王健生奚正波王君

城市軌道交通道岔失表應(yīng)急處置程序分析與優(yōu)化

王健生1奚正波1王君2

（1.杭州地鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司運(yùn)營(yíng)分公司，310021，杭州；2.杭州杭港地鐵有限公司，310003，杭州//第一作者，助理工程師）

為解決目前道岔失表情況下城市軌道列車進(jìn)路辦理效率低下的問題，分析了道岔失表的故障發(fā)生原因，提出了通過單操道岔及人工現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)道岔位置的方式辦理進(jìn)路的可能性。通過定性與定量相結(jié)合、過程分析與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相結(jié)合的方法，對(duì)比分析了傳統(tǒng)手搖道岔方式與單操道岔及人工現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)道岔位置方式辦理進(jìn)路的效率及風(fēng)險(xiǎn)概率，驗(yàn)證了道岔失表時(shí)優(yōu)先通過單操道岔及人工現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)道岔位置的方式辦理列車進(jìn)路的可行性，并據(jù)此提出道岔失表現(xiàn)場(chǎng)處置程序優(yōu)化建議。

城市軌道交通；道岔失表；進(jìn)路辦理；應(yīng)急處置

First-author′s addressOperation Branch of Hangzhou Metro Group Co.，Ltd.，310021，Hangzhou，China

道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)失去道岔開通位置表示（以下簡(jiǎn)稱道岔失表）是城市軌道交通運(yùn)營(yíng)過程中的一種常見故障現(xiàn)象。一般情況下，發(fā)生道岔失表的頻率為1～3次/年。該類故障一旦發(fā)生，應(yīng)急處置時(shí)間較長(zhǎng)，通常會(huì)導(dǎo)致列車晚點(diǎn)，甚至需變更行車交路，有可能導(dǎo)致列車清客，引發(fā)乘客投訴，降低運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平。因此，有必要對(duì)道岔失表情況下的行車組織及應(yīng)急處置程序進(jìn)行研究分析與優(yōu)化，以提高應(yīng)急處置效率，最大限度地減少故障對(duì)運(yùn)營(yíng)秩序的影響。

目前，針對(duì)道岔故障的應(yīng)急處置程序已有大量研究，主要側(cè)重于道岔失表后的行車調(diào)整方法和故障處置原則，但對(duì)于道岔失表的軌行區(qū)現(xiàn)場(chǎng)處置程序研究較少，尤其是對(duì)于道岔失表情況下如何人工辦理列車進(jìn)路的研究很少。目前道岔失表的現(xiàn)場(chǎng)處置方法多采用簡(jiǎn)單、原始的手搖道岔的方式辦理，所需時(shí)間較長(zhǎng)。在雙轉(zhuǎn)轍機(jī)牽引的情況下，若手搖道岔時(shí)兩人搖岔速度不一致，有可能進(jìn)一步延長(zhǎng)進(jìn)路辦理時(shí)間。手搖道岔時(shí)間已成為道岔失表情況下現(xiàn)場(chǎng)處置效率的瓶頸點(diǎn)，亟需優(yōu)化。

1 道岔失表原因分析

道岔失表對(duì)應(yīng)的故障通常有兩種：一是道岔實(shí)際位置異常，二是道岔位置表示錯(cuò)誤。道岔實(shí)際位置異常，一般是由于轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作裝置的故障導(dǎo)致道岔轉(zhuǎn)動(dòng)不到位，也有可能是由于道岔滑床板被卡、尖軌與基本軌間異物卡阻導(dǎo)致道岔無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。道岔位置表示錯(cuò)誤，則可能是由于轉(zhuǎn)轍機(jī)表示桿落槽不到位、道岔表示繼電器故障及其他表示電路故障等原因?qū)е隆?/p>

在轉(zhuǎn)轍機(jī)實(shí)際使用過程中，道岔動(dòng)作裝置故障次數(shù)較少，表示裝置及電路故障的次數(shù)較多。當(dāng)?shù)啦肀硎狙b置或電路故障時(shí)，動(dòng)作裝置完好，行車人員仍可通過列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）或計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（CBI）工作站對(duì)道岔進(jìn)行單操，但由于道岔失表，在工作站界面上無(wú)法確認(rèn)道岔所處位置及動(dòng)作是否到位，需站務(wù)人員在軌行區(qū)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)道岔位置及動(dòng)作情況。本文將這種通過ATS或CBI工作站單操，軌行區(qū)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)道岔位置及動(dòng)作情況的操作方式簡(jiǎn)稱為“單操-現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)”方式，并通過定性與定量相結(jié)合、過程分析與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相結(jié)合的方法分析道岔失表情況下采用該方式排列進(jìn)路的可行性。

2 道岔失表情況下操作方式比較

2.1 手搖道岔操作方式

手搖道岔操作方式按操作順序排列，依次有以下6個(gè)動(dòng)作：

（1）查看道岔開通位置是否正確，是否需要改變位置，動(dòng)作時(shí)間設(shè)為T1；

（2）打開鉤鎖器（若有）的鎖并拆下鉤鎖器，動(dòng)作時(shí)間設(shè)為T2；

（3）斷開轉(zhuǎn)轍機(jī)遮斷器開關(guān)/接點(diǎn)，動(dòng)作時(shí)間設(shè)為T3；

（4）手搖道岔至指定位置，在聽到“咔嚓”聲（轉(zhuǎn)轍機(jī)檢查柱落槽后接點(diǎn)組反彈的聲音）后停止，動(dòng)作時(shí)間設(shè)為T5；

（5）手指尖軌，口呼：“尖軌密貼開通X位”，并雙人確認(rèn)，動(dòng)作時(shí)間設(shè)為T7；

（6）雙人確認(rèn)道岔開通位置正確后，用鉤鎖器鎖定道岔尖軌，動(dòng)作時(shí)間設(shè)為T8。

2.2 “單操-現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)”操作方式

“單操-現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)”操作方式按操作順序排列，依次有以下6個(gè)動(dòng)作：

（1）查看道岔開通位置是否正確，是否需要改變位置；

（2）打開鉤鎖器（若有）的鎖并拆下鉤鎖器；

（3）通知車站行車值班員（簡(jiǎn)稱行值）在信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)控制工作站簡(jiǎn)稱LCW工作站）將道岔單操至指定位置，動(dòng)作時(shí)間設(shè)為T4；

（4）行值單操道岔至指定位置并通知現(xiàn)場(chǎng)站務(wù)人員，動(dòng)作時(shí)間設(shè)為T6；

（5）手指尖軌，口呼：“尖軌密貼開通X位”，并雙人確認(rèn)；

（6）雙人確認(rèn)道岔開通位置正確后，用鉤鎖器鎖定道岔尖軌。

2.3 操作方式對(duì)比分析

兩種道岔操作方式所涉及的操作步驟有所不同，所需的動(dòng)作時(shí)間與產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)概率不同。以下從效率及風(fēng)險(xiǎn)概率兩方面進(jìn)行定量分析。

2.3.1 效率對(duì)比

根據(jù)實(shí)際測(cè)算，兩種操作方式分解動(dòng)作所需時(shí)間如表1所示。從表1可以看出，手搖道岔操作效率的瓶頸點(diǎn)在于T5，單次操作需耗時(shí)80s，而采用“單操-現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)”操作方式可有效縮短道岔動(dòng)作時(shí)間，平均每次操作可節(jié)省45s。一般情況下，道岔失表故障需要一定時(shí)間進(jìn)行故障排除。假設(shè)折返必經(jīng)故障道岔，而故障道岔修復(fù)時(shí)間設(shè)為30min，行車間隔設(shè)為3min，每次折返故障道岔需動(dòng)作兩次。若要保證故障期間行車組織效率只降低一半，則該道岔至少需動(dòng)作10次以上，而采用“單操-現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)”方式操作道岔共計(jì)節(jié)省450s，可有效保障行車組織效率。

表1 兩種道岔操作方式的效率對(duì)比

2.3.2 風(fēng)險(xiǎn)對(duì)比及控制

結(jié)合過程分析及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估矩陣，對(duì)兩種道岔操作方式的各動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)概率進(jìn)行識(shí)別和評(píng)估。表2為風(fēng)險(xiǎn)矩陣的概率等級(jí)量化表，表3為風(fēng)險(xiǎn)矩陣的嚴(yán)重程度等級(jí)量化表。

表2 風(fēng)險(xiǎn)概率等級(jí)量化表

表3 風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重程度等級(jí)量化表

參照表2和表3，對(duì)兩種道岔操作方式的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)進(jìn)行評(píng)估，設(shè)：P代表風(fēng)險(xiǎn)概率，C代表風(fēng)險(xiǎn)后果的嚴(yán)重程度；R1表示手搖道岔操作方式的初始風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，R2表示“單操-現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)”操作方式的初始風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，RR1表示手搖道岔操作方式的剩余風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，RR2表示“單操-現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)”操作方式的剩余風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。具體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)如表4所示。

表4 兩種道岔操作方式的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

通過表4可以看出，采用“單操-現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)”方式操作道岔其初始風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)顯著提高，總計(jì)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)由19.1增長(zhǎng)至24.8。其主要原因是由于增加了車控室與現(xiàn)場(chǎng)的溝通環(huán)節(jié)，且該環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較高。但通過采取控制措施，該風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)可大大降低。

3 道岔失表現(xiàn)場(chǎng)處置程序優(yōu)化

根據(jù)上述分析，可以看出道岔失表情況下若采用“單操-現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)”的方式操作道岔可有效提高現(xiàn)場(chǎng)處置效率，但在采用時(shí)需增加控制措施對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行合理管控?；诖?，本文對(duì)道岔失表情況下現(xiàn)場(chǎng)處置程序進(jìn)行優(yōu)化。此處僅針對(duì)道岔失表無(wú)法瞬時(shí)恢復(fù)的情形，道岔瞬間失表但在一個(gè)來(lái)回單操后恢復(fù)的情形不在討論范圍內(nèi)。

3.1 道岔失表形式

從信號(hào)聯(lián)鎖控制角度考慮，城市軌道交通道岔失表可分為聯(lián)動(dòng)道岔（兩副道岔同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)并設(shè)置一個(gè)總表示繼電器）失表和單動(dòng)道岔失表。若失表道岔為單動(dòng)道岔，其在LCW工作站的表現(xiàn)為單副道岔失表，不存在優(yōu)先處置的問題。若失表道岔為聯(lián)動(dòng)道岔，其在LCW工作站的表現(xiàn)為聯(lián)動(dòng)的兩副道岔均失表。在此情況下，若在LCW工作站上對(duì)道岔進(jìn)行單操，聯(lián)動(dòng)的兩副道岔均會(huì)動(dòng)作。

3.2 優(yōu)先處置原則

從理論角度分析，存在兩方面的隱患：

（1）若一副道岔處于鉤鎖狀態(tài)，在操作另一副聯(lián)動(dòng)道岔的過程中，該副道岔亦有動(dòng)作趨勢(shì)，會(huì)對(duì)處于鉤鎖狀態(tài)的道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)及鉤鎖器產(chǎn)生沖擊，可能對(duì)設(shè)備造成一定傷害（轉(zhuǎn)轍機(jī)的電機(jī)會(huì)在15 s后自動(dòng)斷電，不會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)動(dòng)作）；

（2）若道岔均未鉤鎖，操作一副道岔后，現(xiàn)場(chǎng)站務(wù)人員在判斷另一副聯(lián)動(dòng)道岔所處位置時(shí)容易出現(xiàn)差錯(cuò)。

從實(shí)際操作角度分析，可采取有效措施消除上述隱患。在城市軌道交通線路聯(lián)動(dòng)道岔失表時(shí)，對(duì)失表道岔的后續(xù)操作可分為以下兩種：

（1）聯(lián)動(dòng)的兩副道岔均處于正確位置，后續(xù)亦無(wú)需扳動(dòng)，如正常運(yùn)營(yíng)交路中間站渡線上的聯(lián)動(dòng)道岔；

（2）聯(lián)動(dòng)的兩副道岔均不在正確位置，其中一副岔后續(xù)只需扳動(dòng)一次，另一副道岔需來(lái)回多次扳動(dòng)，如折返站進(jìn)出折返線的渡線上的聯(lián)動(dòng)道岔。

在此前提下，可采用以下處置原則消除上述隱患：

（1）優(yōu)先處置聯(lián)動(dòng)道岔中后續(xù)無(wú)需扳動(dòng)或僅需扳動(dòng)一次的道岔，操作完成后將轉(zhuǎn)轍機(jī)斷電，并用鉤鎖器鎖閉道岔；

（2）其次處置聯(lián)動(dòng)道岔中后續(xù)需來(lái)回扳動(dòng)的道岔（此時(shí)聯(lián)動(dòng)道岔中的另一副道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)已斷電并用鉤鎖器鎖閉）。

3.3 針對(duì)單副道岔的現(xiàn)場(chǎng)處置程序

在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作時(shí)，優(yōu)先采用“單操-現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)”的方式操作道岔。若該道岔后續(xù)需來(lái)回扳動(dòng)，則轉(zhuǎn)轍機(jī)不斷電；若該道岔后續(xù)無(wú)需扳動(dòng)或僅需扳動(dòng)一次，則在操作完成后將轉(zhuǎn)轍機(jī)斷電并用鉤鎖器鎖閉道岔。

（1）若該副道岔無(wú)需扳動(dòng)或僅需扳動(dòng)一次，則操作步驟如下：①現(xiàn)場(chǎng)站務(wù)人員確認(rèn)道岔位置。若位置正確、尖軌密貼，直接將轉(zhuǎn)轍機(jī)斷電并用鉤鎖器鎖閉道岔。②若位置不正確，現(xiàn)場(chǎng)站務(wù)人員聯(lián)系車控室行值單操。若可單操，由行值單操至指定位置后，現(xiàn)場(chǎng)站務(wù)人員將轉(zhuǎn)轍機(jī)斷電并用鉤鎖器鎖閉道岔；若單操不到位，現(xiàn)場(chǎng)站務(wù)人員報(bào)行調(diào)，根據(jù)行調(diào)命令進(jìn)行下一步操作。③若單操道岔不動(dòng)作，現(xiàn)場(chǎng)人員將轉(zhuǎn)轍機(jī)斷電，手搖道岔至指定位置后用鉤鎖器鎖閉道岔。

（2）若該副道岔需來(lái)回扳動(dòng)，則操作程序與（1）類似，但在步驟①、②中無(wú)需將轉(zhuǎn)轍機(jī)斷電。

4 結(jié)語(yǔ)

本文運(yùn)用定性與定量相結(jié)合、過程分析與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相結(jié)合的方法對(duì)道岔失表情況下的道岔操作方式進(jìn)行了探討，研究了“單操-現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)”方式操作道岔的可行性，并據(jù)此提出了配套的道岔失表現(xiàn)場(chǎng)處置程序。通過分析論證，可以看出采用“單操-現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)”的道岔操作方式在理論上是可行的，且更有效率，但由于增加了車控室與道岔現(xiàn)場(chǎng)的溝通環(huán)節(jié)，風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)有所增加，在使用中需制定配套控制措施。

“單操-現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)”方式在城市軌道交通正線折返站道岔失表情況下有較好的適用性，在實(shí)際操作中有以下兩點(diǎn)建議：

（1）針對(duì)不同車站，不同道岔可制定專門的現(xiàn)場(chǎng)處置指引，做到“一站一方案”或“一岔一方案”，靈活運(yùn)用兩種道岔操作方式，在確保安全的前提下最大限度地提高行車組織效率。

（2）行車崗位培訓(xùn)課程中宜包含道岔控制原理的相關(guān)內(nèi)容。

［1］林瑜筠，朱宏，王偉，等.城市軌道交通信號(hào)［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，2010.37-49.

Analysis of Emergency Handling Procedure in Urban Rail Transit Switch Position Indication Failure

WANG Jiansheng，XI Zhengbo，WANG Jun

In order to solve the problem of ineffective route arrangement in switch position indication failure，the main causes are analyzed，an alternative approach to handle the route arrangement by individual switch operation and manual switch position confirmation is put forward.Through the combination of qualitative analysis and quantitative analysis，and the combination of process analysis and risk assessment，also from the perspective of efficiency and risk probability，the traditional manual switch operation and the alternative way are comparatively analyzed，the feasibility of preferential alternative approach in manual switch position confirmation is verified，an optimized procedure in site position indication failure is put forward.

urban rail transit；switch position indication failure；route arrangement；emergency handling

U213.6+1

10.16037/j.1007-869x.2017.08.035

2016-01-12）