城市軌道交通微機聯(lián)鎖系統(tǒng)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(lián)鎖系統(tǒng)故障時的站間電話聯(lián)系法的行車組織程序進(jìn)行實例分解，分析站間電話聯(lián)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(jìn)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(diào)整方法。關(guān)鍵詞：軌道交通；微機聯(lián)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(fā)展，必須全面提高服務(wù)質(zhì)量，列車正點率作為公共運輸工作中的一個重要指標(biāo)，對軌道交通服務(wù)質(zhì)量有非常重要的影響。 （1）列車正點率關(guān)系軌道交通運輸企業(yè)的信譽和形象。近年來，軌道交通能得到社會的認(rèn)可并得到快速發(fā)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(tǒng)，具有較高的安全正點率。因此，安全正點既是軌道交通的優(yōu)勢所在，也是關(guān)系企業(yè)聲譽和形象的重要標(biāo)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(jīng)過6次大的運行圖調(diào)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(dá)到高峰期 4 min 的行車間隔。如果某個聯(lián)鎖區(qū)段發(fā)生系統(tǒng)故障，則運行于該聯(lián)鎖區(qū)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(guān)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(chǔ)之上的，如果某個聯(lián)鎖區(qū)段發(fā)生系統(tǒng)故障，就會使部分列車晚點，列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）上固定的運行線路被打亂，并易發(fā)生以下問題。 ①聯(lián)鎖故障區(qū)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(dá)，使車站客流組織難度加大，客運力量薄弱的車站，易發(fā)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(diào)整其停站時間或發(fā)車時間，給中央行車調(diào)度的指揮帶來難度，易發(fā)生行車問題。 微機聯(lián)鎖系統(tǒng)（SICAS）發(fā)生故障，一般持續(xù)時間長，影響范圍廣，給行車組織和客運服務(wù)都帶來很大的壓力，嚴(yán)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(lián)鎖系統(tǒng)故障情況下的行車組織，在不降低列車運行安全系數(shù)的前提下，實現(xiàn)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(yīng)積極解決并不斷提高處理效率的關(guān)鍵問題。2站間電話聯(lián)系法的行車組織2.1站間電話聯(lián)系法 當(dāng)正線某聯(lián)鎖區(qū)SICAS故障時，由中央調(diào)度控制中心的值班主任決定在該區(qū)段采用站間電話聯(lián)系法組織行車。電話聯(lián)系法組織行車的一般程序如下。 （1）列車在故障范圍內(nèi)的各區(qū)間憑路票運行，用限速的人工駕駛模式（RM）駕駛，每一站間區(qū)間及前方站的線路內(nèi)只允許有一列列車占用。 （2）有關(guān)站值班站長接到行調(diào)命令后，分別在每個站臺監(jiān)控亭派值班員負(fù)責(zé)接發(fā)列車，并通知鄰站采用站間電話聯(lián)系法組織行車。 （3）進(jìn)路準(zhǔn)備。故障聯(lián)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(fā)列車。接車站值班員確認(rèn)站內(nèi)線路及區(qū)間空閑后，電話通知發(fā)車站同意接車;發(fā)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(fā)填寫好的路票并向司機顯示發(fā)車指示信號，司機確認(rèn)發(fā)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(diào)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(lián)鎖區(qū)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(yè)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(fā)令采用站間電話聯(lián)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(diào)確認(rèn)區(qū)間是否空閑占用時間為 2 min。（5）客村站與鷺江站辦理發(fā)車請求及填寫路票時間為3 min。（6）安排站臺值班員發(fā)車、司機確認(rèn)信號后關(guān)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(fā)車，列車發(fā)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(diào)恢復(fù)正常行車的命令，關(guān)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(fā)31min，即SICAS故障造成晚點31 min。 分析以上數(shù)據(jù)，車站間及與行調(diào)的電話聯(lián)系和辦理閉塞與進(jìn)路的時間無法減少，降低晚點影響的關(guān)鍵是能否取消路票填寫、交接和確認(rèn)這些環(huán)節(jié)，以及提高列車在故障區(qū)段的運行速度。2.3 路票作為電話聯(lián)系法行車憑證的弊端 路票是由車站行車值班員按規(guī)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(lián)系，確認(rèn)區(qū)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(yè)環(huán)節(jié)的安全關(guān)鍵是車站行車值班員要確保區(qū)間空閑。一般城市軌道交通的區(qū)間長度在1 000 m～1 500m，以行車速度25 km/h計，出清區(qū)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(qū)間的運行時間，成為制約列車運行間隔時間的關(guān)鍵。雖然路票具有憑證明確的優(yōu)點，但這種路票交接方式對安全并沒有關(guān)鍵性的意義，而且降低了作業(yè)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(jīng)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(nèi)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(guī)定為限速25 km/h，當(dāng)速度達(dá)到24 km/h時，列車發(fā)出報警，當(dāng)速度達(dá)到25 km/h時，列車即產(chǎn)生緊急制動。經(jīng)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(zhǔn)確把握，為了不造成超速而出現(xiàn)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(guī)定的限速低5km/h左右。 由表1可知，當(dāng)列車運行速度達(dá)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(yīng)的0.74 s（實驗數(shù)據(jù)）內(nèi)地鐵列車運行6 m，司機在開始意識制動后的 54 m內(nèi)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(jié)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(nèi)將列車制停。 目前，國內(nèi)城市軌道交通系統(tǒng)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(shè)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(lián)鎖區(qū)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(guān)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行了實操演練和仿真測算，部分?jǐn)?shù)據(jù)如表2所示。3列車運行間隔的調(diào)整方法 為了實現(xiàn)列車群對客流較為均衡的吸納，針對不同的區(qū)段采取不同的列車間隔調(diào)整方法是必需的。3.1“壓點”法 在ATC系統(tǒng)功能良好區(qū)段的列車，適當(dāng)縮短兩列車間的正常追蹤間隔，實現(xiàn)晚點危害的“分散化”，由所有列車共同承擔(dān)晚點。 基于列車間隔的意義，需要制定相應(yīng)措施，在前車出站晚點發(fā)生的過程中，采用增加在站停留時間等方法，適當(dāng)推遲后行列車到達(dá)下一站的時刻（應(yīng)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(xiàn)平均吸納客流，又可以避免出現(xiàn)后車的站外停車。3.2 “抽線”法 由于故障區(qū)段列車運行速度低、辦理作業(yè)時間長，而ATC正常區(qū)段列車運行速度高及行車作業(yè)時間短，勢必造成列車堵塞的情況。通過減少線上列車數(shù)量（即抽線）的方法實現(xiàn)均衡運輸，這樣既便于調(diào)度指揮，又方便客流組織。3.3 小交路折返法 如果聯(lián)鎖故障持續(xù)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(qū)段運行的列車可采取分段小交路運行。3.4 行車調(diào)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(diào)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(diào)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(xué)習(xí)，提高自身業(yè)務(wù)水平;加強和有關(guān)車站的聯(lián)系，準(zhǔn)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(diào)整方案;對晚點列車要及時和車站、乘務(wù)、公安等有關(guān)部門互通情況，加強站車組織，努力壓縮站停時間，盡快恢復(fù)正常運行秩序;將微機聯(lián)鎖故障的模擬或?qū)嵅傺菥氈贫然ㄟ^指揮手段的科學(xué)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(fā)令采用站間電話聯(lián)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(diào)確認(rèn)區(qū)間是否空閑占用時間為 2 min。（5）客村站與鷺江站辦理發(fā)車請求及填寫路票時間為3 min。（6）安排站臺值班員發(fā)車、司機確認(rèn)信號后關(guān)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(fā)車，列車發(fā)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(diào)恢復(fù)正常行車的命令，關(guān)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(fā)31min，即SICAS故障造成晚點31 min。 分析以上數(shù)據(jù)，車站間及與行調(diào)的電話聯(lián)系和辦理閉塞與進(jìn)路的時間無法減少，降低晚點影響的關(guān)鍵是能否取消路票填寫、交接和確認(rèn)這些環(huán)節(jié)，以及提高列車在故障區(qū)段的運行速度。2.3 路票作為電話聯(lián)系法行車憑證的弊端 路票是由車站行車值班員按規(guī)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(lián)系，確認(rèn)區(qū)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(yè)環(huán)節(jié)的安全關(guān)鍵是車站行車值班員要確保區(qū)間空閑。一般城市軌道交通的區(qū)間長度在1 000 m～1 500m，以行車速度25 km/h計，出清區(qū)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(qū)間的運行時間，成為制約列車運行間隔時間的關(guān)鍵。雖然路票具有憑證明確的優(yōu)點，但這種路票交接方式對安全并沒有關(guān)鍵性的意義，而且降低了作業(yè)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(jīng)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(nèi)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(guī)定為限速25 km/h，當(dāng)速度達(dá)到24 km/h時，列車發(fā)出報警，當(dāng)速度達(dá)到25 km/h時，列車即產(chǎn)生緊急制動。經(jīng)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(zhǔn)確把握，為了不造成超速而出現(xiàn)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(guī)定的限速低5km/h左右。 由表1可知，當(dāng)列車運行速度達(dá)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(yīng)的0.74 s（實驗數(shù)據(jù)）內(nèi)地鐵列車運行6 m，司機在開始意識制動后的 54 m內(nèi)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(jié)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(nèi)將列車制停。 目前，國內(nèi)城市軌道交通系統(tǒng)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(shè)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(lián)鎖區(qū)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(guān)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行了實操演練和仿真測算，部分?jǐn)?shù)據(jù)如表2所示。3列車運行間隔的調(diào)整方法 為了實現(xiàn)列車群對客流較為均衡的吸納，針對不同的區(qū)段采取不同的列車間隔調(diào)整方法是必需的。3.1“壓點”法 在ATC系統(tǒng)功能良好區(qū)段的列車，適當(dāng)縮短兩列車間的正常追蹤間隔，實現(xiàn)晚點危害的“分散化”，由所有列車共同承擔(dān)晚點。 基于列車間隔的意義，需要制定相應(yīng)措施，在前車出站晚點發(fā)生的過程中，采用增加在站停留時間等方法，適當(dāng)推遲后行列車到達(dá)下一站的時刻（應(yīng)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(xiàn)平均吸納客流，又可以避免出現(xiàn)后車的站外停車。3.2 “抽線”法 由于故障區(qū)段列車運行速度低、辦理作業(yè)時間長，而ATC正常區(qū)段列車運行速度高及行車作業(yè)時間短，勢必造成列車堵塞的情況。通過減少線上列車數(shù)量（即抽線）的方法實現(xiàn)均衡運輸，這樣既便于調(diào)度指揮，又方便客流組織。3.3 小交路折返法 如果聯(lián)鎖故障持續(xù)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(qū)段運行的列車可采取分段小交路運行。3.4 行車調(diào)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(diào)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(diào)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(xué)習(xí)，提高自身業(yè)務(wù)水平;加強和有關(guān)車站的聯(lián)系，準(zhǔn)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(diào)整方案;對晚點列車要及時和車站、乘務(wù)、公安等有關(guān)部門互通情況，加強站車組織，努力壓縮站停時間，盡快恢復(fù)正常運行秩序;將微機聯(lián)鎖故障的模擬或?qū)嵅傺菥氈贫然ㄟ^指揮手段的科學(xué)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。
