王贺　梁靖涵

摘 要：随着城市轨道交通的快速发展，全自动运行技术越来越多地应用于各大城市地铁线路，国内无人驾驶线路运营里程也呈上涨趋势。地铁长大区间具有站间距大、列车在区间的运行时间长、发生故障时运调度整难度大、施工组织中对线路出清确认要求高及各项作业交叉多等特点。同时，无人值守全自动驾驶（Unattended Train Operation，UTO）运作模式下的无人驾驶线路，相比传统线路，在行车组织方面面临着新的风险和挑战。因此对无人驾驶线路长大区间的行车组织做专题研究，并制定相应的应对策略，对确保运营安全、稳定、有序地为乘客服务具有重要意义。

关键词：无人驾驶线路;长大区间;行车组织

中图分类号：U292 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）26-0109-03

Research on Traffic Organization of Long Section on Metro Driverless Line

WANG He LIANG Jinghan

（1.Operation Branch， Zhengzhou Metro Co.， Ltd.， Zhengzhou Henan 450000;2.Zhengzhou University of Science and Technology，Xingyang Henan 450100）

Abstract： With the rapid development of urban rail transit， automatic operation technology is more and more applied to subway lines in major cities， and the operating mileage of domestic driverless lines is also on the rise. The long section of metro line has the characteristics of large station spacing， long operation time of trains in the section， great difficulty in operation adjustment in case of failure， high requirements for line clearance confirmation in construction organization and many intersections of various operations; at the same time， driverless lines have no drivers on board in UTO（Unattended Train Operation） operation mode. Compared with traditional lines， driverless lines face new risks and challenges in traffic organization. Therefore， it is of great significance to make a special study on the driving organization of long sections of driverless lines and formulate corresponding countermeasures to ensure the safe， stable and orderly service for passengers.

Keywords： metro driverless line;long section;traffic organization

隨着全自动运行技术的发展，国内无人驾驶线路的建设也在加快，地铁线路长大区间的行车组织具有独特性。本文对无人驾驶线路长大区间的行车组织进行详细探讨。

1 地铁长大区间特性分析

1.1 长大区间的分类

根据长大区间所处地铁线路的空间位置可分为高架长大区间、隧道长大区间和跨高架隧道混合长大区间。

1.2 长大区间的特点

1.2.1 区间距离较长。普通地铁区间长度一般为1～2 km，长大区间一般均超过3 km。河南郑州机场至河南许昌市域铁路工程（以下简称机许线）明港南站至华夏幸福城站区间长8.65 km。

1.2.2 列车运行速度快。传统线路列车运行速度一般为80 km/h，机许线设计速度目标值为120 km/h。

1.2.3 区间运行时间较长。相比其他普通区间，列车在长大区间运行时间长，同一区间内会同时存在两辆或多辆列车。发生故障时，行车调整、人员组织、设备抢修难度，另外也会给人员疏散和救援带来了一定困难。

1.2.4 埋深大。隧道深挖且区间隧道空间相对封闭，可用疏散设施有限，人员疏散难度较大。

1.2.5 多高架长大区间。处于城市郊区的线路常有高架区间，与外界自然环境直接连通，线路上方无遮挡，易出现人员、异物侵限，且受天气条件影响较大。

2 UTO线路长大区间难点及设计分析

2.1 UTO线路长大区间的行车组织难点

基于地铁线路长大区间的类型和特点，在全自动运行系统功能设计框架下，无人值守全自动驾驶（Unattended Train Operation，UTO）线路长大区间的行车组织面临新的风险，尤其对于两列车甚至多列车在同一区间内运行的过程中，遇到影响行车的故障时，长大区间内的行车组织如何安全有效地开展，如何快速组织应急人员上车等问题是关键点。

本文主要从恶劣天气、车辆故障、信号故障3个方面探讨UTO线路长大区间的行车组织问题。

2.2 UTO线路长大区间设计分析

2.2.1 北京大兴机场线概况。北京大兴机场线一期线路全长41.23 km，共有3座车站。其中地下线22.44 km，高架段16.16 km。本期运营长度39.90 km，平均站间距19 km，最高设计时速160 km。

①设置区间风井防护信号机。为风井设置的防护信号机采用绿、红二显示机构，红灯为定位显示，其显示及含义如图1所示。绿色灯光表示准许列车按规定的速度越过该信号机;红色灯光表示不准列车越过该信号机。②土建上设置区间疏散点，便于火灾应急情况下区间疏散。

2.2.2 郑州机许线概况。郑州机场至许昌市域铁路工程线路北端起于郑州航空港区机场北站（含），南端止于许昌市许昌东站（含），线路全长64.91 km，共设车站26座，平均站间距2.60 km。其中，机许线（郑州段）线路长约31.21 km，设站15座，均为地下站，最大站间距8.65 km，位于明港南站至華夏幸福城站（许昌段起点车站）区间（以下简称明华区间），为高架区间。

①按照机许线平均站间距计算，明华区间应设置4个车站，实际设2个站（远期预留2个车站）。参照北京大兴机场线的设计，可以在明华区间设置两个区间出入点，作为人员进出及临时停车点使用。②同样在明华区间设置区间防护信号机，配合区间出入点设置。③在适当的位置为应急人员配备必要的交通工具，方便人员尽快到达长大区间临时进出点。④明华区间设有两条平行的单渡线，如果启用可以用于运营调整。

3 UTO线路长大区间行车组织研究

在UTO运营模式下，正常情况下的行车组织可以考虑在长大区间两端的车站上下行各设置若干名司机，值守该区间运行的列车，到站下车。具体的值守方案可由乘务专业制定。主要分析在恶劣天气、区间列车故障、区间信号故障等非正常情况下对长大区间列车运行的影响及行车组织方法。

3.1 高架段恶劣天气下的行车组织

为了保证恶劣天气下列车在高架区段能够正常运行，无人驾驶线路增加了雨雪模式。机许线的明华区间属于高架段，在运营期间遇到恶劣天气时，雨雪模式可用于辅助行车调整，如发生轨道黏着下降、信号无法保证等现象，则通知值守司机人工驾驶。针对雨雪等恶劣天气，不同瞭望距离的行车组织措施建议如表1所示。

3.2 区间车辆故障下的行车组织

根据无人驾驶线路特点，车辆故障分为可恢复动车故障和须司机现场处理故障。

3.2.1 可恢复动车故障。通常情况下，无人驾驶线路长大区间发生车辆故障时，系统具备自愈功能。如系统自动处理后恢复，可组织列车运行至前方站，安排人员上车值守;如故障未自动恢复，通过调度远程复位操作恢复故障，列车进站后安排人员上车值守;如故障仍未恢复，则需要司机介入处置。

若出现两列车在同一区间运行时发生故障，则视情况进行不同的处置措施。两列车在同一长大区间运行时，若后车车辆故障但系统自愈或调度远程操作恢复动车，则对前车运行无影响;若前车发生故障但系统自愈或调度远程操作恢复动车，则后车可跟踪前车运行，调度需密切监控列车运行，必要时在区间临时停车点扣停后车。

如故障导致列车降速影响运营，则提前安排司机上车，组织备车替换故障列车。

3.2.2 需司机现场处理故障。长大区间车辆故障，无法通过系统自愈或远程操作恢复动车时，需要组织司机介入处理。若长大区间安排有司机值守，调度直接通知司机介入故障处理;若长大区间不安排司机值守，调度需组织司机上车进行故障处理。

首先，调度需立即扣停后续列车，若同一区间故障列车后方有列车，应组织其在安全距离外停车。若车上有司机，司机按照规定处理，如不能恢复则合旁路或打紧急牵引动车。若车上无司机值守，调度可根据后方列车距前方故障列车的距离选择立即远程施加紧急制动，或者组织列车在临时停车点的信号机前停车。调度组织值守点司机登车处理，如故障不能恢复则合旁路或打紧急牵引动车。

此外，调度要按照救援需求提前作出安排，组织后续列车清客并安排司机上车，做好救援准备。

当有两列车在同一区间运行，且前行列车发生无法恢复的故障决定救援时，若进入长大区间的列车有司机值守，调度扣停后行列车并组织司机换端运行至后方站清客，担任救援列车;若车上没有司机值守，行调需立即组织司机从地面值守点前往区间登车，根据行调指令执行列车救援。司机登车后将后行列车换端驾驶至后方车站清客担任救援列车，或者司机驾驶后行列车载客执行救援任务。

当处理长大区间车辆故障或组织区间列车救援时，调度要对故障区域外的行车做好调整，为故障点的救援争取时间;组织备用车上线投入服务，或组织正线列车小交路运行。

3.3 信号故障下的行车组织

在应对信号或通信故障方面，全自动运行系统增加了蠕动模式（Creep Automatic Model，CAM）和远程限制人工驾驶（Restricted Manual Driving，RM）两种驾驶模式。

①蠕动模式。在全自动驾驶模式（Fully-automatic train Operating Mode，FAM）下，当车辆网络检测到制动系统通信故障，车载主机控制器（Computer Controller，CC）监督到牵引或制动反馈异常或车辆与车载CC通信故障时，列车向中心申请进入蠕动模式。调度授权后，故障列车限速运行至最近站台，等待人工处理。

②远程RM模式。远程RM模式是指车地通信正常的情况下，列车定位丢失，通过中心远程授权列车以限制模式运行，经过两个信标后再次获得定位。当列车定位丢失导致列车在区间紧制，调度在确定列车前方区段空闲、道岔位置正确且锁闭、信号开放后，授权列车缓解紧制在远程RM模式下以一定的限速运行，列车重新获得定位。

3.3.1 区间信号故障下的行车组织。区间信号故障可分为车载信号故障和轨旁信号故障。全自动运行系统的信号系统稳定性、可靠性及冗余度都非常高，但不可避免地会出现信号类的故障导致列车迫停区间。因此，当发生区间信号故障导致无法动车时，只能采取人员上车处理的方式，将区间故障列车人工驾驶至车站。

①前车车载列车自动防护系统（Automatic Train Protection，ATP）故障。当长大区间内有两列车运行且前车发生车载ATP故障导致列车紧制时，在调度工作站上出现弹出式报警，若后车在安全距离外，车载ATP使后车在安全距离处制动停车，且系统联动车站扣车;若后车在安全距离内，则紧急制动，须停车后才能缓解，系统自动联动车载广播。若车上有司机值守，调度通知司机处理，如故障不能恢复则组织列车降级进站;若车上没有司机值守，则调度组织应急人员登车处理。

②后车车载ATP故障。当长大区间内有两列车运行且后车发生车载ATP故障导致列车紧制时，系统具备相关联动，调度工作站故障报警，后方站扣车。若前车距离后车有较远距离，则前车不受影响，可正常运行至前方站;若前车尚未出清后车占用的计轴区段，则前车会立即紧急制动。若车上有司机值守，调度通知司机处理，如故障不能恢复则组织列车降级进站;若车上没有司机值守，则调度组织应急人员登车处理。

3.3.2 连锁故障。当连锁单机设备故障时，自动切换至备机工作;当连锁双机故障时，该连锁管辖区域的列车将紧制，调度及车站工作站均无法监视故障连锁区内列车。调度组织正常区域内的行车，并通知专业人员进行故障处理;通知司机登车人工驾驶;通知车站钩锁故障连锁区内的道岔。

全自动运行系统有连锁故障场景下的相关联动，如故障不能恢复，则采取电话闭塞法组织行车。无人驾驶线路出现连锁故障采用电话闭塞法组织行车时，涉及长大区间有以下注意事项：①需考虑长大区间内可能存在两列及以上列车的情况;②核对完列車位置后，组织应急人员上车;③长大区间内有两列及以上列车迫停区间的情况，按照电话闭塞法组织列车运行到车站会出现“车多站少”的问题，可采取前后列车逐列授权动车的方式，将前车组织到站后清客进入区间待令，再组织后车进站待令;将前车组织清客进入区间后按照区间迫停列车的处理规定，组织前车向前方运行，须确认该闭塞区间空闲;④必须保证所有区间迫停列车都已进入站台，方可组织启动电话闭塞。

4 结语

无人驾驶线路长大区间在非正常情况下的行车组织具有较大的特殊性。结合无人驾驶线路特征，主要对高架段恶劣天气、区间车辆故障、区间信号故障这3种情况下长大区间内的行车组织进行探讨。在保证安全的前提下组织故障列车进站或直接退出服务，最大程度地降低对运营的影响，可以为无人驾驶地铁线路提供参考。

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