6]等通过对一条线路不同位置发生列车故障救援时救援路径的选择进行了探讨，分析了救援路径的种类及路径的选择方法。
城市轨道交通列车救援在常规线路救援方案的组织优化研究方面取得了丰富的成果，但是在众多列车救援的研究文献中却鲜有针对城市轨道交通郊区长大线路的研究，然而郊区长大线路列车救援相对常规线路对列车晚点及乘客出行方面具有更大的影响，随着城市轨道交通郊区长大线路的不断开通，如何组织最优化的郊区长大线路列车救援方案，将是更加值得深思的问题。本文基于城市轨道交通郊区长大线路特点及新旧国标的背景下，从降低列车晚点时间及乘客最大候车时间方面，研究如何降低郊区长大线路列车救援的影响。
1 新旧国标对比分析
2019年10月16日，交通运输部发布《城市轨道交通行车组织管理办法》，并于2020年4月1日起实施。其中，第二十六条明确指出“连挂后两列车均为空驶时，推进运行速度不應超过30 km/h，牵引运行速度不应超过45 km/h;任一列车载客的运行速度不应超过25 km/h”。相比原标准，空载推进速度下降33.3%，载客救援推进速度下降37.5%、空载救援牵引速度降44.4%。
本研究结合某地铁A号线及B号线并选取列车故障救援的关键指标进行新旧国标下的对比分析，得出A号线：旧国标下旅行速度与救援推进速度对比为增幅44.4%（快车80%），新国标下旅行速度与救援推进速度对比为增幅22.2%（快车55.6%）;B号线：旧国标下旅行速度与救援推进速度对比为增幅117%（快车170%），新国标下旅行速度与救援推进速度对比为增幅83.3%（快车133%）。以A号线、B号线为例，选取最困难点，A号线救援路径最长点推进距离约为32.59 km，B号线救援路径最长推进距离为18.2 km，基于前期救援演练数据进行统计对比并结合新标准救援速度调整后对影响故障救援的指标分析，选取影响最大的数据，得出结果如表1.1所示：
3 实例分析
3.1 基础数据
某地铁A号线和B号线列车、线路数据如表3.1、3.2所示：
3.2 安全性测试
计轴占用测试：完成线路12个侧股地点测试，停放两列车后，计轴均不占用道岔区段。动车测试：完成线路12个侧股地点停放两列车后，后续列车均可排列进路，ATO/PM/RMF/CUT-OUT驾驶模式通过直股无异常。物理侵限检查：完成线路12个侧股地点停放两列车后，距离前、后道岔警冲标约65 m，物理空间满足安全需求。NCO（非通信障碍物）蔓延测试：完成线路12个侧股地点，停放两列车后，后续列车通过均会产生软NCO蔓延，但不影响列车运行，列车通过后消失。得到测试结果如下：
避让线共12个地点均可作为救援组织时停放连挂列车的临时存车线，上述避让线均具备停放2列连挂电客车的物理条件（未占用前后方道岔计轴区段、未越过前后方警冲标），信号存在NCO软蔓延至岔区计轴现象，不影响直股列车的正常通行（ATO/PM/RM/CUT-OUT模式均测试），具体测试结果数据如表3.3所示。
3.3 结果分析
在选取了多个故障位置进行了24次列车故障救援演练测试后，测试结果显示：连挂动车时间均控制在15分钟内，平均用时13.95分钟，达到目标值。在完成列车故障救援连挂动车流程统一规范及避让线可停放两列电客车测试后，根据测试结果对既有救援方案进行优化，针对困难点利用救援晚点公式对受影响的后续第三趟车进行晚点时间计算测试，结果表3.4所示。
由表3.4知，按照原方案实施救援，A号线最困难点出现故障第三趟车，最大晚点高达47.34分钟，乘客最大等候时间为63.84分钟;优化救援方案后，通过避让线存放故障车及救援车后，最困难点出现故障第三趟车，最大晚点下降到13.93分钟，乘客最大等候时间下降到30.43分钟，下降幅度分别为71%及52%，均超过50%以上。
4 结语
本文基于新旧国标对列车故障救援对比分析的背景下，通过建立模型、实例验证及安全性测试得出通过新增长大线路避让线作为故障救援停车点，可有效减少故障救援后的第三趟列车晚点时间及降低乘客最大候车时间。因此，本研究可以有效的降低列车故障救援对于正线运营的影响，提高地铁服务水平，具有极大的社会效益。本研究改造成本低，仅需在避让线合适位置增加指引司机停车位置标识，可为后续线路配线设计提供参考。
参考文献：
[1]刘焕军，刘世，赵海，等.地铁列车救援演练制动操作方式优化研究[J].现代城市轨道交通，2021（2）：8-11.
[2]朱巧珍，柏赟，闫冬阳，等.故障救援情形下的地铁列车调度调整模型[J].中国铁道科学，2021，42（1）：166-174.
[3]陈颖斌，潘寒川，刘志钢，等.城市轨道交通列车救援组织优化探讨[J].铁道运输与经济，2019，41（9）：105-109.
[4]马波.城市轨道交通列车故障救援组织优化研究[J]. 交通运输工程与信息学报，2016，14（4）：76-80.
[5]汤霖，孟学雷，郭文博，等.基于覆盖理论的铁路救援列车部署方案研究[J].铁道科学与工程学报，2018，15（6）：1609-1617.
[6]刘纪俭，凌松涛.地铁列车救援路径的选择[J].城市轨道交通研究，2014，17（12）：80-82+106.
关键词：城市轨道交通;长大区间;列车救援
近年来，随着城市轨道交通的快速发展，部分城市相继开通了郊区线路，然而城市郊区线路多为长大线路，具有站间距离长、救援路径长、旅行速度高等特点，如发生列车救援，势必对列车晚点和乘客出行带来较大影响。国内外学者对城市轨道交通列车救援方案的研究主要集中在常规线路方面，如刘焕军等[1]为地铁列车司机救援演练制动操作方式的合理性提供依据，基于Simulink 模块建立地铁列车纵向动力学模型，对列车救援工况下车钩力进行仿真分析，并提出救援演练制动操作方式优化建议;朱巧珍[2]等以站台滞留人数与加开备用列车数的加权和最小为目标，构建故障救援情形下的地铁列车调度调整混合整数规划模型;陈颖斌[3]等为尽可能避免城市轨道交通列车发生故障救援、提高救援处置效率、较少延误时间，对城市轨道交通列车故障救援相关的规程、人员操作、设施设备3个方面进行分析;马波[4]对比了国内城市轨道交通相关列车故障救援的做法，建立了城市轨道交通列车故障救援作业流程;汤霖[5]等基于弧段覆盖理论、覆盖衰退理论和考虑时间满意度的覆盖理论，设计考虑时间满意度和最大覆盖率的救援列车部署方案;刘纪俭[6]等通过对一条线路不同位置发生列车故障救援时救援路径的选择进行了探讨，分析了救援路径的种类及路径的选择方法。
城市轨道交通列车救援在常规线路救援方案的组织优化研究方面取得了丰富的成果，但是在众多列车救援的研究文献中却鲜有针对城市轨道交通郊区长大线路的研究，然而郊区长大线路列车救援相对常规线路对列车晚点及乘客出行方面具有更大的影响，随着城市轨道交通郊区长大线路的不断开通，如何组织最优化的郊区长大线路列车救援方案，将是更加值得深思的问题。本文基于城市轨道交通郊区长大线路特点及新旧国标的背景下，从降低列车晚点时间及乘客最大候车时间方面，研究如何降低郊区长大线路列车救援的影响。
1 新旧国标对比分析
2019年10月16日，交通运输部发布《城市轨道交通行车组织管理办法》，并于2020年4月1日起实施。其中，第二十六条明确指出“连挂后两列车均为空驶时，推进运行速度不應超过30 km/h，牵引运行速度不应超过45 km/h;任一列车载客的运行速度不应超过25 km/h”。相比原标准，空载推进速度下降33.3%，载客救援推进速度下降37.5%、空载救援牵引速度降44.4%。
本研究结合某地铁A号线及B号线并选取列车故障救援的关键指标进行新旧国标下的对比分析，得出A号线：旧国标下旅行速度与救援推进速度对比为增幅44.4%（快车80%），新国标下旅行速度与救援推进速度对比为增幅22.2%（快车55.6%）;B号线：旧国标下旅行速度与救援推进速度对比为增幅117%（快车170%），新国标下旅行速度与救援推进速度对比为增幅83.3%（快车133%）。以A号线、B号线为例，选取最困难点，A号线救援路径最长点推进距离约为32.59 km，B号线救援路径最长推进距离为18.2 km，基于前期救援演练数据进行统计对比并结合新标准救援速度调整后对影响故障救援的指标分析，选取影响最大的数据，得出结果如表1.1所示：
3 实例分析
3.1 基础数据
某地铁A号线和B号线列车、线路数据如表3.1、3.2所示：
3.2 安全性测试
计轴占用测试：完成线路12个侧股地点测试，停放两列车后，计轴均不占用道岔区段。动车测试：完成线路12个侧股地点停放两列车后，后续列车均可排列进路，ATO/PM/RMF/CUT-OUT驾驶模式通过直股无异常。物理侵限检查：完成线路12个侧股地点停放两列车后，距离前、后道岔警冲标约65 m，物理空间满足安全需求。NCO（非通信障碍物）蔓延测试：完成线路12个侧股地点，停放两列车后，后续列车通过均会产生软NCO蔓延，但不影响列车运行，列车通过后消失。得到测试结果如下：
避让线共12个地点均可作为救援组织时停放连挂列车的临时存车线，上述避让线均具备停放2列连挂电客车的物理条件（未占用前后方道岔计轴区段、未越过前后方警冲标），信号存在NCO软蔓延至岔区计轴现象，不影响直股列车的正常通行（ATO/PM/RM/CUT-OUT模式均测试），具体测试结果数据如表3.3所示。
3.3 结果分析
在选取了多个故障位置进行了24次列车故障救援演练测试后，测试结果显示：连挂动车时间均控制在15分钟内，平均用时13.95分钟，达到目标值。在完成列车故障救援连挂动车流程统一规范及避让线可停放两列电客车测试后，根据测试结果对既有救援方案进行优化，针对困难点利用救援晚点公式对受影响的后续第三趟车进行晚点时间计算测试，结果表3.4所示。
由表3.4知，按照原方案实施救援，A号线最困难点出现故障第三趟车，最大晚点高达47.34分钟，乘客最大等候时间为63.84分钟;优化救援方案后，通过避让线存放故障车及救援车后，最困难点出现故障第三趟车，最大晚点下降到13.93分钟，乘客最大等候时间下降到30.43分钟，下降幅度分别为71%及52%，均超过50%以上。
4 结语
本文基于新旧国标对列车故障救援对比分析的背景下，通过建立模型、实例验证及安全性测试得出通过新增长大线路避让线作为故障救援停车点，可有效减少故障救援后的第三趟列车晚点时间及降低乘客最大候车时间。因此，本研究可以有效的降低列车故障救援对于正线运营的影响，提高地铁服务水平，具有极大的社会效益。本研究改造成本低，仅需在避让线合适位置增加指引司机停车位置标识，可为后续线路配线设计提供参考。
参考文献：
[1]刘焕军，刘世，赵海，等.地铁列车救援演练制动操作方式优化研究[J].现代城市轨道交通，2021（2）：8-11.
[2]朱巧珍，柏赟，闫冬阳，等.故障救援情形下的地铁列车调度调整模型[J].中国铁道科学，2021，42（1）：166-174.
[3]陈颖斌，潘寒川，刘志钢，等.城市轨道交通列车救援组织优化探讨[J].铁道运输与经济，2019，41（9）：105-109.
[4]马波.城市轨道交通列车故障救援组织优化研究[J]. 交通运输工程与信息学报，2016，14（4）：76-80.
[5]汤霖，孟学雷，郭文博，等.基于覆盖理论的铁路救援列车部署方案研究[J].铁道科学与工程学报，2018，15（6）：1609-1617.
[6]刘纪俭，凌松涛.地铁列车救援路径的选择[J].城市轨道交通研究，2014，17（12）：80-82+106.