楊陽
(西安市軌道交通集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司,西安710016)
信號(hào)系統(tǒng)是一個(gè)集行車指揮和列車運(yùn)行控制為一體的重要系統(tǒng)。西安地鐵4號(hào)線正線信號(hào)系統(tǒng)采用基于LTE通信標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)列車和軌旁連續(xù)通信的移動(dòng)閉塞制式列車自動(dòng)控制系統(tǒng),支持CBTC列車和非CBTC列車的安全混運(yùn),保證了地鐵的運(yùn)營(yíng)安全和運(yùn)營(yíng)效率,同時(shí)能保證線路上的列車高密度有序地開展運(yùn)營(yíng)服務(wù)。
CBTC移動(dòng)閉塞下的列車自動(dòng)駕駛模式為AM-CBTC(ATO)可在所選的速度曲線內(nèi)保持列車平穩(wěn)運(yùn)行,列車停車精度,加速度、減速度和沖擊率都被ATO控制在可行值以內(nèi),若在站間停車,則根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)軌道坡度,ATO通過實(shí)施制動(dòng)使列車保持停穩(wěn)狀態(tài)。
列車使用正常計(jì)劃車次以AM-CBTC(ATO)模式運(yùn)行在進(jìn)站過程中,若進(jìn)路末端的保護(hù)區(qū)段因故未正常建立,ATC自動(dòng)列車控制系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)到該站臺(tái)不具備列車在站臺(tái)停車點(diǎn)停車的條件,自動(dòng)調(diào)整并前移停車點(diǎn)及調(diào)整速度曲線,使列車在以AM-CBTC(ATO)模式進(jìn)站對(duì)標(biāo)過程中,提前施加制動(dòng)力降低速度,使列車在新的臨時(shí)停車點(diǎn)前停車,與原站臺(tái)停車點(diǎn)造成欠標(biāo)3~5m。
此情況行調(diào)第一時(shí)間與車站司機(jī)確認(rèn)站臺(tái)安全后,令司機(jī)降級(jí)以RM模式動(dòng)車進(jìn)行二次對(duì)標(biāo)。
列車使用600-950跳停車次號(hào)以AM-CBTC(ATO)模式運(yùn)行,ATS給ATC自動(dòng)列車控制系統(tǒng)發(fā)出的目的碼為終點(diǎn)站目的碼,途經(jīng)各站為跳停車站。因此,不會(huì)停車,使用600-950跳停車次號(hào)會(huì)使該站的默認(rèn)停車點(diǎn)自動(dòng)消除,停車位置為新的目的地,若中央使用設(shè)置扣車或者將出站信號(hào)機(jī)交人工控不讓進(jìn)路觸發(fā)的方式將列車扣停在車站,此過程中在該站設(shè)置扣車或者將該站出站信號(hào)機(jī)交人工控會(huì)使該出站信號(hào)機(jī)的狀態(tài)變更為禁止?fàn)顟B(tài),ATO將不再以站臺(tái)的停車點(diǎn)停車,將以信號(hào)機(jī)作為限制停車點(diǎn)控制列車停車。在事實(shí)上造成列車沖標(biāo)。
列車以AM-CBTC(ATO)模式運(yùn)行在站停穩(wěn)后ATC確定列車完全停車的信息。當(dāng)前編碼里程計(jì)檢測(cè)到零速度信息時(shí),此零速度信息與另一端冗余的編碼里程計(jì)及車輛提供的零速度信息進(jìn)行比較。若這2個(gè)信息有至少一個(gè)與當(dāng)前信息一致,則ATP認(rèn)為列車已停穩(wěn)。在此情況下,由于某種原因造成列車頭部越過站臺(tái)停車點(diǎn)(PSP)后停穩(wěn)造成沖標(biāo),當(dāng)列車需要以AM-CBTC(ATO)模式再次動(dòng)車時(shí),若當(dāng)前列車的實(shí)際停車位置距站臺(tái)停車點(diǎn)(PSP)5m以內(nèi),則AM-CBTC(ATO)模式不可用無法再以AM-CBTC(ATO)模式動(dòng)車,若列車的停車位置距站臺(tái)停車點(diǎn)(PSP)5m以外,則AM-CBTC(ATO)模式可用。具體情況與信號(hào)機(jī)位置無關(guān)完全取決于列車停車位置與站臺(tái)停車點(diǎn)(PSP)的距離。
列車BM(后備模式)駕駛模式中分為通信BM模式及非通信BM模式,通信BM跟CBTC模式列車沖欠標(biāo)現(xiàn)象類似,可比照上述CBTC列車的各現(xiàn)象。非通信的BM模式列車由于某種原因造成列車頭部越過站臺(tái)停車點(diǎn)(PSP)后停穩(wěn)造成沖標(biāo),一旦超過最大的定位誤差,CC將失去定位。列車只能以RM模式動(dòng)車重新讀取信標(biāo),列車運(yùn)行一個(gè)區(qū)間或經(jīng)過一架正常開放區(qū)間信號(hào)機(jī)重新讀取定位升級(jí)駕駛模式。
西安地鐵4號(hào)線CBTC系統(tǒng)提供3個(gè)列車控制等級(jí):CBTC移動(dòng)閉塞、BM固定閉塞和聯(lián)鎖控制,CBTC是基于無線通信的列車控制。BM就是常說的點(diǎn)式后備模式,特別是在BM中又分為2種:一種是有通信的增強(qiáng)型BM即CC-CI直連(EBM),另一種純點(diǎn)式BM列車需要通過VB收到LEU發(fā)來的變量信息,從而刷新變量,達(dá)到車地通信的效果使列車安全運(yùn)行。聯(lián)鎖控制狀態(tài)下提供區(qū)間防護(hù),CBTC、BM和聯(lián)鎖控制級(jí)之間的相互轉(zhuǎn)換是自動(dòng)進(jìn)行的。
在正線列車統(tǒng)一使用單一模式運(yùn)行時(shí)CBTC控制狀態(tài)下可以實(shí)現(xiàn)90s的列車追蹤間隔,最小追蹤距離約15m。BM固定閉塞控制狀態(tài)下可以實(shí)現(xiàn)210s的列車追蹤間隔,最小追蹤距離為相同運(yùn)行方向2架相鄰的信號(hào)機(jī)間的距離。聯(lián)鎖控制狀態(tài)下提供區(qū)間防護(hù),最小追蹤距離為1個(gè)站間區(qū)間。
3.2.1 CBTC列車追蹤點(diǎn)式有通信的降級(jí)列車
軌旁信號(hào)機(jī)在CBTC模式列車接近時(shí)處于滅燈狀態(tài),非CBTC列車接近時(shí)處于點(diǎn)亮狀態(tài)。當(dāng)前車降級(jí)后,系統(tǒng)自動(dòng)點(diǎn)亮該列車前方約1200m區(qū)域范圍內(nèi)的信號(hào)機(jī);降級(jí)列車遵循信號(hào)機(jī)顯示和車載DMI指示行車;對(duì)于后續(xù)追蹤的CBTC列車前方的信號(hào)機(jī),仍保持滅燈;CBTC車根據(jù)ZC給出的移動(dòng)授權(quán)EOA運(yùn)行,可追蹤至離前方有通信的降級(jí)列車尾部一定安全距離處,如圖1所示。
圖1 CBTC列車追蹤帶通信的非CBTC列車追蹤距離示意圖
3.2.2 CBTC列車追蹤點(diǎn)式無通信的降級(jí)列車
若前方列車因故將ATP切除或降級(jí),導(dǎo)致降級(jí)列車與軌旁沒有通信,則該降級(jí)列車尾部將生成一定長(zhǎng)度的緩沖區(qū)域(最少400m),后續(xù)CBTC列車能追蹤至此緩沖區(qū)域的末端。
3.2.3 點(diǎn)式BM列車追蹤C(jī)BTC列車
當(dāng)BM列車追蹤C(jī)BTC列車時(shí),BM列車依據(jù)地面信號(hào)機(jī)顯示及車載信號(hào)運(yùn)行,信號(hào)機(jī)開放條件遵循點(diǎn)式模式下的檢查原則;如圖所示,只有CBTC車出清信號(hào)機(jī)S1內(nèi)方進(jìn)路及進(jìn)路的保護(hù)區(qū)段后,信號(hào)機(jī)S1才能開放。
根據(jù)信號(hào)特性及不同模式下列車混跑的追蹤原理可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)前列車故障降級(jí)為非CBTC模式時(shí),在通信正常的情況下對(duì)整體的運(yùn)營(yíng)影響較小,列車間隔可參照CBTC列車追蹤C(jī)BTC列車時(shí)的運(yùn)行間隔。當(dāng)前車故障將ATP切除以EUM模式或沒有通信的非CBTC列車時(shí),該降級(jí)列車尾部將生成一定長(zhǎng)度的緩沖區(qū)域(最少400m),后續(xù)CBTC列車只能追蹤至此緩沖區(qū)域的末端。
由于前車故障降級(jí)所生成緩沖區(qū)域較長(zhǎng)在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中會(huì)導(dǎo)致后續(xù)CBTC列車在后方站無推薦速度,列車無法動(dòng)車出站。由于非CBTC列車運(yùn)行較慢,受此影響勢(shì)必對(duì)后續(xù)列車造成較大延誤形成排隊(duì)晚點(diǎn)。西安地鐵4號(hào)線現(xiàn)階段單一大交路高峰上線34列車,行車間隔4′02″,后續(xù)會(huì)繼續(xù)根據(jù)線網(wǎng)客流情況,不斷壓縮行車間隔??紤]到西安地鐵4號(hào)線CBTC追蹤非CBTC時(shí)最少保證一個(gè)站間區(qū)間空閑,若對(duì)此類故障處理不善,將造成后車大量積壓帶來較大影響。
為減少列車EUM模式運(yùn)行對(duì)后車的影響,最大程度保證線上列車的正常運(yùn)行,建議如下:若列車降級(jí)為非通信車情況,列車此時(shí)位于折返線時(shí)立即組織該車抽線,后續(xù)利用行車間隔組織故障車回段場(chǎng)。當(dāng)列車此時(shí)位置與場(chǎng)段較近時(shí),則立即組織列車運(yùn)行至終點(diǎn)站清客,進(jìn)入折返線退出服務(wù),隨后利用行車間隔組織該車回段場(chǎng)。若列車在線路中段降級(jí)為非通信車,此時(shí)離場(chǎng)段較遠(yuǎn),為盡快出清線路可利用西安地鐵4號(hào)線存車線較多的線路特點(diǎn),組織該車運(yùn)行至前方就近帶存車線的車站清客,運(yùn)行至存車線退出服務(wù)。及時(shí)出清線路將對(duì)后續(xù)列車的影響降到最低,并根據(jù)實(shí)際情況組織場(chǎng)段出備用車恢復(fù)運(yùn)營(yíng)秩序。
綜上所述,本文重點(diǎn)闡述了列車沖欠標(biāo)和非CBTC運(yùn)行的原理和對(duì)運(yùn)營(yíng)行車的影響,給出行車建議方案,為快速高效處置故障,降低影響提供了依據(jù)。