微机联锁系统故障时的行车组织办法

　 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道交通的影响，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，列车正点率作为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运输企业的信誉和形象。近年来，轨道交通能得到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。 ①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。 ②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。 ③ 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 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 10 s。（7）客村—鹭江的行车时间为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 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＃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其他列车晚点，需要行车指挥人员注意加强学习，提高自身业务水平;加强和有关车站的联系，准确掌握列车运行情况，周密考虑各种影响因素，以便做出最佳调整方案;对晚点列车要及时和车站、乘务、公安等有关部门互通情况，加强站车组织，努力压缩站停时间，尽快恢复正常运行秩序;将微机联锁故障的模拟或实操演练制度化，通过指挥手段的科学化，解决行车指挥人员水平参差不齐的问题，使行车指挥水平不断提高。