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基于CBTC的城市轨道交通系统自动运行调整策略分析

2021-09-10胡晓丹

交通科技与管理 2021年21期
关键词:城市轨道交通

胡晓丹

摘 要:在对城市轨道交通行车调度系统自动调整功能进行分析的基础上,总体目标是提高列车正点运行效率,并协助中心调度员解决突发事件,本文对城市轨道交通运行图的优先选择对策和等间隔运行调整对策进行了详细分析。为城市轨道交通系统提高运营效率提供借鉴。

关键词:自动调整;行车调度;城市轨道交通

1 自动调整问题的分析

传统的调度指挥系统基于电子计算机,绝大多数调度人员已将纸质资料转移到计算机上,系统可以按照预设的工作内容完成列车的运营调度组织。但是,当发生外部影响时,尤其是外部的突发状况,导致列车的运行严重偏离预设的运行时间范围时,需要采用有效的解决方案,以便在较短的时间内修复列车的正常运营,尽可能减少对乘客的影响。

2 自动调整策略

2.1 运行图优先策略

通常,基本运行图的编制难以实现满图满能力编制,并且會为每个运行线提供一定的缓冲时间。如果运营列车的扰动较小,在某些车站存在早点或晚点情况,并且与实际运行线的偏差较小,可以使用预留的缓冲时间,选择运行图优先进行全自动列车运行调整。

在基于通信的列车自动控制系统下,ATS可以向列车下发进站的停站时间和发车时间,列车通过车地无线通信获取准确的时间值。如果发生早晚点,ATS系统将执行列车停靠时间和下一个区间运行时间的计算调整。调整对策如下:

(1)如果列车早点,首先检查计划的发车时间是否在系统设置的最大的停车时间范围内,如果没有超出最大停站时间,则延长列车的停车时间,否则在下一区间运行中,同时增加停站时间并调整列车的运行等级,延长区间运行时间。

(2)如果列车晚点,首先检查计划的发车时间是否大于系统设置的最短停留时间,如果大于,选择计划发车时间,否则选择最短停站时间。

(3)如果在选择了最短停留时间之后,列车发车时间仍比图定发车时间晚,则根据晚点时间的误差和下一段的区间运行时间进行计算,算出列车在下一区间中的运行时间或运行等级,使列车以更高的速度行驶,缩短区间运行时间。

车载系统会根据收到的运行计划进行计算,行驶时间=下站计划中的列车到达时间-获取当前时间;如果车载系统具有区间运行等级的设置,则它将基于列车在下站计划中的行驶时间以及列车在区间中每个等级对应的运行时间进行比较。首先计算出行驶时间,计算方法同上。然后使用行驶时间和列车等级时间列表进行比较,并选择可使列车更早到达下一个车站的最小区间运行等级。

例如,图1是某个地铁项目的区间运行等级示意图:右边是列车运行等级-时间列表,假设车载系统总共定义了五个级别EF-ES(不同的车载设备可能会定义不同),匹配从A站到B站的时间为60 s~150 s;左侧是列车时刻表,其中有一条计划中的列车运营线路,并且在A站中有五个序列号为1到5的时间节点,每个节点对应不同等级的运行时间。如果计算出列车运行时间在节点1或更早的位置,则列车在该区间应使用运行等级ES。如果计算出列车运行时间在节点2和节点3(包括)之间,则列车在该区间应使用的运行等级为N;如果计算出列车运行时间在节点4,或者更晚,则列车在该区间应使用的运行等级为EF。

2.2 列车等间隔调整策略

当线路上多列车运行发生大规模晚点,或者多列车聚在一起晚点的情况发生,将不再适用运行图优先级的对策。如果此时仍持续使用基于运行图的调整,则可能会导致更严重的列车延误和拥堵状况。在这种情况下,应选择列车等间隔运行调整策略。

由于城市轨道交通来说,发车间隔越来越密集,每个站点每隔几分钟就有一列车到站,乘客只关心运行间隔,下一辆列车还有几分钟能到站,并不关心实际的运行图,即使整体运行图有晚点顺延,乘客也不会察觉。因此,在遇到特殊的突发状况,比如发生了大规模晚点时,可采用等间隔运行调整,调整所有在线列车的运行间隔。

综上所述,在列车运行图出现大面积晚点的情况下,或者某些突发事件需要临时加车或者故障列车要下线回段,ATS系统可根据当前线路上的列车数量,将列车的停站间隔与区间运行间隔作为基础,对列车在各个站点的到发间隔进行实时调整。在不校正运行图的基础上,维持列车运行组织的高效运转。实际的调整对策如图2所示。

首先重设线上列车的目标进站时间;然后根据线路上的列车总数和正线正常行驶一个周期的时间,得出列车的总体目标跟踪间隔。对列车的在线运行状态进行实时计算,当任意一辆列车到站停稳时,系统计算其早晚点偏差。如果早晚点偏差为零,则按照默认停站时间停车;如果有偏差存在,则调整该辆列车的停站时间和下个区间的运行时间,缩短早晚点偏差值,同时也要调整后车的运行计划。对上述过程进行循环,实现自动间隔调整目标。

3 结束语

对行车调度系统自动调整进行了详细分析,旨在提高城市轨道交通列车的运行正点率,有效协助调度员处理突发事件。本文就运行图的优先选择对策与等间隔运行调整对策进行了详细分析,为城市轨道交通运输系统提高运营效率奠定了基础。

参考文献:

[1]慕威.城市轨道交通运营组织[M].人民交通出版社,2012.

[2]李巍.无线通信技术在城市轨道交通CBTC系统中的应用分析[J].通讯世界,2020,27(6):15-16.

[3]李璐.CBTC系统在轨道交通中的应用及展望[J].建材发展导向(上),2019,17(11):43.

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