淺析計軸故障對CBTC運行列車連續(xù)性的影響

【摘要】天津地鐵2、3號線采用基于通信的列車控制方式，使用計軸系統(tǒng)對列車所在位置進(jìn)行檢測。計軸故障會時使列車不能運行在CBTC模式，對CBTC列車運行的連續(xù)性造成影響，通過引入移動閉塞準(zhǔn)備狀態(tài)的方式及聯(lián)鎖分析，對不影響CBTC運行的幾種典型計軸系統(tǒng)故障進(jìn)行了討論。

【關(guān)鍵詞】CBTC;計軸系統(tǒng)

一、前言

計軸系統(tǒng)是城市軌道交通的基礎(chǔ)信號設(shè)備之一，通過對所在位置列車輪軸進(jìn)行計數(shù)校驗從而判斷列車所在計軸區(qū)段的占用與空閑，是影響行車安全的關(guān)鍵設(shè)備之一。天津地鐵2、3號線使用泰雷茲公司的AzLM計軸系統(tǒng)，AzLM計軸系統(tǒng)有計軸評估單元，可以更智能地檢測列車占用，實現(xiàn)故障恢復(fù)，具有更完整的系統(tǒng)功能。

二、CBTC下計軸故障對運營的影響

計軸故障作為地鐵信號系統(tǒng)常發(fā)故障之一，如果沒有及時處理或長時間無法處理，將可能導(dǎo)致列車需要以無軌旁ATP保護的人工駕駛模式越過故障計軸，將給行車、客運安全帶來較大風(fēng)險。[1]

列車運行過程中，為了使CBTC列車可以安全的跟隨固定閉塞列車（非CBTC列車）運行，區(qū)域控制器（RATP）將計軸區(qū)段分別定義為移動閉塞（MB）或固定閉塞（區(qū)段）。移動閉塞區(qū)段確認(rèn)僅有CBTC列車可以進(jìn)入。移動閉塞計軸區(qū)段的確認(rèn)在轉(zhuǎn)換軌或車站完成。

固定閉塞區(qū)段將跟隨的CBTC 列車的移動授權(quán)限定在固定閉塞區(qū)段的邊界上。任何在固定閉塞區(qū)段內(nèi)的CBTC列車禁止使用ATP及ATO模式運行。

三、CBTC下計軸典型故障

正常的CBTC列車在駛出占用計軸區(qū)段后計軸區(qū)段未及時清空造成的錯誤占用和在沒有固定閉塞列車接近時，計軸區(qū)段出現(xiàn)占用是計軸系統(tǒng)常出現(xiàn)的兩種錯誤占用情況。這種錯誤占用會使CBTC的正常運行變得不可靠，而且發(fā)生錯誤占用時，一般的CBTC列車將禁止駛?cè)牍收蠀^(qū)段，從而出現(xiàn)列車降級運行的情況。[2]

為在不影響CBTC運行的情況下解決該錯誤占用，RATP使用一種稱為MB（移動閉塞準(zhǔn)備狀態(tài)）的新的占用狀態(tài)來檢測故障計軸區(qū)段。

常見的計軸故障有以下幾種：

1.正常CBTC列車駛離后發(fā)生錯誤占用（即隨列車為CBTC列車，見圖1）。計軸數(shù)據(jù)讀入與讀出不一致，發(fā)生故障。前車不受計軸故障影響。RATP中10s計時器開始計時，10s計時結(jié)束，RATP將故障區(qū)段改為MB。調(diào)度員對故障區(qū)段的頭端計軸完成預(yù)復(fù)位后。跟隨列車的移動授權(quán)越過該故障區(qū)段并以ATO模式掃過該區(qū)段。計軸故障清除，在跟隨車出清該區(qū)段后。該區(qū)段變?yōu)槲凑加脿顟B(tài)。由于沒有固定閉塞軌道區(qū)段與故障區(qū)段相鄰，所以不可能有非通信列車進(jìn)入故障區(qū)段。列車?yán)^續(xù)以ATO模式運行，未降級。

2.CBTC列車前方計軸區(qū)段顯示錯誤占用。見圖2，因相鄰區(qū)段未占用，RATP立即將故障區(qū)段變?yōu)橐苿娱]塞準(zhǔn)備狀態(tài)。CBTC列車具有移動授權(quán)，可通過該故障區(qū)段。因與故障區(qū)段相鄰位置無固定閉塞，所以不可能有非通信列車進(jìn)入該故障區(qū)段。即使沒有對故障區(qū)段進(jìn)行預(yù)復(fù)位，也不影響CBTC運行。

3.即將被占用的區(qū)段發(fā)生計軸故障。見圖3，相鄰區(qū)段為移動閉塞且附近無固定閉塞時，RTAP中5s計時器計時，計時結(jié)束后，該故障區(qū)段上未報告有列車占用，且與故障區(qū)段相鄰位置無固定閉塞，因此不可能有非通信列車進(jìn)入該故障區(qū)段。RATP將占用的區(qū)段設(shè)置為移動閉塞，RATP將該故障區(qū)段轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿娱]塞準(zhǔn)備狀態(tài)。具有移動授權(quán)的CBTC列車，可以以ATO運行通過該故障區(qū)段，為降級。

4.與移動閉塞區(qū)段相鄰的計軸區(qū)段占用發(fā)生故障（相鄰移動閉塞區(qū)段的列車通信故障）即將被占用的區(qū)段計軸發(fā)生故障。見圖4，如果相鄰區(qū)段為移動閉塞且附近無固定閉塞時，RATP 將占用的區(qū)段設(shè)置為移動閉塞。RTAP中5s計時器計時，計時結(jié)束后，故障區(qū)段上未報告有列車占用。則RATP將該故障區(qū)段轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿娱]塞準(zhǔn)備狀態(tài)。CBTC列車具有移動授權(quán)，可以 ATO模式通過該故障區(qū)段。

如果列車在規(guī)定時間內(nèi)仍未報告位置更新，RATP 在數(shù)據(jù)庫中將該車設(shè)置為通信故障列車。移動閉塞準(zhǔn)備區(qū)段轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭ㄩ]塞。該故障列車的移動授權(quán)僅限于固定閉塞區(qū)段的邊界處，列車降級運行。

四、結(jié)論

通過區(qū)域控制器（RATP）引入移動閉塞準(zhǔn)備（MB），可以有效降低因計軸故障引起的列車運營模式降級情況，在故障安全的前提下保證CBTC下的列車運行連續(xù)性，降低人工參與度，減少人為錯誤，保證了行車安全。

參考文獻(xiàn)

[1]楊潤廣.計軸器在城市軌道交通控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技信息，2011（20）：168-169.

[2]陳鋒華.淺談移動閉塞的基本原理[J].鐵道通信信號，2005，

41（2）：12-13.

作者簡介：王炳者（1986—），男，碩士，現(xiàn)供職于天津市地下鐵道運營有限公司信號室。