城市轨道交通微机联锁系统故障时的行车组织办法解析

1、城市轨道交通微机联锁系统故障时的行车组织办法摘 要：分析列车正点率对城市轨交通的影响，针对微机联锁系统故障时的站 间电话联系 法的行车组织程序进行实例分解，分析站间电话联系法对行车组织 的影响，提出取消路票 和 RM 模式下提高运行速度的建议， 并进行仿真测算。 同 时对列车运行间隔提出“压点”、 “抽线”和“小交路”等调整方法。关键词：轨道交通；微机联锁；故障；行车组织1 列车正点率对城市轨道交通的影响 在日益激烈的运输市场竞争中，城市轨道交通要不断发展，必须全 面提高 服务质量，列车正点率作公共运输工作中的一个重要指标，对轨道交通 服务质量有非常重 要的影响。（ 1）列车正点率关系轨道交通

2、运企业的信誉和形象。近年来，轨道交通能得社会的认可并得到快速发展，一方面是由于轨道交通使城市交通拥 挤的状况得到缓解 另一方面是轨道交通拥有高度自动化的列车自动控制（ATC 系统，具有较高的安全正点率。因此，安全正点既是轨道交通的优势所 在，也是 关系企业声誉和形象的重要标志。（2）列车正点率是轨道交通良好运行秩序的保证。2004 年以来， 广州地铁两条运营线路经过 6 次大的运行图调整，单线上线列车已从 7 列增加 到 17 列， 列车运行密度越来越大，列车间隔越来越小，目前行车密度达到高峰 期 4 min 的行车间隔。如果某个联锁区段发生系统故障，则运行于该联锁区段 的列车运 行速度将会降

3、低，造成列车晚点，也必然会影响其他列车，打乱全线 的正常运行秩序。（3）列 车正点率事关行车和乘客的人身安全。正常的站车秩序是建立在ATC 功能良好，列车正点运行基础之上的，如果某个联锁区段发生系统 故障，就会使部 分列车晚点，列车自动监控系统（ ATS 上固定的运行线路被打 乱，并易发生以下问题。 联锁故障区段的列车需要靠人工驾驶运行，除限制运行速度外 的列车运 行安全仅靠驾驶员的目视保证。 由于列车晚点会造成列车运力不足或集中到达，使车站客流组 织难度加 大，客运力量薄弱的车站，易发生客流拥挤甚至旅客受伤的情况。 由于晚点列车需要临时调整其停站时间或发车时间，给中央行 车调度的 指挥带来难

4、度，易发生行车问题。微机联锁系统（ SICAS 发生故障，一般持续时间长，影响范围 广，给行车组织和客运服务都带来很大的压力，严重影响乘客的出行，影响城 市轨道交通 的信誉和形象。处理好微机联锁系统故障情况下的行车组织，在不 降低列车运行安全系数 的前提下，实现列车群对客流的均衡吸纳，并最大程度 地提高列车运能利用率，减小对乘 客的影响，是城市轨道交通应积极解决并不 断提高处理效率的关键问题。2 站间电话联系法的行车组织2.1 站间电话联系法当正线某联锁区 SICAS 故障时，由中央调度控制中心的值班主任决 定在该区段采用站间电话联系法组织行车。电话联系法组织行车的一般程序如 下。(1)列车在

5、故障范围内的各区间凭路票运行，用限速的人工驾驶 模式(RM驾驶，每一站间区间及前方站的线路内只允许有一列列车占用。( 2)有关站值班站长接到行调命令后，分别在每个站台监控亭派值班员负责接发列车，并通知邻站采用站间电话联系法组织行车。(3) 进路准备。故障联锁站正线上的道岔均要开通正线，并使用钩锁器 锁定。(4) 接发列车。接车站值班员确认站内线路及区间空闲后，电话 通知发 车站同意接车 ;发车站接到接车站同意接车的通知后，由站台值班员向司 机派发填写好的 路票并向司机显示发车指示信号，司机确认发车指示信号显示 正确后动车出站。(5) 故障车站分别向行车调度及前、后方车站报列车的到、开点。2.2

6、 SICAS 故障时的实例分解广州地铁二号线赤岗联锁区 SICAS 的故障演练以某次列车从赤岗站运行到中大站为例，车站线路布置见图 1 ，其各段作业时间如下。(1) 由于 SICAS 故障影响，列车从赤岗站晚到客村站时间为1min。( 2)SICAS 故障时起，发令采用站间电话联系法行车，在客村站增加停站时间4 min 。(3) 鹭江站下线路钩锁道岔影响时间为 11 min。(4) 客村站与行调确认区间是否空闲占用时间为2 min 。(5) 客村站与鹭江站办理发车请求及填写路票时间为3 min。(6) 安排站台值班员发车、司机确认信号后关门动车占用时间为2 min 10s。(7) 客村鹭江的行

7、车时间为 3 min 20 s (平均速度 22.4 km/h )。(8) 鹭江站与中大站办理发车，列车发车时间为1 min 30 s 。(9) 鹭江中大的行车时间为 4 min 40 s (平均速度 21.7 km/h )。(10) 司机在中大站接行调恢复正常行车的命令，关门动车时间为2 min 30 s 。整个过程共用时 35 min 10 s ，列车比正常运营时刻表中大站晚发31min,即SICAS故障造成晚点31 min。分析以上数据，车站间及与行调的电话联系和办理闭塞与进路的时 间无法 减少，降低晚点影响的关键是能否取消路票填写、交接和确认这些环 节，以及提高列车在 故障区段的运行速

8、度。2.3 路票作为电话联系法行车凭证的弊端 路票是由车站行车值班员按规定填写完整的固定格式的书面记录。行车值班员通过电话联系，确认区间空闲、邻站同意后即可填写，待列车到站后交给司机。此作业环节的安全关键是车站行车值班员要确保区间空闲。一般 城市轨道交通的区间长度在 1 000 m? 1 500m, 以行车速度 25 km/h 计，出 清 区间也只需 2 min 24 s? 3 min 36 s ，而利用路票作为行车凭证后的列 车在站 停留时间平均为 4 min 15 s ，超过了列车在区间的运行时间，成为 制约列车运 行间隔时间的关键。虽然路票具有凭证明确的优点，但这种路 票交接方式对安 全

9、并没有关键性的意义， 而且降低了作业效率， 对于以“秒” 为单位计算的具 有“方便、快捷”特点的城市轨道交通，取消路票作为行 车凭证是可行的。经 实测，从填写路票到将路票送交站台值班员一般需时 2min 30 s ，取消路票 后，可有效缩短列车在站停留时间。2.4 RM 模式下提高运行速度的建议目前在国内城市轨道交通列车运行的 RM 模式下，列车的驾驶速度 一般都 规定为限速 25 km/h ，当速度达到 24 km/h 时，列车发出报警， 当速度 达到 25 km/h 时， 列车即产生紧急制动。经测试，广州地铁 A 型车各主要速度 下的紧急（快速）制动距离如表 1 所示。列车在 20? 25

10、 km/h 的低速下运行，司机通过前后推拉主控手柄对 列车 “牵引”或“制动”以保证列车速度，这种力度很难准确把握，为了不造 成超速而出现紧 急制动，给列车晚点运行带来更大的影响，司机一般将驾驶速 度限定在 20? 22 km/h 之 间，比规定的限速低 5km/h 左右。由表 1 可知，当列车运行速度达到 30 km/h 时，列车可在 48 m 的 “快 速制动”或“紧急制动”下停车，加上人为反应的 0.74 s （实验数据）内 地铁列车运行 6 m，司机在开始意识制动后的 54 m内制停地铁列车。A型车车钩防冲撞速度为25km/h , 即在最不利的情况下， 54 m 约两节车厢的距离，在

11、地铁列车运行中司机可以在车钩允许 接受冲撞速度范围内将列车制停。目前，国内城市轨道交通系统正线使用 9道岔，最小曲线半径是 300 m; 而车厂一般使用 7井道岔，最小曲线半径是 150 m ，将 RM 模式的最高限 速由 25 km/h 提高到 30km/h ，地铁列车是能安全通过道岔和最小曲线半径路段 的。为此，建议将目前 RM 模式下的设计列车限速 25 km/h 提高至 30 km/h 。2.5 仿真测算 运用上述行车组织方法，对广州地铁二号线赤岗站联锁区间就取消 路票 填写并提高 RM 模式下列车运行速度至 30 km/h 的有关数据分别进行了实 操演练和仿真 测算，部分数据如表 2

12、 所示。3 列车运行间隔的调整方法为了实现列车群对客流较为均衡的吸纳，针对不同的区段采取不同 的列车 间隔调整方法是必需的。3.1 “压点”法在 ATC 系统功能良好区段的列车，适当缩短两列车间的正常追踪间 隔，实 现晚点危害的“分散化”，由所有列车共同承担晚点。基于列车间隔的意义， 需要制定相应措施， 在前车出站晚点发生的 过程中， 采用增加在站停留时间等方法，适当推迟后行列车到达下一站的时刻（应避免第一后行列车与第二后行列车之间追踪间隔的过大），这样既能保证 充分的列车 间隔，实现平均吸纳客流，又可以避免出现后车的站外停车。3.2 “抽线”法由于故障区段列车运行速度低、办理作业时间长，而 ATC 正常区段 列车 运行速度高及行车作业时间短，势必造成列车堵塞的情况。通过减少线上 列车数量（即抽 线）的方法实现均衡运输，这样既便于调度指挥，又方便客流 组织。3.3 小交路折返法如果联锁故障持续时间较长，保持客流吸纳均衡和较大限度地利用 运能之 间的矛盾就会非常突出，有可能造成线路的堵塞。此时仅靠“压点”和 “抽线”的方法不 能完全解决问题，在 ATC 功能良好区段运行的列车可采取分 段小交路运行。3.4 行车调度工作建议以上 3 种方法的高效综合运用，极大地依赖行车调度员的指挥水 平。为了 减少故障直接引起的列车晚点在行车指挥调整过程中造成的