葉偉勇

(南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院,210031,南京∥講師)

地鐵渡線道岔聯(lián)動(dòng)及單動(dòng)控制的故障處置方案比較

葉偉勇

(南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院,210031,南京∥講師)

渡線道岔控制根據(jù)信號(hào)設(shè)備不同有聯(lián)動(dòng)控制和單動(dòng)控制2種方案。從渡線道岔故障后的行車處置出發(fā),對(duì)不同控制方案產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析和反思。在“失去表示”故障情況下,兩種控制方案的處置方法和安全效率均有較大區(qū)別。采用單動(dòng)控制的方案雖邏輯復(fù)雜,但故障處置更為靈活,是較好的控制方案。

地鐵; 渡線道岔; 聯(lián)動(dòng); 單動(dòng); 故障處置

Author′s address Nanjing Institute of Railway Technology,210031,Nanjing,China

在地鐵初始設(shè)計(jì)階段對(duì)渡線道岔故障后的行車處置進(jìn)行優(yōu)化,可大幅減少道岔故障影響,提高安全系數(shù)。由于地鐵線路站場(chǎng)布置簡(jiǎn)單,道岔故障后可供變更的進(jìn)路很少,加上行車密度高,地下或高架的避讓空間狹小,故地鐵道岔故障的危害和非正常組織的困難遠(yuǎn)超普通鐵路。地鐵道岔中渡線道岔最為常見(jiàn),是故障處置的重點(diǎn)。

1 渡線道岔控制方案

1.1 渡線道岔

渡線道岔指為2條平行線路間提供過(guò)渡的2副道岔組合(見(jiàn)圖1 a))。當(dāng)列車轉(zhuǎn)線時(shí),2副渡線道岔均應(yīng)開(kāi)通側(cè)向(見(jiàn)圖1 b))。列車沿正線運(yùn)行時(shí),除沿線道岔開(kāi)通直向外,另一側(cè)渡線道岔最好也開(kāi)通直向(見(jiàn)圖1 c)),從而防止側(cè)向列車意外開(kāi)入該線造成列車沖突。這被稱為“側(cè)面防護(hù)”。

圖1 渡線道岔

為實(shí)現(xiàn)“側(cè)面防護(hù)”,道岔控制邏輯采用了聯(lián)動(dòng)控制和單動(dòng)控制2種基本方案。

1.2 聯(lián)動(dòng)控制

聯(lián)動(dòng)控制將2副渡線道岔作為整體,或同時(shí)開(kāi)通直向,或同時(shí)開(kāi)通側(cè)向。如1副道岔出現(xiàn)故障,另1副也“被迫”故障。由于控制臺(tái)上1組渡線道岔只有1個(gè)控制開(kāi)關(guān),故當(dāng)故障條件下需單獨(dú)轉(zhuǎn)換道岔時(shí),只能通過(guò)人工現(xiàn)場(chǎng)手扳轉(zhuǎn)轍機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

以卡斯柯為代表地鐵信號(hào)設(shè)備提供商采用聯(lián)動(dòng)控制方案。聯(lián)動(dòng)控制方案沿用成熟的傳統(tǒng)鐵路方案,設(shè)計(jì)難度低、安全系數(shù)高,且一定程度兼顧效率。

1.3 單動(dòng)控制

單動(dòng)控制將2副渡線道岔分別控制。即使其中1副道岔故障，也不影響另1副道岔使用?？刂婆_(tái)可對(duì)單副道岔進(jìn)行操作。為滿足側(cè)面防護(hù)要求,1副道岔開(kāi)通直向時(shí)應(yīng)首先要求“一級(jí)側(cè)防”,即另1副道岔應(yīng)被帶動(dòng)到直向位置。如另1副道岔無(wú)法被帶動(dòng),則以侵限區(qū)段無(wú)占用和防護(hù)侵限區(qū)段信號(hào)機(jī)顯示紅燈(見(jiàn)圖2)作為“二級(jí)側(cè)防”條件。滿足一級(jí)或二級(jí)側(cè)防時(shí)正線均可開(kāi)放正常信號(hào)。一級(jí)或二級(jí)側(cè)防均不滿足時(shí),正線可開(kāi)放引導(dǎo)信號(hào),列車以RM(限制人工駕駛模式)目視行車。

圖2 二級(jí)側(cè)防

單動(dòng)控制方案主要出自西門子及泰雷茲等設(shè)備廠商。單動(dòng)控制方案的設(shè)計(jì)研發(fā)較為困難,但能提供較大的控制冗余。

2 典型道岔故障

地鐵典型的道岔故障有“失去表示”故障和“異常占用”2種。

“失去表示”指道岔在靜止?fàn)顟B(tài)或轉(zhuǎn)換過(guò)程中失去位置表示,也被稱為“擠岔”故障。通常指向轉(zhuǎn)轍機(jī)械故障。道岔“失去表示”不影響軌道電路或計(jì)軸

設(shè)備的占用檢測(cè)。

“異常占用”指軌道區(qū)段因軌道電路或計(jì)軸設(shè)備故障,無(wú)列車占用時(shí)表現(xiàn)為列車占用或邏輯占用狀態(tài),從而影響后續(xù)進(jìn)路控制?！爱惓Ｕ加谩睍r(shí)不影響道岔表示出開(kāi)通位置。

道岔控制方式主要針對(duì)“失去表示”故障有不同影響,對(duì)“異常占用”故障影響不明顯。

3 失去表示故障處置比較

3.1 單渡線道岔失去表示故障

單渡線道岔是地鐵最為常見(jiàn)的道岔形式。故障條件下,渡線道岔應(yīng)開(kāi)通直向維持正線運(yùn)行。如圖3所示,典型的渡線道岔中,1號(hào)道岔出現(xiàn)“失去表示”故障,此時(shí),3號(hào)道岔在聯(lián)動(dòng)控制條件下會(huì)也“失去表示”,但在單動(dòng)控制下就會(huì)表現(xiàn)正常。表1為單渡線道岔“失去表示”故障處置的比較。

圖3 單渡線道岔“失去表示”故障

項(xiàng)目聯(lián)動(dòng)控制單動(dòng)控制優(yōu)缺點(diǎn)比較故障表現(xiàn)1、3號(hào)道岔均發(fā)生“失去表示”故障，上、下行列車無(wú)法收到ATP(列車自動(dòng)防護(hù))報(bào)文維持運(yùn)行僅1號(hào)道岔發(fā)生“失去表示”故障，下行列車無(wú)法收到ATP報(bào)文維持運(yùn)行。上行列車可正常運(yùn)行單動(dòng)控制僅影響單線運(yùn)行故障處置(1)停止上下行線路運(yùn)行，確認(rèn)安全后指派人員進(jìn)入行車區(qū)域，對(duì)兩副道岔進(jìn)行位置確認(rèn)；(2)如道岔位置不正確，應(yīng)對(duì)兩副道岔人工轉(zhuǎn)換至直向；(3)兩副道岔均使用鉤鎖器加鎖(1)停止下行線列車運(yùn)行，確認(rèn)安全后指派人員進(jìn)入行車區(qū)域，對(duì)1號(hào)道岔位置確認(rèn)；(2)如道岔位置不正確，對(duì)1號(hào)道岔轉(zhuǎn)換至直向；(3)對(duì)1號(hào)道岔使用鉤鎖器加鎖(1)單動(dòng)控制僅停止一線運(yùn)行；(2)單動(dòng)控制確認(rèn)道岔位置更少；使用鉤鎖器加鎖次數(shù)更少，人員可迅速出清列車運(yùn)行控制上、下行線列車以調(diào)度命令作為行車憑證，以RM運(yùn)行(1)下行列車以調(diào)度命令作為行車憑證，以RM運(yùn)行；(2)上行列車正常運(yùn)行單動(dòng)控制僅一線列車運(yùn)行速度受限

由表1可見(jiàn),單動(dòng)控制的處置效率更高。采用單動(dòng)控制方案的行車區(qū)域作業(yè)時(shí)間短,作業(yè)范圍較小,勞動(dòng)安全保障更高,對(duì)列車運(yùn)行影響小。

3.2 站后折返渡線道岔故障

站后折返是最為常見(jiàn)的折返方式。圖4為典型站后折返線路,列車到站后通過(guò)站臺(tái)后方折返線完成折返；7號(hào)道岔為故障道岔,5號(hào)道岔為聯(lián)動(dòng)控制下的故障道岔。其故障處置比較見(jiàn)表2。

由表2可見(jiàn),單動(dòng)控制線路可在控制臺(tái)上人工選擇變更進(jìn)路完成折返,對(duì)列車運(yùn)行幾乎沒(méi)有影響。聯(lián)動(dòng)控制的線路需指派人員現(xiàn)場(chǎng)處置,且列車運(yùn)行以RM組織,對(duì)安全和效率有較大影響。

圖4 站后折返渡線道岔故障

項(xiàng)目聯(lián)動(dòng)控制單動(dòng)控制優(yōu)缺點(diǎn)比較故障表現(xiàn)5、7號(hào)道岔均發(fā)生“失去表示”故障，列車無(wú)法收到ATP報(bào)文5號(hào)道岔無(wú)故障，排列折II道進(jìn)路時(shí)，可正常獲得ATP報(bào)文單動(dòng)控制下列車可正常進(jìn)入折返線故障處置確認(rèn)安全后指派人員開(kāi)通5號(hào)道岔至直向，并用鉤鎖器加鎖可不派人處理，等候夜間維修單動(dòng)控制無(wú)需派人處置道岔列車運(yùn)行控制列車以RM進(jìn)入折II道后，在控制臺(tái)上排列進(jìn)路至上行站臺(tái)完成折返在控制臺(tái)上排列進(jìn)路進(jìn)入折II道，再排列進(jìn)路至上行站臺(tái)完成折返單動(dòng)控制下列車進(jìn)出折返線均可按變更進(jìn)路正常組織

3.3 站前折返渡線道岔故障

站前折返指列車通過(guò)站前折返線進(jìn)入站臺(tái)線路后直接折返。站前折返在我國(guó)地鐵中占有一定比例。站前折返渡線道岔故障如圖5所示，3號(hào)道岔故障后,列車無(wú)論采用I道折返還是II道折返,均應(yīng)經(jīng)過(guò)1號(hào)道岔,因此,3號(hào)道岔故障后是否影響1號(hào)道岔成為兩種控制方式之間的區(qū)別點(diǎn)。故障處置方案比較見(jiàn)表3。

圖5 站前折返渡線道岔故障

項(xiàng)目聯(lián)動(dòng)控制單動(dòng)控制優(yōu)缺點(diǎn)比較故障表現(xiàn)1、3號(hào)道岔均發(fā)生“失去表示”故障3號(hào)道岔發(fā)生“失去表示”故障，1號(hào)道岔有表示故障處置確認(rèn)安全后指派人員開(kāi)通1號(hào)道岔至直向，并用鉤鎖器加鎖可不派人處理，等候夜間維修單動(dòng)控制無(wú)需派人處置道岔列車運(yùn)行控制人工排列進(jìn)路進(jìn)入站I道，列車以正常模式進(jìn)入后，在控制臺(tái)上轉(zhuǎn)換5、7號(hào)道岔至直向；單鎖道岔后，列車以調(diào)度命令作為行車憑證，以RM完成折返人工排列進(jìn)路進(jìn)入站I道后，列車以正常模式進(jìn)入后，直接排列出站進(jìn)路，列車按正常信號(hào)出發(fā)單動(dòng)控制下列車進(jìn)出折返線按變更進(jìn)路正常組織，列車運(yùn)行正常

由表3可見(jiàn),采用單動(dòng)控制線路可人工選擇變更進(jìn)路完成折返,對(duì)列車運(yùn)行幾乎沒(méi)有影響。采用聯(lián)動(dòng)控制的線路需指派人員現(xiàn)場(chǎng)處置,且列車運(yùn)行以RM組織,對(duì)效率和安全影響較大。

4 結(jié)語(yǔ)

相比聯(lián)動(dòng)控制的渡線道岔,單動(dòng)控制在很多故障下的處置效率和安全系數(shù)具有優(yōu)勢(shì)。由于地鐵運(yùn)營(yíng)對(duì)道岔故障處置的時(shí)效和安全要求很高,單動(dòng)控制方案具有更為實(shí)際的意義。故國(guó)內(nèi)新建線路宜要求信號(hào)廠家設(shè)計(jì)單動(dòng)控制的渡線道岔控制方案。

當(dāng)渡線道岔采用聯(lián)動(dòng)控制時(shí),應(yīng)增加渡線道岔數(shù)量提供變更進(jìn)路冗余,同時(shí)選用故障率更低的先進(jìn)轉(zhuǎn)轍機(jī)設(shè)備。信號(hào)及線路維護(hù)部門也應(yīng)加強(qiáng)道岔養(yǎng)護(hù)和檢修工作,盡可能減少道岔在使用中的故障。

兩種道岔控制方案的處置方法有較為明顯的區(qū)別,地鐵運(yùn)營(yíng)管理部門在規(guī)章制定及日常培訓(xùn)時(shí)應(yīng)注意甄別。對(duì)于常見(jiàn)的轉(zhuǎn)換線路員工,更應(yīng)注意這一方面規(guī)章規(guī)范的培訓(xùn)。

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Comparison between Linkage Control and Single-action Control of Subway Crossover Switch in Fault Disposal

YE Weiyong

There are two schemes:linkage control and single-action control according to different signal devices.From the aspect of traffic management after a crossover switch fault,the influence of different design schemes is analyzed and introspected.In case of expression loss,there are significant differences between disposal methods in terms of efficiency and security.The single-action control scheme has complex logic,but it is more flexible in processing faults and is therefore considered as a better control scheme.

subway; crossover switch; linkage; single action; fault disposal

U 213.6

10.16037/j.1007-869x.2016.12.030

2016-03-15)