城市軌道交通自動(dòng)站間閉塞分析

吳 松（北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100073）

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)已經(jīng)由最初的固定閉塞發(fā)展為準(zhǔn)移動(dòng)閉塞和移動(dòng)閉塞，準(zhǔn)移動(dòng)閉塞和移動(dòng)閉塞在車(chē)載A TP故障情況下均降級(jí)為按自動(dòng)站間閉塞方式行車(chē)。自動(dòng)站間閉塞是指與集中聯(lián)鎖設(shè)備集中使用，采用軌道檢測(cè)裝置自動(dòng)檢查區(qū)間空閑，隨著辦理發(fā)車(chē)進(jìn)路自動(dòng)構(gòu)成站間閉塞，列車(chē)憑出站信號(hào)機(jī)顯示進(jìn)入發(fā)車(chē)進(jìn)路后，出站信號(hào)機(jī)自動(dòng)關(guān)閉，待列車(chē)出清區(qū)間后自動(dòng)解除閉塞的行車(chē)閉塞方式。自動(dòng)站間閉塞最早源于國(guó)鐵，并廣泛應(yīng)用于城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)。由于城市軌道交通與國(guó)鐵又有著明顯的區(qū)別，國(guó)鐵以進(jìn)站信號(hào)機(jī)或站界標(biāo)為車(chē)站與區(qū)間的分界，而城市軌道交通車(chē)站通常只設(shè)有出站信號(hào)和道岔防護(hù)信號(hào)機(jī)，既沒(méi)有進(jìn)站信號(hào)機(jī)也沒(méi)有站界標(biāo)，車(chē)站與區(qū)間的分界很難劃分。城市軌道交通的出站信號(hào)機(jī)在自動(dòng)閉塞模式下如同國(guó)鐵的區(qū)間自動(dòng)通過(guò)信號(hào)機(jī)，只要該信號(hào)機(jī)防護(hù)的區(qū)段空閑就自動(dòng)開(kāi)放允許信號(hào)（僅顯示綠燈）；在自動(dòng)站間閉塞模式下，不需要人工辦理，通過(guò)檢查該信號(hào)機(jī)至接車(chē)站站臺(tái)軌之間所有區(qū)段空閑而自動(dòng)開(kāi)放，如圖1中的SC1的開(kāi)放檢查G1～G6區(qū)段空閑，敵對(duì)進(jìn)路未建立，這種方式在列車(chē)正方向運(yùn)行沒(méi)什么問(wèn)題，但在列車(chē)折返時(shí)卻存在安全隱患。

1 原因分析

下面以圖1中甲站SC1為例進(jìn)行分析，SC1為自動(dòng)信號(hào)機(jī)，常態(tài)顯示綠色燈光，在自動(dòng)站間閉塞時(shí)，當(dāng)軌道區(qū)段G1～G6空閑及以F1為終端的敵對(duì)進(jìn)路未建立，不需要人工辦理便自動(dòng)開(kāi)放，當(dāng)G1～G6中的任意區(qū)段被占用或辦理了F1至Z1的進(jìn)路后將自動(dòng)關(guān)閉。若列車(chē)B需要在乙站進(jìn)行折返作業(yè)（城市軌道交通運(yùn)營(yíng)中經(jīng)常有小交路運(yùn)營(yíng)或折返列車(chē)），值班員為列車(chē)B辦理一條F2至Z1的折返進(jìn)路，如圖1中虛線(xiàn)所示，進(jìn)路檢查區(qū)段為G8～G5（其中G5為保護(hù)區(qū)段），G4～G1為瞬間檢查區(qū)段，所謂瞬間檢查是指建立進(jìn)路時(shí)檢查，待進(jìn)路建立F2信號(hào)開(kāi)放后就不再進(jìn)行檢查，甲站的出站信號(hào)機(jī)SC1為敵對(duì)信號(hào)，SC1將隨F2至Z1的折返進(jìn)路的建立而自動(dòng)關(guān)閉。該敵對(duì)信號(hào)與通常意義上的敵對(duì)信號(hào)有所不同，F(xiàn)2至Z1的進(jìn)路不是因?yàn)閿硨?duì)信號(hào)SC1處于開(kāi)放狀態(tài)不能建立，而是該進(jìn)路建立的同時(shí)關(guān)閉敵對(duì)信號(hào)機(jī)SC1。

從F2至Z1折返進(jìn)路的建立可以看出，在進(jìn)路建立時(shí)檢查了從G8至G1的所有區(qū)段，把道岔鎖閉在規(guī)定的位置（反位），并關(guān)閉了敵對(duì)信號(hào)SC1，似乎沒(méi)有什么安全問(wèn)題。但仔細(xì)分析后發(fā)現(xiàn)存在兩方面的不安全因素：1）可能造成司機(jī)在不知情的情況下闖紅燈冒進(jìn)信號(hào)，正向運(yùn)行列車(chē)與折返列車(chē)發(fā)生正面沖撞；2）可能造成正向運(yùn)行列車(chē)緊急自動(dòng)，導(dǎo)致乘客受傷。詳細(xì)分析如下。

自動(dòng)站間閉塞通常是準(zhǔn)移動(dòng)閉塞和移動(dòng)閉塞在車(chē)載A TP故障時(shí)的降級(jí)模式，

吳松，男，碩士畢業(yè)于西南交通大學(xué)，高級(jí)工程師。主要研究方向包括國(guó)鐵、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。曾參與京哈自閉改造工程、 廣深新增IV線(xiàn)工程、伊朗德黑蘭地鐵4號(hào)線(xiàn)、伊朗地鐵1號(hào)線(xiàn)北延伸線(xiàn)工程、伊朗地鐵1號(hào)線(xiàn)北延伸線(xiàn)簡(jiǎn)易信號(hào)系統(tǒng)工程、唐山磁浮試驗(yàn)項(xiàng)目、長(zhǎng)春輕軌三期工程、長(zhǎng)春輕軌一期工程信號(hào)系統(tǒng)改造工程、基于交叉環(huán)線(xiàn)的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)及列車(chē)運(yùn)行控制技術(shù)研究。在此模式下司機(jī)駕駛列車(chē)以地面信號(hào)為主要行車(chē)憑證。若甲站上行站臺(tái)（G11區(qū)段）停有列車(chē)A，待乘客上下完畢，乙站未辦理F2至Z 1的折返進(jìn)路時(shí)，SC1處于開(kāi)放狀態(tài)（點(diǎn)亮綠色燈光），司機(jī)關(guān)閉車(chē)門(mén)根據(jù)SC1的綠燈顯示啟動(dòng)列車(chē)向前運(yùn)行，當(dāng)列車(chē)接近SC1信號(hào)機(jī)尚未占?jí)篏1區(qū)段，此時(shí)若乙站辦理F2至Z1的折返進(jìn)路，SC1信號(hào)機(jī)隨著折返進(jìn)路的建立而關(guān)閉，但此時(shí)司機(jī)已經(jīng)看不見(jiàn)SC1信號(hào)機(jī)由綠燈改點(diǎn)了紅燈，因列車(chē)A既沒(méi)有車(chē)載A TP防護(hù)，又無(wú)區(qū)間信號(hào)機(jī)防護(hù)，司機(jī)將繼續(xù)駕駛列車(chē)A向乙站運(yùn)行，若值班員或司機(jī)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將可能與折返的列車(chē)B發(fā)生正面沖撞，造成事故，后果將不堪設(shè)想。另一種情況，若乙站辦理F2至Z1的折返進(jìn)路時(shí)，甲站的SC1信號(hào)隨著乙站折返進(jìn)路的建立而自動(dòng)關(guān)閉，列車(chē)A跳停（即在該站不停車(chē)）甲站向乙站方向運(yùn)行，列車(chē)已經(jīng)接近甲站或已經(jīng)壓入甲站站臺(tái)區(qū)段G15時(shí)，司機(jī)正駕駛列車(chē)按照規(guī)定限速（列車(chē)通過(guò)車(chē)站一般為50 km/h）通過(guò)甲站，SC1信號(hào)機(jī)突然由綠燈變?yōu)榧t燈，為了不讓列車(chē)冒進(jìn)信號(hào)，司機(jī)立即采用制動(dòng)措施，因距離太近不得不采取緊急制動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)可能造成乘客受傷。

2 解決措施

為了避免因接車(chē)站辦理折返進(jìn)路導(dǎo)致發(fā)車(chē)站出站信號(hào)機(jī)自動(dòng)關(guān)閉造成列車(chē)冒進(jìn)信號(hào)發(fā)生正面沖撞或者產(chǎn)生緊急制動(dòng)的發(fā)生，可有兩種解決方案，方案一，延長(zhǎng)瞬間檢查區(qū)段；方案二，站間不采用閉塞方式，而是采用進(jìn)路方式。

方案一，延長(zhǎng)瞬間檢查區(qū)段。乙站在辦理F2至Z1的折返進(jìn)路時(shí)，對(duì)軌道區(qū)段的檢查除了G8～G5區(qū)段空閑外，還需要把瞬間檢查區(qū)段向SC1信號(hào)機(jī)外方繼續(xù)延長(zhǎng)，延長(zhǎng)至G15、G14，甚至是G13、G12，區(qū)段的具體數(shù)量需要根據(jù)列車(chē)的最高運(yùn)行速度、線(xiàn)路的坡度、設(shè)備的響應(yīng)時(shí)間和司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間等因素，經(jīng)牽引計(jì)算后得出，確保SC1信號(hào)機(jī)因乙站辦理折返進(jìn)路而關(guān)閉時(shí)，司機(jī)采用常用制動(dòng)方式，能安全的停于該架信號(hào)機(jī)前方，既不冒進(jìn)信號(hào)又不產(chǎn)生緊急制動(dòng)。

方案二，站間不采用閉塞方式，而是采用進(jìn)路方式控制。從上面的分析看出，不管是列車(chē)冒進(jìn)信號(hào)還是產(chǎn)生緊急制動(dòng)，都由于SC1信號(hào)機(jī)為自動(dòng)開(kāi)放信號(hào)機(jī)，隨著乙站辦理F2至Z1的折返進(jìn)路建立而關(guān)閉所造成的。我們可以設(shè)想如果乙站在辦理折返進(jìn)路時(shí)，SC1信號(hào)已經(jīng)處于關(guān)閉狀態(tài)，列車(chē)就不可能冒進(jìn)該架信號(hào)機(jī)或因該架信號(hào)機(jī)的關(guān)閉列車(chē)產(chǎn)生緊急制動(dòng)。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，只需將SC1信號(hào)由自動(dòng)信號(hào)機(jī)改為進(jìn)路方式辦理才能開(kāi)放的信號(hào)機(jī)即可。把甲站上行方向SC1至F1設(shè)置為一條進(jìn)路，為每架信號(hào)機(jī)設(shè)置始端和終端按鈕，例如甲站的要開(kāi)放SC1信號(hào)機(jī)需要按壓SC1始端和F1終端的按鈕，在其它聯(lián)鎖條件滿(mǎn)足時(shí)SC1開(kāi)放。乙站的XC1和甲站的XC2開(kāi)放同理。在城市軌道交通中實(shí)現(xiàn)進(jìn)路方式控制并不困難，由于站間距較短，一般在1～1.5 km范圍內(nèi)，一個(gè)聯(lián)鎖區(qū)通常管轄多個(gè)車(chē)站。不論是辦理甲站至乙站的進(jìn)路還是辦理乙站至甲站的進(jìn)路都可以在同一個(gè)控制臺(tái)上進(jìn)行操作，即便是跨聯(lián)鎖區(qū)的進(jìn)路實(shí)現(xiàn)起來(lái)也并不困難，只要把接車(chē)站管轄的軌道區(qū)段及相關(guān)聯(lián)鎖條件傳送到發(fā)車(chē)站，便可實(shí)現(xiàn)在發(fā)車(chē)站辦理跨區(qū)進(jìn)路。

3 結(jié)束語(yǔ)

城市軌道交通安全始終置于運(yùn)營(yíng)的首要位置，城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的安全性，確保列車(chē)運(yùn)營(yíng)安全。以上兩種解決方案都能解決因辦理折返進(jìn)路可能導(dǎo)致信號(hào)關(guān)閉致使列車(chē)冒進(jìn)信號(hào)或產(chǎn)生緊急制動(dòng)的問(wèn)題。若采用自動(dòng)站間閉塞的方式，為防止列車(chē)折返時(shí)造成危險(xiǎn)，需要對(duì)瞬間檢查區(qū)段進(jìn)行延長(zhǎng)，但瞬間檢查區(qū)段的確定相對(duì)困難，考慮的因素較多，即便是經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)人員也難免因考慮不周全產(chǎn)生危險(xiǎn)，而采用方案二，進(jìn)路方式實(shí)現(xiàn)列車(chē)站間運(yùn)行的控制，不僅在設(shè)計(jì)時(shí)比較簡(jiǎn)單，進(jìn)路的檢查屬于常規(guī)的聯(lián)鎖條件，即便是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)不夠豐富的設(shè)計(jì)人員也不會(huì)因考慮不全，造成危及行車(chē)安全事故的發(fā)生，因此，在城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)結(jié)合城市軌道交通的特點(diǎn)采用既便于設(shè)計(jì)，又能有效保障列車(chē)運(yùn)營(yíng)安全的方案二。

[1 林瑜筠, 張鐵增. 區(qū)間信號(hào)自動(dòng)控制[M].北京：中國(guó)鐵道出版社,2009.

[2]TB/T2668-200鐵路自動(dòng)站間閉塞技術(shù)條件[S].