城市軌道交通微機聯鎖系統故障時的行車組織辦法摘 要：分析列車正點率對城市軌道交通的影響，針對微機聯鎖系統故障時的站間電話聯系法的行車組織程序進行實例分解，分析站間電話聯系法對行車組織的影響，提出取消路票和RM模式下提高運行速度的建議，并進行仿真測算。同時對列車運行間隔提出“壓點”、“抽線”和“小交路”等調整方法。關鍵詞：軌道交通；微機聯鎖；故障；行車組織1列車正點率對城市軌道交通的影響在日益激烈的運輸市場競爭中，城市軌道交通要不斷發展，必須全面提高服務質量，列車正點率作為公共運輸工作中的一個重要指標，對軌道交通服務質量有非常重要的影響。 （1）列車正點率關系軌道交通運輸企業的信譽和形象。近年來，軌道交通能得到社會的認可并得到快速發展，一方面是由于軌道交通使城市交通擁擠的狀況得到緩解;另一方面是軌道交通擁有高度自動化的列車自動控制（ATC）系統，具有較高的安全正點率。因此，安全正點既是軌道交通的優勢所在，也是關系企業聲譽和形象的重要標志。 （2）列車正點率是軌道交通良好運行秩序的保證。2004 年以來，廣州地鐵兩條運營線路經過6次大的運行圖調整，單線上線列車已從7列增加到17列，列車運行密度越來越大，列車間隔越來越小，目前行車密度達到高峰期 4 min 的行車間隔。如果某個聯鎖區段發生系統故障，則運行于該聯鎖區段的列車運行速度將會降低，造成列車晚點，也必然會影響其他列車，打亂全線的正常運行秩序。 （3）列車正點率事關行車和乘客的人身安全。正常的站車秩序是建立在 ATC 功能良好，列車正點運行基礎之上的，如果某個聯鎖區段發生系統故障，就會使部分列車晚點，列車自動監控系統（ATS）上固定的運行線路被打亂，并易發生以下問題。 ①聯鎖故障區段的列車需要靠人工駕駛運行，除限制運行速度外的列車運行安全僅靠駕駛員的目視保證。 ②由于列車晚點會造成列車運力不足或集中到達，使車站客流組織難度加大，客運力量薄弱的車站，易發生客流擁擠甚至旅客受傷的情況。 ③ 由于晚點列車需要臨時調整其停站時間或發車時間，給中央行車調度的指揮帶來難度，易發生行車問題。 微機聯鎖系統（SICAS）發生故障，一般持續時間長，影響范圍廣，給行車組織和客運服務都帶來很大的壓力，嚴重影響乘客的出行，影響城市軌道交通的信譽和形象。處理好微機聯鎖系統故障情況下的行車組織，在不降低列車運行安全系數的前提下，實現列車群對客流的均衡吸納，并最大程度地提高列車運能利用率，減小對乘客的影響，是城市軌道交通應積極解決并不斷提高處理效率的關鍵問題。2站間電話聯系法的行車組織2.1站間電話聯系法 當正線某聯鎖區SICAS故障時，由中央調度控制中心的值班主任決定在該區段采用站間電話聯系法組織行車。電話聯系法組織行車的一般程序如下。 （1）列車在故障范圍內的各區間憑路票運行，用限速的人工駕駛模式（RM）駕駛，每一站間區間及前方站的線路內只允許有一列列車占用。 （2）有關站值班站長接到行調命令后，分別在每個站臺監控亭派值班員負責接發列車，并通知鄰站采用站間電話聯系法組織行車。 （3）進路準備。故障聯鎖站正線上的道岔均要開通正線，并使用鉤鎖器鎖定。 （4）接發列車。接車站值班員確認站內線路及區間空閑后，電話通知發車站同意接車;發車站接到接車站同意接車的通知后，由站臺值班員向司機派發填寫好的路票并向司機顯示發車指示信號，司機確認發車指示信號顯示正確后動車出站。 （5）故障車站分別向行車調度及前、后方車站報列車的到、開點。2.2 SICAS 故障時的實例分解 廣州地鐵二號線赤崗聯鎖區SICAS的故障演練以某次列車從赤崗站運行到中大站為例，車站線路布置見圖1，其各段作業時間如下。
（1）由于SICAS故障影響，列車從赤崗站晚到客村站時間為1min。（2）SICAS故障時起，發令采用站間電話聯系法行車，在客村站增加停站時間4 min。（3）鷺江站下線路鉤鎖道岔影響時間為11 min。（4）客村站與行調確認區間是否空閑占用時間為 2 min。（5）客村站與鷺江站辦理發車請求及填寫路票時間為3 min。（6）安排站臺值班員發車、司機確認信號后關門動車占用時間為2 min 10 s。（7）客村—鷺江的行車時間為3 min 20 s（平均速度22.4 km/h）。（8）鷺江站與中大站辦理發車，列車發車時間為1 min 30 s。（9）鷺江—中大的行車時間為4 min 40 s（平均速度21.7 km/h）。（10）司機在中大站接行調恢復正常行車的命令，關門動車時間為2 min 30 s。 整個過程共用時 35 min 10 s，列車比正常運營時刻表中大站晚發31min，即SICAS故障造成晚點31 min。 分析以上數據，車站間及與行調的電話聯系和辦理閉塞與進路的時間無法減少，降低晚點影響的關鍵是能否取消路票填寫、交接和確認這些環節，以及提高列車在故障區段的運行速度。2.3 路票作為電話聯系法行車憑證的弊端 路票是由車站行車值班員按規定填寫完整的固定格式的書面記錄。行車值班員通過電話聯系，確認區間空閑、鄰站同意后即可填寫，待列車到站后交給司機。此作業環節的安全關鍵是車站行車值班員要確保區間空閑。一般城市軌道交通的區間長度在1 000 m～1 500m，以行車速度25 km/h計，出清區間也只需 2 min 24 s～3 min 36 s，而利用路票作為行車憑證后的列車在站停留時間平均為4 min 15 s，超過了列車在區間的運行時間，成為制約列車運行間隔時間的關鍵。雖然路票具有憑證明確的優點，但這種路票交接方式對安全并沒有關鍵性的意義，而且降低了作業效率，對于以“秒”為單位計算的具有“方便、快捷”特點的城市軌道交通，取消路票作為行車憑證是可行的。經實測，從填寫路票到將路票送交站臺值班員一般需時 2min 30 s，取消路票后，可有效縮短列車在站停留時間。2.4 RM模式下提高運行速度的建議 目前在國內城市軌道交通列車運行的RM模式下，列車的駕駛速度一般都規定為限速25 km/h，當速度達到24 km/h時，列車發出報警，當速度達到25 km/h時，列車即產生緊急制動。經測試，廣州地鐵A型車各主要速度下的緊急（快速）制動距離如表 1 所示。 列車在20～25 km/h的低速下運行，司機通過前后推拉主控手柄對列車“牽引”或“制動”以保證列車速度，這種力度很難準確把握，為了不造成超速而出現緊急制動，給列車晚點運行帶來更大的影響，司機一般將駕駛速度限定在20～22 km/h之間，比規定的限速低5km/h左右。 由表1可知，當列車運行速度達到30 km/h時，列車可在 48 m的“快速制動”或“緊急制動”下停車，加上人為反應的0.74 s（實驗數據）內地鐵列車運行6 m，司機在開始意識制動后的 54 m內制停地鐵列車。A型車車鉤防沖撞速度為 25km/h，即在最不利的情況下，54 m約兩節車廂的距離，在地鐵列車運行中司機可以在車鉤允許接受沖撞速度范圍內將列車制停。 目前，國內城市軌道交通系統正線使用 9＃道岔，最小曲線半徑是300 m;而車廠一般使用 7＃道岔，最小曲線半徑是 150 m，將RM模式的最高限速由25 km/h提高到30km/h，地鐵列車是能安全通過道岔和最小曲線半徑路段的。 為此，建議將目前RM模式下的設計列車限速25 km/h提高至30 km/h。2.5 仿真測算 運用上述行車組織方法，對廣州地鐵二號線赤崗站聯鎖區間就取消路票填寫并提高RM模式下列車運行速度至 30 km/h的有關數據分別進行了實操演練和仿真測算，部分數據如表2所示。3列車運行間隔的調整方法 為了實現列車群對客流較為均衡的吸納，針對不同的區段采取不同的列車間隔調整方法是必需的。3.1“壓點”法 在ATC系統功能良好區段的列車，適當縮短兩列車間的正常追蹤間隔，實現晚點危害的“分散化”，由所有列車共同承擔晚點。 基于列車間隔的意義，需要制定相應措施，在前車出站晚點發生的過程中，采用增加在站停留時間等方法，適當推遲后行列車到達下一站的時刻（應避免第一后行列車與第二后行列車之間追蹤間隔的過大），這樣既能保證充分的列車間隔，實現平均吸納客流，又可以避免出現后車的站外停車。3.2 “抽線”法 由于故障區段列車運行速度低、辦理作業時間長，而ATC正常區段列車運行速度高及行車作業時間短，勢必造成列車堵塞的情況。通過減少線上列車數量（即抽線）的方法實現均衡運輸，這樣既便于調度指揮，又方便客流組織。3.3 小交路折返法 如果聯鎖故障持續時間較長，保持客流吸納均衡和較大限度地利用運能之間的矛盾就會非常突出，有可能造成線路的堵塞。此時僅靠“壓點”和“抽線”的方法不能完全解決問題，在 ATC 功能良好區段運行的列車可采取分段小交路運行。3.4 行車調度工作建議 以上 3種方法的高效綜合運用，極大地依賴行車調度員的指揮水平。為了減少故障直接引起的列車晚點在行車指揮調整過程中造成的其他列車晚點，需要行車指揮人員注意加強學習，提高自身業務水平;加強和有關車站的聯系，準確掌握列車運行情況，周密考慮各種影響因素，以便做出最佳調整方案;對晚點列車要及時和車站、乘務、公安等有關部門互通情況，加強站車組織，努力壓縮站停時間，盡快恢復正常運行秩序;將微機聯鎖故障的模擬或實操演練制度化，通過指揮手段的科學化，解決行車指揮人員水平參差不齊的問題，使行車指揮水平不斷提高。
（1）由于SICAS故障影響，列車從赤崗站晚到客村站時間為1min。（2）SICAS故障時起，發令采用站間電話聯系法行車，在客村站增加停站時間4 min。（3）鷺江站下線路鉤鎖道岔影響時間為11 min。（4）客村站與行調確認區間是否空閑占用時間為 2 min。（5）客村站與鷺江站辦理發車請求及填寫路票時間為3 min。（6）安排站臺值班員發車、司機確認信號后關門動車占用時間為2 min 10 s。（7）客村—鷺江的行車時間為3 min 20 s（平均速度22.4 km/h）。（8）鷺江站與中大站辦理發車，列車發車時間為1 min 30 s。（9）鷺江—中大的行車時間為4 min 40 s（平均速度21.7 km/h）。（10）司機在中大站接行調恢復正常行車的命令，關門動車時間為2 min 30 s。 整個過程共用時 35 min 10 s，列車比正常運營時刻表中大站晚發31min，即SICAS故障造成晚點31 min。 分析以上數據，車站間及與行調的電話聯系和辦理閉塞與進路的時間無法減少，降低晚點影響的關鍵是能否取消路票填寫、交接和確認這些環節，以及提高列車在故障區段的運行速度。2.3 路票作為電話聯系法行車憑證的弊端 路票是由車站行車值班員按規定填寫完整的固定格式的書面記錄。行車值班員通過電話聯系，確認區間空閑、鄰站同意后即可填寫，待列車到站后交給司機。此作業環節的安全關鍵是車站行車值班員要確保區間空閑。一般城市軌道交通的區間長度在1 000 m～1 500m，以行車速度25 km/h計，出清區間也只需 2 min 24 s～3 min 36 s，而利用路票作為行車憑證后的列車在站停留時間平均為4 min 15 s，超過了列車在區間的運行時間，成為制約列車運行間隔時間的關鍵。雖然路票具有憑證明確的優點，但這種路票交接方式對安全并沒有關鍵性的意義，而且降低了作業效率，對于以“秒”為單位計算的具有“方便、快捷”特點的城市軌道交通，取消路票作為行車憑證是可行的。經實測，從填寫路票到將路票送交站臺值班員一般需時 2min 30 s，取消路票后，可有效縮短列車在站停留時間。2.4 RM模式下提高運行速度的建議 目前在國內城市軌道交通列車運行的RM模式下，列車的駕駛速度一般都規定為限速25 km/h，當速度達到24 km/h時，列車發出報警，當速度達到25 km/h時，列車即產生緊急制動。經測試，廣州地鐵A型車各主要速度下的緊急（快速）制動距離如表 1 所示。 列車在20～25 km/h的低速下運行，司機通過前后推拉主控手柄對列車“牽引”或“制動”以保證列車速度，這種力度很難準確把握，為了不造成超速而出現緊急制動，給列車晚點運行帶來更大的影響，司機一般將駕駛速度限定在20～22 km/h之間，比規定的限速低5km/h左右。 由表1可知，當列車運行速度達到30 km/h時，列車可在 48 m的“快速制動”或“緊急制動”下停車，加上人為反應的0.74 s（實驗數據）內地鐵列車運行6 m，司機在開始意識制動后的 54 m內制停地鐵列車。A型車車鉤防沖撞速度為 25km/h，即在最不利的情況下，54 m約兩節車廂的距離，在地鐵列車運行中司機可以在車鉤允許接受沖撞速度范圍內將列車制停。 目前，國內城市軌道交通系統正線使用 9＃道岔，最小曲線半徑是300 m;而車廠一般使用 7＃道岔，最小曲線半徑是 150 m，將RM模式的最高限速由25 km/h提高到30km/h，地鐵列車是能安全通過道岔和最小曲線半徑路段的。 為此，建議將目前RM模式下的設計列車限速25 km/h提高至30 km/h。2.5 仿真測算 運用上述行車組織方法，對廣州地鐵二號線赤崗站聯鎖區間就取消路票填寫并提高RM模式下列車運行速度至 30 km/h的有關數據分別進行了實操演練和仿真測算，部分數據如表2所示。3列車運行間隔的調整方法 為了實現列車群對客流較為均衡的吸納，針對不同的區段采取不同的列車間隔調整方法是必需的。3.1“壓點”法 在ATC系統功能良好區段的列車，適當縮短兩列車間的正常追蹤間隔，實現晚點危害的“分散化”，由所有列車共同承擔晚點。 基于列車間隔的意義，需要制定相應措施，在前車出站晚點發生的過程中，采用增加在站停留時間等方法，適當推遲后行列車到達下一站的時刻（應避免第一后行列車與第二后行列車之間追蹤間隔的過大），這樣既能保證充分的列車間隔，實現平均吸納客流，又可以避免出現后車的站外停車。3.2 “抽線”法 由于故障區段列車運行速度低、辦理作業時間長，而ATC正常區段列車運行速度高及行車作業時間短，勢必造成列車堵塞的情況。通過減少線上列車數量（即抽線）的方法實現均衡運輸，這樣既便于調度指揮，又方便客流組織。3.3 小交路折返法 如果聯鎖故障持續時間較長，保持客流吸納均衡和較大限度地利用運能之間的矛盾就會非常突出，有可能造成線路的堵塞。此時僅靠“壓點”和“抽線”的方法不能完全解決問題，在 ATC 功能良好區段運行的列車可采取分段小交路運行。3.4 行車調度工作建議 以上 3種方法的高效綜合運用，極大地依賴行車調度員的指揮水平。為了減少故障直接引起的列車晚點在行車指揮調整過程中造成的其他列車晚點，需要行車指揮人員注意加強學習，提高自身業務水平;加強和有關車站的聯系，準確掌握列車運行情況，周密考慮各種影響因素，以便做出最佳調整方案;對晚點列車要及時和車站、乘務、公安等有關部門互通情況，加強站車組織，努力壓縮站停時間，盡快恢復正常運行秩序;將微機聯鎖故障的模擬或實操演練制度化，通過指揮手段的科學化，解決行車指揮人員水平參差不齊的問題，使行車指揮水平不斷提高。
