基于大小交路优化的地铁行车组织方案

基于大小交路优化的地铁行车组织方案

发表时间：2018-01-05T12:22:32.773Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第22期作者：张艳[导读] 城市轨道交通从线路开通到走向成熟运营的过程中，客流量往往会出现不同程度的上升。

深圳市地铁集团有限公司运营总部广东深圳 518000

摘要：随着城市化的不断发展，越来越多的城市进行地铁建设，越来越多的地铁投入运营，大大提高了人们的出行效率、生活水平及生活质量。与其他交通方式相比，地铁具有安全、准点、舒适的优势，尤其是对于缓解由于交通拥堵造成的出行问题，效果非常明显。地铁同时也由于其自身的独特性，对行车安全要求标准非常高，地铁行车组织调整方式合理与有效是确保地铁安全高效运行的重要手段。

关键词：大小交路；地铁行车组织方案；研究

引言

城市轨道交通从线路开通到走向成熟运营的过程中，客流量往往会出现不同程度的上升，此过程中企业需要在既有线路的运营条件下通过挖潜增效的方法来提高线路行车组织的效率以满足日益增长的客运需求。

1地铁行车组织的相关概述

1.1地铁行车组织概念

地铁行车组织是指在运营过程中，为安全快速地完成运送乘客的任务所进行的一系列与运输相关的工作，是地铁运营生产的核心工作。地铁运营企业根据城市客流在空间和时间的分布特点，制定相应的行车组织规则，可以带来较好的经济效益和社会效益。

1.2行车安全性高

地铁单向每小时运输能力可达到30000~70000人次，运输能力大，行车间隔短，且大部分时间在隧道中运行，若发生事故，难以得到很快救援，损失将非常严重，轻者造成列车损坏，重者带来人员伤亡。因此地铁行车组织安全性要求高，这是保障行车安全的首要条件。

1.3行车计划性强

地铁行车组织要有完善的行车计划，按图行车。运营各部门要以运行图为依据，按照行车组织规则组织列车运行，列车发车时刻、到站时刻、停站时间、发车间隔等都需要提前制定计划，以保证行车准时及安全行驶。

1.4信号显示性高

地铁多行驶在隧道或高架上，少部分在地面上行驶。地面或高架上信号机少，地下隧道部分由于背景暗，且线路多曲线走向，受隧道壁的遮挡，信号显示距离较短，所以保证地铁运营系统的各种信号显示性高，也是行车组织的一个重要问题。

1.5设备可靠性高

地铁隧道净空小，且接触轨上安装有带很高电压的接触网，行车时不便维修和排除设备故障，要求信号设备具有高可靠性，应尽量做到平时不维修或少维修；另外列车故障将影响大面积的乘客出行，社会影响大，要求列车设备可靠性高。

1.6设备自动化程度高

采用自动化程度高的先进设备，一方面可以保证列车安全、准时、迅速地运营，另一方面可以减少乘务人员数量，同时减轻他们的工作强度。

2大小交路优化模型算法

1）初始化粒子群，包括群体规模，每个粒子的位置和速度，每个粒子表示该模型的决策变量，粒子的初始位置随机产生。

2）计算每个粒子的适应度值，选取目标函数z2作为适应度函数。

3）将每个粒子的适应度值和个体极值进行对比，如果适应度值大于个体极值Pbesti（n），将个体极值替换为适应度值。

4）将每个粒子的适应度值和全局极值进行对比，如果适应度值大于全局极值Gbesti（n），将全局极值替换为适应度值。

5）根据以下公式更新粒子的速度vi（n＋1）和位置ｘi（n＋1）。

6）如果满足结束条件（误差足够好或到达最大循环次数）退出，否则返回流程2），进行循环迭代。一般情况下，种群规模过小会缩小采样点的范围，导致算法性能下降；规模过大可以扩大采样点的选择，阻止早熟收敛的发生，但会使计算量和收敛时间大大增加。所以种群规模一般设为100～1 000。关于惯性权重采用非线性递减的策略进行动态调整，其变化公式如下：

式中：n为当前迭代次数；nmaｘ为最大迭代次数，wmaｘ，wmin分别为初始惯性权值和进化到最大代数的惯性权值；a，b为调整因子，取值范围为10＜a＜50，0．8＜b＜0．93。

3地铁行车组织方式

3.1限速

因设备故障导致电客车无法以正常速度运行或高速通过存在安全隐患需要后续列车低速行驶进行观察时，对不能及时扣停的电客车为避免电客车在区间停车，行调可通过行车指令或操作设备使电客车降低正常速度运行。

使用方式：临时限速时向相关司机发布限速运行的口头命令，可与延长站停时间配合使用。

3.2跳停

指列车在车站不停车通过。可指一列电客车在一个站或沿途所有站不停车；也可指某一站台的一列或所有电客车不停车称为跳停。在行车工作中，因车辆、设备故障、事故及客流突变等原因造成运行晚点等特殊原因，电客车进站对标停车越出停车标超过规定的距离，或前方站出现意外情况时，经值班主任同意后行调方可组织电客车不停站通过。

使用方式：行调口头通知车站及司机跳停，通过在MMI上设置跳停或组织电客车司机人工驾驶电客车跳停。

3.3放空追线

当电客车到达终点站出现较大延误时，可组织该电客车在折返作业后不上客，直接空车不停站运行，待运行至原计划线时间要求时，在就近停站并重新投入客运服务，从而实现按图行车。

使用方式：行调口头命令车站及司机改变驾驶模式在相关车站不停站通过或在MMI上设置电客车运行参数并口头命令车站和司机。

3.4抽线

当电客车终到延误较大，折返作业后的预计发车时间延误一个行车间隔及以上，或在运行途中出现故障按规定须在终点站退出服务无备用车顶替时，将原车次抽线。该方法主要适用于始发站和终点站。

使用方式：电客车在大（小）交路折返站折返时，行调比照电客车计划运行图，在MMI上人工分配匹配的车次，直至所有电客车的实际运行与计划相吻合为止。

3.5始发站提前或推迟发车

当后续到达终点站的电客车出现延误，造成行车间隔较大时，可适当控制电客车在始发站的发车时间，即在始发站组织提前或延迟发车，从而均衡行车间隔，避免出现行车大间隔（如站前折返站采用单一轨道组织电客车折返或加开电客车时，通常会采取提前发车的调整方法）。

3.6加开

出现大客流或故障电客车下线时，在通常情况下可以组织加开图外载客电客车或空车。加开电客车在图定行车间隔之间开行；对在中间站下线的电客车，备用车计划开行至折返站替开该电客车，加开的备用车可按下线电客车的运行线开行。使用方式：向车场、相关车站、备用车司机发布加开命令。

3.7反方向运行

当出现运营线路中断或电客车堵塞时，可组织某一时段的部分电客车经相关配线转到另一线路上反方向运行，以缩小电客车间隔，均衡各电客车的运行。

使用方式：行调向相关司机及车站发布口头命令，可组织电客车反方向运行至终点站或反方向运行一小段后再返回正方向运行至终点站。

3.8电客车单线双向运行

单线双向运行，就是在一条固定进路同一时间内只有一电客车往返运行。当出现某段线路中断或堵塞时，可以在另一线路上的相同区段采用此种行车方式，须注意在两端车站必须控制好电客车进路，避免电客车冲突。使用方式：行调向相关司机及车站发布口头命令。

3.9增加停站时间

由于设备故障、突发事故（事件），导致线路局部的通过能力下降，后续电客车堵塞，故障、事故（事件）点前方间隔拉大；前方或后续电客车晚点，准点的电客车需要通过延长停站时间均衡间隔。

使用方式：口头命令个别或全线电客车在沿途经过的站台延长停站时间，通过MMI设置电客车停站时间。结语

随着城市化的不断发展，越来越多的城市进行地铁建设，越来越多的地铁投入运营，大大提高了人们的出行效率、生活水平及生活质量。本文对地铁行车组织方面进行了研究，以供参考。

参考文献

[1]李俊辉，郭英明.城市轨道交通行车组织[M].成都：西南交通大学出版社，2015.

[2]耿幸福.城市轨道交通行车组织[M].北京：人民交通出版社，2012.

[3]刘贵德.地铁行车组织的应用及管理探讨[J].科技经济导刊，2016（16）.