追蹤進(jìn)路功能的缺陷及其應(yīng)對(duì)方法研究

阮世勇

摘 要：文章以某地鐵線路（以下稱A線路）為例，對(duì)該地鐵線路主線信號(hào)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的簡(jiǎn)述，通過(guò)追蹤進(jìn)路的概念、自動(dòng)排列條件、特點(diǎn)、排列過(guò)程及方式四個(gè)方面對(duì)追蹤進(jìn)路的排列方式進(jìn)行了詳細(xì)介紹，進(jìn)一步分析了追蹤進(jìn)路功能的缺陷，并研究出相對(duì)應(yīng)的方法措施。

關(guān)鍵詞：追蹤進(jìn)路功能；缺陷；對(duì)應(yīng)方法；研究

前言

地鐵的主要作用是為了方便城市居民的出行、將乘客快速、安全的送達(dá)目的地。采用正線信號(hào)系統(tǒng)不僅能夠保證列車的安全運(yùn)行，還能夠提高地鐵工作人員的工作效率和地鐵的運(yùn)行速率。現(xiàn)以A地鐵線路為例，該線路采用正線信號(hào)設(shè)備系統(tǒng)以及德國(guó)SIEMENS公司研發(fā)的列車自動(dòng)控制（ATC）系統(tǒng)，但是，追蹤進(jìn)路功能在此地鐵線路的使用過(guò)程中還是存在一定的不足和缺陷[1]。

1 地鐵信號(hào)設(shè)備系統(tǒng)概述

1.1 ATC系統(tǒng)

列車自動(dòng)控制系統(tǒng)（Automatic Train Control 簡(jiǎn)稱ATC 系統(tǒng)）由三個(gè)子系統(tǒng)組成，并且此三個(gè)子系統(tǒng)以設(shè)備的安全為基本條件。三個(gè)子系統(tǒng)包括自動(dòng)監(jiān)控（ATS）、列車自動(dòng)駕駛（ATO）、列車自動(dòng)保護(hù)（ATP）和電子聯(lián)鎖。ATC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

1.2 ATS系統(tǒng)

ATS系統(tǒng)是一套完整的、依靠控制和組織行車來(lái)實(shí)現(xiàn)的行車指揮系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)全部的控制、運(yùn)行監(jiān)督及管理。ATS系統(tǒng)的主要工作原理：在接到現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出的行車信息后，行車指揮中心會(huì)對(duì)此信息進(jìn)行全面分析，并能夠準(zhǔn)確的向行車現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出行車命令，保障該列車行駛過(guò)程中的可靠安全性。ATS系統(tǒng)包括站臺(tái)、車站、控制中心、運(yùn)營(yíng)控制中心（OCC），遠(yuǎn)程終端單元（RTU）負(fù)責(zé)完成與各聯(lián)鎖站設(shè)備的聯(lián)系[2]。

1.3 ATP/ATO系統(tǒng)

地鐵自動(dòng)列車保護(hù)/駕駛系統(tǒng)（ATP/ATO）依托于ATP子系統(tǒng)的工作，是整個(gè)ATC系統(tǒng)的基礎(chǔ)。其中ATP系統(tǒng)采用閉塞方式保護(hù)全部列車的安全運(yùn)行工作，ATO系統(tǒng)負(fù)責(zé)列車全部廣播系統(tǒng)的制動(dòng)和接口控制工作，保證列車能夠保持在一個(gè)可靠的參考速度并準(zhǔn)確的停止固定位置。ATO系統(tǒng)接受來(lái)自ATP系統(tǒng)的列車實(shí)際速度、行走距離、速度指令，以輔助ATP系統(tǒng)的工作。

2 追蹤進(jìn)路的排列方式

2.1 追蹤進(jìn)路

在列車占用地鐵信號(hào)系統(tǒng)“追蹤”信號(hào)機(jī)的接近區(qū)段時(shí)，如果此時(shí)信號(hào)機(jī)系統(tǒng)被設(shè)置為只有“追蹤”功能，由德國(guó)西門子公司研發(fā)的ATC系統(tǒng)中微機(jī)聯(lián)鎖（SICAS）向上述信號(hào)機(jī)發(fā)出排路指令，此時(shí)追蹤進(jìn)路信號(hào)在自動(dòng)排列出固定進(jìn)路的情況下也得以開(kāi)放出來(lái)。

2.2 自動(dòng)排列追蹤進(jìn)路的條件

將前序進(jìn)路排列開(kāi)來(lái)、接近具有追蹤功能的區(qū)段進(jìn)路、追蹤進(jìn)路的接近區(qū)段被A線路列車占有，是自動(dòng)排列追蹤進(jìn)路的三個(gè)條件。

2.3 追蹤進(jìn)路的特點(diǎn)

（1）追蹤進(jìn)路會(huì)排列出來(lái)一條固定進(jìn)路；（2）正常運(yùn)營(yíng)方向通常就是追蹤進(jìn)路的運(yùn)行方向；（3）追蹤進(jìn)路的接近區(qū)段被列車所占用；（4）除非是有特殊的設(shè)計(jì)要求，否則追蹤進(jìn)路只能對(duì)始終點(diǎn)站的折返進(jìn)路進(jìn)行設(shè)置，不能對(duì)中間站的折返進(jìn)路進(jìn)行設(shè)置[4]。以上內(nèi)容是追蹤進(jìn)路的四個(gè)特點(diǎn)。

2.4 進(jìn)路的排列方式及過(guò)程

進(jìn)路建立是一個(gè)主要有三個(gè)階段的過(guò)程，三個(gè)階段包括進(jìn)路元素的征用、檢查進(jìn)路元素的可行性、監(jiān)控進(jìn)路及開(kāi)放信號(hào)，終端信號(hào)機(jī)、進(jìn)路道岔側(cè)防位置都要正確顯示且鎖閉，所有需檢查的進(jìn)路要素邏輯空閑，是進(jìn)路設(shè)置和主信號(hào)開(kāi)放的主要條件，相反方向的進(jìn)路沒(méi)有征用非延時(shí)保護(hù)區(qū)段幾個(gè)方面。

A線路列車具有ATS、RTU自動(dòng)排列進(jìn)路、聯(lián)鎖追蹤、人工排路四種排列進(jìn)路方式。其中，ATS結(jié)合列車運(yùn)行位置，根據(jù)預(yù)先編定的列車時(shí)刻表，把排路命令發(fā)給SICAS聯(lián)鎖系統(tǒng)；RTU在ATS系統(tǒng)故障時(shí)，能夠根據(jù)人工輸入的目的地碼，把排路命令發(fā)給SICAS；人工排列進(jìn)路通過(guò)人機(jī)接口的鍵盤和鼠標(biāo)進(jìn)行排路命令的輸入；最后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排列進(jìn)路[3]。

3 追蹤進(jìn)路功能的缺陷分析

在行調(diào)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，A地鐵線路某站下行X901信號(hào)機(jī)的進(jìn)路不能正常排列，檢查得出是由下行FX1002信號(hào)機(jī)出現(xiàn)故障造成的，車站工作人員為了排除故障，把出現(xiàn)故障的信號(hào)機(jī)改為人工排列或者自排模式進(jìn)路，結(jié)果故障未排除。于是工作人員使用車載ATP保護(hù)的方式行調(diào)組織A列車全線各次列車，聯(lián)鎖區(qū)SICAS設(shè)備再次被工作人員啟動(dòng)后，故障信號(hào)機(jī)的故障被排除。

當(dāng)FX1002信號(hào)機(jī)自動(dòng)排列追蹤進(jìn)路的三個(gè)條件都滿足時(shí)，在信號(hào)系統(tǒng)正常的情況下，列車能夠自動(dòng)排列FX1002-X901信號(hào)機(jī)的進(jìn)路。但是如果A地鐵列車內(nèi)部存在ATC系統(tǒng)追蹤功能的缺陷，在物理占用發(fā)生在列車接近區(qū)段時(shí)，排列進(jìn)路會(huì)被信號(hào)系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)，在排列進(jìn)路的條件連續(xù)三次不滿足是，信號(hào)機(jī)會(huì)使“追蹤”、“自排”、“人工”方式都不能正常的開(kāi)放信號(hào)和排列進(jìn)路，并自動(dòng)關(guān)閉列車的排列進(jìn)路功能，最后要恢復(fù)該信號(hào)機(jī)的排路功能，只能通過(guò)重啟聯(lián)鎖區(qū)的SICAS系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)。

4 追蹤進(jìn)路功能的缺陷應(yīng)對(duì)方法

解決A線路地鐵信號(hào)系統(tǒng)追蹤進(jìn)路功能的缺陷，需要針對(duì)德國(guó)西門子公司研發(fā)的SICAS系統(tǒng)，升級(jí)改造信號(hào)系統(tǒng)控制軟件。在追蹤進(jìn)路功能的缺陷沒(méi)有得到解決之前，為了防止類似故障再一次發(fā)生，相關(guān)行車組織部門應(yīng)結(jié)合實(shí)際要求采取以下應(yīng)對(duì)方法：（1）地鐵運(yùn)營(yíng)期間，如果信號(hào)機(jī)在接近區(qū)段的軌道電路時(shí)發(fā)生紅光帶故障，必須使用追蹤單關(guān)命令取代信號(hào)機(jī)的追蹤功能，最后由車站值班員或中央行車調(diào)度員在LOW或MMI上采用人工排列進(jìn)路；（2）列車RTU出現(xiàn)故障后，因?yàn)樾盘?hào)機(jī)的追蹤狀態(tài)只在行車間隔允許的情況下才能設(shè)置，所以此時(shí)應(yīng)該采用人工排列進(jìn)路方法，關(guān)閉故障區(qū)前后信號(hào)機(jī)的追蹤功能。（3）當(dāng)把自排狀態(tài)設(shè)置成追蹤狀態(tài)時(shí)，觀察近區(qū)段在信號(hào)機(jī)前后是否有車是需要特別注意的問(wèn)題，此時(shí)信號(hào)機(jī)在信號(hào)機(jī)進(jìn)路排列后執(zhí)行；（4）行車調(diào)度員采用ATS系統(tǒng)中的“不?！被蛘摺疤！惫δ軐?shí)現(xiàn)25%列車在某站不停的情況；（5）延長(zhǎng)列車車次觸發(fā)停車點(diǎn)到列車完全出清所用的時(shí)間，是通過(guò)降低列車運(yùn)行的平均速度來(lái)實(shí)現(xiàn)的；（6）75%列車在出現(xiàn)終止站停止的狀況下，后續(xù)列車用ATO模式駕駛，此時(shí)采用人工駕駛模式在該站停車，直至后續(xù)列車恢復(fù)正常運(yùn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文中所研究的地鐵線路是德國(guó)西門子公司研發(fā)的ATC系統(tǒng)，此系統(tǒng)在多數(shù)情況下能夠保障列車安全運(yùn)營(yíng)，但也會(huì)存在較嚴(yán)重的故障，主要是因?yàn)锳TC系統(tǒng)內(nèi)部存在的部分缺陷。這些不足會(huì)導(dǎo)致地鐵安全運(yùn)營(yíng)效率的降低，從而影響列車的安全運(yùn)營(yíng)。為了使地鐵能夠安全可靠的運(yùn)營(yíng)，提高運(yùn)營(yíng)效率，必須針對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)的各項(xiàng)缺項(xiàng)提出可靠的解決方法，以滿足廣大乘客的各種需求。

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