城市軌道交通微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障時的行車組織辦法解析

1、城市軌道交通微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障時的行車組織辦法摘 要：分析列車正點率對城市軌交通的影響，針對微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障時的站 間電話聯(lián)系 法的行車組織程序進(jìn)行實例分解，分析站間電話聯(lián)系法對行車組織 的影響，提出取消路票 和 RM 模式下提高運行速度的建議， 并進(jìn)行仿真測算。 同 時對列車運行間隔提出“壓點”、 “抽線”和“小交路”等調(diào)整方法。關(guān)鍵詞：軌道交通；微機(jī)聯(lián)鎖；故障；行車組織1 列車正點率對城市軌道交通的影響 在日益激烈的運輸市場競爭中，城市軌道交通要不斷發(fā)展，必須全 面提高 服務(wù)質(zhì)量，列車正點率作公共運輸工作中的一個重要指標(biāo)，對軌道交通 服務(wù)質(zhì)量有非常重 要的影響。（ 1）列車正點率關(guān)系軌道交通

2、運企業(yè)的信譽(yù)和形象。近年來，軌道交通能得社會的認(rèn)可并得到快速發(fā)展，一方面是由于軌道交通使城市交通擁 擠的狀況得到緩解 另一方面是軌道交通擁有高度自動化的列車自動控制（ATC 系統(tǒng)，具有較高的安全正點率。因此，安全正點既是軌道交通的優(yōu)勢所 在，也是 關(guān)系企業(yè)聲譽(yù)和形象的重要標(biāo)志。（2）列車正點率是軌道交通良好運行秩序的保證。2004 年以來， 廣州地鐵兩條運營線路經(jīng)過 6 次大的運行圖調(diào)整，單線上線列車已從 7 列增加 到 17 列， 列車運行密度越來越大，列車間隔越來越小，目前行車密度達(dá)到高峰 期 4 min 的行車間隔。如果某個聯(lián)鎖區(qū)段發(fā)生系統(tǒng)故障，則運行于該聯(lián)鎖區(qū)段 的列車運 行速度將會降

3、低，造成列車晚點，也必然會影響其他列車，打亂全線 的正常運行秩序。（3）列 車正點率事關(guān)行車和乘客的人身安全。正常的站車秩序是建立在ATC 功能良好，列車正點運行基礎(chǔ)之上的，如果某個聯(lián)鎖區(qū)段發(fā)生系統(tǒng) 故障，就會使部 分列車晚點，列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（ ATS 上固定的運行線路被打 亂，并易發(fā)生以下問題。 聯(lián)鎖故障區(qū)段的列車需要靠人工駕駛運行，除限制運行速度外 的列車運 行安全僅靠駕駛員的目視保證。 由于列車晚點會造成列車運力不足或集中到達(dá)，使車站客流組 織難度加 大，客運力量薄弱的車站，易發(fā)生客流擁擠甚至旅客受傷的情況。 由于晚點列車需要臨時調(diào)整其停站時間或發(fā)車時間，給中央行 車調(diào)度的 指揮帶來難

4、度，易發(fā)生行車問題。微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)（ SICAS 發(fā)生故障，一般持續(xù)時間長，影響范圍 廣，給行車組織和客運服務(wù)都帶來很大的壓力，嚴(yán)重影響乘客的出行，影響城 市軌道交通 的信譽(yù)和形象。處理好微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障情況下的行車組織，在不 降低列車運行安全系數(shù) 的前提下，實現(xiàn)列車群對客流的均衡吸納，并最大程度 地提高列車運能利用率，減小對乘 客的影響，是城市軌道交通應(yīng)積極解決并不 斷提高處理效率的關(guān)鍵問題。2 站間電話聯(lián)系法的行車組織2.1 站間電話聯(lián)系法當(dāng)正線某聯(lián)鎖區(qū) SICAS 故障時，由中央調(diào)度控制中心的值班主任決 定在該區(qū)段采用站間電話聯(lián)系法組織行車。電話聯(lián)系法組織行車的一般程序如 下。(1)列車在

5、故障范圍內(nèi)的各區(qū)間憑路票運行，用限速的人工駕駛 模式(RM駕駛，每一站間區(qū)間及前方站的線路內(nèi)只允許有一列列車占用。( 2)有關(guān)站值班站長接到行調(diào)命令后，分別在每個站臺監(jiān)控亭派值班員負(fù)責(zé)接發(fā)列車，并通知鄰站采用站間電話聯(lián)系法組織行車。(3) 進(jìn)路準(zhǔn)備。故障聯(lián)鎖站正線上的道岔均要開通正線，并使用鉤鎖器 鎖定。(4) 接發(fā)列車。接車站值班員確認(rèn)站內(nèi)線路及區(qū)間空閑后，電話 通知發(fā) 車站同意接車 ;發(fā)車站接到接車站同意接車的通知后，由站臺值班員向司 機(jī)派發(fā)填寫好的 路票并向司機(jī)顯示發(fā)車指示信號，司機(jī)確認(rèn)發(fā)車指示信號顯示 正確后動車出站。(5) 故障車站分別向行車調(diào)度及前、后方車站報列車的到、開點。2.2

6、 SICAS 故障時的實例分解廣州地鐵二號線赤崗聯(lián)鎖區(qū) SICAS 的故障演練以某次列車從赤崗站運行到中大站為例，車站線路布置見圖 1 ，其各段作業(yè)時間如下。(1) 由于 SICAS 故障影響，列車從赤崗站晚到客村站時間為1min。( 2)SICAS 故障時起，發(fā)令采用站間電話聯(lián)系法行車，在客村站增加停站時間4 min 。(3) 鷺江站下線路鉤鎖道岔影響時間為 11 min。(4) 客村站與行調(diào)確認(rèn)區(qū)間是否空閑占用時間為2 min 。(5) 客村站與鷺江站辦理發(fā)車請求及填寫路票時間為3 min。(6) 安排站臺值班員發(fā)車、司機(jī)確認(rèn)信號后關(guān)門動車占用時間為2 min 10s。(7) 客村鷺江的行

7、車時間為 3 min 20 s (平均速度 22.4 km/h )。(8) 鷺江站與中大站辦理發(fā)車，列車發(fā)車時間為1 min 30 s 。(9) 鷺江中大的行車時間為 4 min 40 s (平均速度 21.7 km/h )。(10) 司機(jī)在中大站接行調(diào)恢復(fù)正常行車的命令，關(guān)門動車時間為2 min 30 s 。整個過程共用時 35 min 10 s ，列車比正常運營時刻表中大站晚發(fā)31min,即SICAS故障造成晚點31 min。分析以上數(shù)據(jù)，車站間及與行調(diào)的電話聯(lián)系和辦理閉塞與進(jìn)路的時 間無法 減少，降低晚點影響的關(guān)鍵是能否取消路票填寫、交接和確認(rèn)這些環(huán) 節(jié)，以及提高列車在 故障區(qū)段的運行速

8、度。2.3 路票作為電話聯(lián)系法行車憑證的弊端 路票是由車站行車值班員按規(guī)定填寫完整的固定格式的書面記錄。行車值班員通過電話聯(lián)系，確認(rèn)區(qū)間空閑、鄰站同意后即可填寫，待列車到站后交給司機(jī)。此作業(yè)環(huán)節(jié)的安全關(guān)鍵是車站行車值班員要確保區(qū)間空閑。一般 城市軌道交通的區(qū)間長度在 1 000 m? 1 500m, 以行車速度 25 km/h 計，出 清 區(qū)間也只需 2 min 24 s? 3 min 36 s ，而利用路票作為行車憑證后的列 車在站 停留時間平均為 4 min 15 s ，超過了列車在區(qū)間的運行時間，成為 制約列車運 行間隔時間的關(guān)鍵。雖然路票具有憑證明確的優(yōu)點，但這種路 票交接方式對安 全

9、并沒有關(guān)鍵性的意義， 而且降低了作業(yè)效率， 對于以“秒” 為單位計算的具 有“方便、快捷”特點的城市軌道交通，取消路票作為行 車憑證是可行的。經(jīng) 實測，從填寫路票到將路票送交站臺值班員一般需時 2min 30 s ，取消路票 后，可有效縮短列車在站停留時間。2.4 RM 模式下提高運行速度的建議目前在國內(nèi)城市軌道交通列車運行的 RM 模式下，列車的駕駛速度 一般都 規(guī)定為限速 25 km/h ，當(dāng)速度達(dá)到 24 km/h 時，列車發(fā)出報警， 當(dāng)速度 達(dá)到 25 km/h 時， 列車即產(chǎn)生緊急制動。經(jīng)測試，廣州地鐵 A 型車各主要速度 下的緊急（快速）制動距離如表 1 所示。列車在 20? 25

10、 km/h 的低速下運行，司機(jī)通過前后推拉主控手柄對 列車 “牽引”或“制動”以保證列車速度，這種力度很難準(zhǔn)確把握，為了不造 成超速而出現(xiàn)緊 急制動，給列車晚點運行帶來更大的影響，司機(jī)一般將駕駛速 度限定在 20? 22 km/h 之 間，比規(guī)定的限速低 5km/h 左右。由表 1 可知，當(dāng)列車運行速度達(dá)到 30 km/h 時，列車可在 48 m 的 “快 速制動”或“緊急制動”下停車，加上人為反應(yīng)的 0.74 s （實驗數(shù)據(jù)）內(nèi) 地鐵列車運行 6 m，司機(jī)在開始意識制動后的 54 m內(nèi)制停地鐵列車。A型車車鉤防沖撞速度為25km/h , 即在最不利的情況下， 54 m 約兩節(jié)車廂的距離，在

11、地鐵列車運行中司機(jī)可以在車鉤允許 接受沖撞速度范圍內(nèi)將列車制停。目前，國內(nèi)城市軌道交通系統(tǒng)正線使用 9道岔，最小曲線半徑是 300 m; 而車廠一般使用 7井道岔，最小曲線半徑是 150 m ，將 RM 模式的最高限 速由 25 km/h 提高到 30km/h ，地鐵列車是能安全通過道岔和最小曲線半徑路段 的。為此，建議將目前 RM 模式下的設(shè)計列車限速 25 km/h 提高至 30 km/h 。2.5 仿真測算 運用上述行車組織方法，對廣州地鐵二號線赤崗站聯(lián)鎖區(qū)間就取消 路票 填寫并提高 RM 模式下列車運行速度至 30 km/h 的有關(guān)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行了實 操演練和仿真 測算，部分?jǐn)?shù)據(jù)如表 2

12、 所示。3 列車運行間隔的調(diào)整方法為了實現(xiàn)列車群對客流較為均衡的吸納，針對不同的區(qū)段采取不同 的列車 間隔調(diào)整方法是必需的。3.1 “壓點”法在 ATC 系統(tǒng)功能良好區(qū)段的列車，適當(dāng)縮短兩列車間的正常追蹤間 隔，實 現(xiàn)晚點危害的“分散化”，由所有列車共同承擔(dān)晚點?；诹熊囬g隔的意義， 需要制定相應(yīng)措施， 在前車出站晚點發(fā)生的 過程中， 采用增加在站停留時間等方法，適當(dāng)推遲后行列車到達(dá)下一站的時刻（應(yīng)避免第一后行列車與第二后行列車之間追蹤間隔的過大），這樣既能保證 充分的列車 間隔，實現(xiàn)平均吸納客流，又可以避免出現(xiàn)后車的站外停車。3.2 “抽線”法由于故障區(qū)段列車運行速度低、辦理作業(yè)時間長，而 ATC 正常區(qū)段 列車 運行速度高及行車作業(yè)時間短，勢必造成列車堵塞的情況。通過減少線上 列車數(shù)量（即抽 線）的方法實現(xiàn)均衡運輸，這樣既便于調(diào)度指揮，又方便客流 組織。3.3 小交路折返法如果聯(lián)鎖故障持續(xù)時間較長，保持客流吸納均衡和較大限度地利用 運能之 間的矛盾就會非常突出，有可能造成線路的堵塞。此時僅靠“壓點”和 “抽線”的方法不 能完全解決問題，在 ATC 功能良好區(qū)段運行的列車可采取分 段小交路運行。3.4 行車調(diào)度工作建議以上 3 種方法的高效綜合運用，極大地依賴行車調(diào)度員的指揮水 平。為了 減少故障直接引起的列車晚點在行車指揮調(diào)整過程中造成的