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基于贵阳轨道交通1、2号线折返站信号系统联锁故障行车组织方法的研究
摘要:城市轨道交通载客量大、运行强度高,直接关乎人民群众切身利益。应急处置的决策是否周全,利弊权衡是否得当,不仅影响乘客通勤效率,更事关乘客出行安全,本文以贵阳地铁1、2号线为例,对折返站信号系统联锁故障应急处置流程进行研究,提供一种解决思路:
关键词:联锁故障,轨道信号系统,行车组织
一、地铁联锁故障行业现状
地铁信号系统是保证列车运行安全,实现行车指挥和列车运行现代化,提高运输效率的关键系统,主要由联锁、ATC系统、信号传输系统,维护支持系统组成,其中联锁系统是信号系统的基础和关键系统,联锁故障或失效时,将导致整个信号系统的瘫痪,行车调度人员和车站均无法对列车进行监控,列车也无法在信号系统模式下运行。
交通运输部下发《城市轨道交通行车组织管理办法》中第二十八条规定:一个联锁区联锁失效时,在保证行车安全的前提下,行车调度人员可对故障影响区域使用电话闭塞法组织行车;两个及以上联锁区联锁失效时,行车调度人员可视情况对故障影响区域使用电话闭塞法组织行车或采取停运等措施。
目前业内对联锁故障几乎都是按照上述要求采用电话闭塞法组织行车,但采用电话闭塞法行车存在效率较低,安全风险较高的弊端,因采用电话闭塞法行车引发的事故屡见不鲜,所以对电话闭塞法行车进行探讨研究显得尤为重要。
二、电话闭塞法作业流程
电话闭塞法是地铁信号系统故障不能采用基本闭塞法行车的代用闭塞法,其作业流程通常分为以下几个关键步骤。
1.列车定位,行车调度人员呼停故障区域列车,通过通讯系统和其他辅助系统与司机确认准确位置。
2.组织列车进站,在列车定位完毕,行车调度人员组织列车限速进站(如运行进路上有道岔,则需组织车站对相关道岔进行钩锁),根据行车周期和行车间隔计算上线列车数量,组织多余列车退出服务。
3.启用电话闭塞法,行车调度人员确认区间空闲后,向车站和司机发布启用电话闭塞法行车的调度命令。
4.现场作业,车站行车人员根据列车运行路径,组织人员准备接发车进路。待进路准备妥当,车站行车人员与相邻车站确认闭塞区域(通常为一站一区间)空闲后,通过电话办理闭塞,得到对方承认闭塞的电话记录号后,填写路票交予司机,司机确认无误站台作业完毕动车(部分地铁运营单位车站以行车专用电话通知司机,不填记路票,司机接到通知后,凭车站发车发车信号动车)。
5.报点,车站向相邻车站和行车调度人员报告到发点,相邻车站间凭报点情况,共同确认区间空闲后,循环办理接发车作业。行车调度人员凭车站报告到发点,铺画列车运行图,掌握列车整体运行情况。
6.取消电话闭塞法,当联锁设备故障恢复后,行车调度人员向车站、司机发布取消电话闭塞法行车的调度命令。
三、电话闭塞法作业风险分析
根据上述作业流程进行综合分析,采用电话闭塞法组织行车的风险点主要有以下几点:
1.故障区域列车定位不清,盲目组织列车动车,导致列车追尾风险。信号系统联锁故障时,行车调度人员无法对列车进行监视,定位过程仅依赖通讯设备和其他辅助设备与故障区域司机进行人工确认,定位环节与行车调度人员业务技能、工作态度和状态有很大的关联性。
2.人工错误准备进路,列车动车导致列车挤岔、脱轨。人工准备进路作业环节多,基层人员业务参差不齐,安全风险点较高,特别是折返站联锁故障,现场需频繁人工转换道岔,安全风险呈几何倍数级升高。
3.两列车错误进入同一闭塞区域。因现场作业程序复杂,全赖人工卡控,且涉及相关车站、司机等岗位,参与人员众多。该项作业风险比较突出,因人为失误,车站错误发出行车凭证(路票或电话指令)和司机未凭正确行车凭证动车的事件在演练和实际工作中时有发生,这对电话闭塞法行车造成极大的安全隐患,同一闭塞区域存在两列车进而导致列车冲突、相撞事故。
四、折返站联锁故障行车组织优化探讨
贵阳地铁1、2号线均采用单一交路行车,折返站联锁故障时,组织电话闭塞法行车需频繁转换道岔,风险系数和作业强度显著增加,本文重点讨论折返站联锁故障的情形。
采用电话闭塞法组织行车,其本质是人工采用一定方法流程使每列车唯一占用固定物理空间范围(俗称闭塞分区)独立运行,有效避免列车发生冲突、相撞。闭塞分区通常为一站一区间,折返站联锁故障时,涉及折返的闭塞分区为折返站及相邻站上下行区域。我们可根据线路布置情况扩大闭塞分区,将整个故障区域的上行线或下行线看作一个整体,形成一个范围更大、安全系数更高的闭塞分区,在该闭塞分区内组织一列车独立往返运行,正常区域小交路组织行车。
具体组织流程:列车定位完毕,行车调度人员组织对对相关道岔钩锁,组织多余列车退出服务,保证故障区域上下行单线之一线路空闲,采用单线双向运行。列车以调度命令为行车凭证,司机在各站作业完毕凭车站“好了”动车。
就折返站联锁故障场景,现对单线双向行车(方案一)与传统电话闭塞法行车(方案二)进行优劣进行分析。
从安全风险方面进行对比,针对故障区域列车错误定位的风险,方案一和方案二实施的前提均需对故障区域列车进行定位,故两者对列车定位不准的风险相同,不作讨论。针对人工错误准备进路的风险,方案一从始至终仅需人工准备一次进路,转换一次道岔,而方案二每接发一列车均需人工准备两次进路,故方案一大大降低错误准备进路风险和现场作业强度。针对人为失误导致两列车进入同一闭塞区域的风险,方案一在故障区域仅一列车,作业方式单一,参与人员少,而方案二每列车在每个站均需办理闭塞,作业量大,参与人员多,故方案一风险较小。整体而言,方案一优于方案二。
从效率方面进行对比,采用方案一,在故障区域的行车效率受区域大小的影响较大,贵阳地铁1、2号线四个端头站联锁区域管辖车站最多为3个,以最不利条件的2号线中兴路为例,单线双方向的行车区域为4站3区间,行车间隔约为20分钟。采用方案二行车间隔约为25分钟(因各家地铁现场准备进路效率和电话闭塞法具体流程不同,时间有所出入),故方案一优于方案二。
从乘客服务质量方面对比,方案一中,乘客则需换乘一次,但贵阳地铁1、2号线四个折返站采用方案一时,换乘站均为岛式站台,换乘效率较高。方案二中列车通达性较好,乘客从故障区域到正常区域出行,不需换乘,较为高效。总体而言,从乘客服务质量方面对比上看,方案二略优于方案一。
综上所述,方案一在安全可靠性、人工作业量和效率方面优于方案二,在服务质量方面略低于方案而。
四、结论
在地铁折返站发生联锁故障时,为降低作业安全风险、降低人工作业量,综合考虑线路布局、行车间隔、人员作业效率和服务质量,可探索使用故障区域单线双向+正常区域小交路的行车方式,同时结合运营单位实际情况制定配套的作业管理办法。