廣州地鐵六號(hào)線卡斯柯信號(hào)系統(tǒng)buffer緩沖區(qū)影響研究

鐘思毅

摘 要：2013年12月28日廣州地鐵六號(hào)線首通段正式開通。六號(hào)線是廣州地鐵第一個(gè)使用卡斯柯信號(hào)系統(tǒng)的線路。后續(xù)六號(hào)線二期、十三號(hào)線也使用卡斯柯信號(hào)系統(tǒng)。廣州地鐵六號(hào)線曾經(jīng)發(fā)生連續(xù)三列相鄰的列車產(chǎn)生緊急制動(dòng)的事件，經(jīng)事后分析，后續(xù)兩列列車緊急制動(dòng)是由于前一列列車降級(jí)產(chǎn)生的buffer導(dǎo)致。因此對(duì)卡斯柯系統(tǒng)buffer產(chǎn)生的原理、現(xiàn)象及影響進(jìn)行研究，對(duì)后續(xù)如何防止列車因buffer導(dǎo)致列車緊急制動(dòng)尤為重要。

關(guān)鍵詞：廣州地鐵六號(hào)線；卡斯柯信號(hào)系統(tǒng)；buffer緩沖區(qū)

1 Buffer介紹

1.1 buffer定義

buffer中文解釋為緩沖區(qū)，目的是用于減緩速度，提高安全性和舒適性。當(dāng)車載信號(hào)故障或者人為原因?qū)е铝熊嚲o急制動(dòng)降級(jí)時(shí)，中央信號(hào)系統(tǒng)會(huì)在列車占用計(jì)軸的兩端設(shè)定一個(gè)緩沖區(qū)，防止后續(xù)列車進(jìn)入該區(qū)域，確保行車安全。（后續(xù)講解都以buffer描述）

1.2 buffer場(chǎng)景測(cè)試

（1）場(chǎng)景1。前行列車BM模式在車站停穩(wěn)，后續(xù)列車在后一站以CBTC-ATO動(dòng)車。

目的：測(cè)試帶通信BM是否存在buffer？

結(jié)果：后續(xù)列車在距離前行列車20米處停車。

結(jié)論：帶通信BM不存在buffer。

（2）場(chǎng)景2。前行列車在車站停穩(wěn)轉(zhuǎn)OFF模式，后續(xù)列車在后一站以CBTC-ATO動(dòng)車。后續(xù)列車速度碼為零停車后，前行列車離開，是否收到速度碼，能否PM動(dòng)車。

目的：測(cè)試OFF模式列車是否存在buffer。如buffer存在，后續(xù)列車自動(dòng)停車后，buffer解除后是否能收到速度碼？

結(jié)果：后續(xù)列車在距離前行列車約800米處停車。前行列車動(dòng)車后能收到速度碼，能以CBTC-PM動(dòng)車。

結(jié)論：OFF模式列車存在buffer。后續(xù)列車未進(jìn)入buffer范圍時(shí)，接近buffer緩沖區(qū)會(huì)自動(dòng)停車，buffer離開后會(huì)收到速度碼。

（3）場(chǎng)景3。前行列車在車站停穩(wěn)，后續(xù)列車以CBTC-ATO進(jìn)入前車buffer，前行列車轉(zhuǎn)OFF模式。后續(xù)列車是否產(chǎn)生緊急制動(dòng)，如緊急制動(dòng)能否以RM1模式動(dòng)車。

目的：測(cè)試列車進(jìn)入buffer范圍后，前車轉(zhuǎn)OFF模式，是否導(dǎo)致后車緊急制動(dòng)？如果后車產(chǎn)生緊急制動(dòng)，當(dāng)buffer解除后，是否能收到速度碼？如不能收到速度碼，RM1動(dòng)車多少米能收到速度碼？

結(jié)果：后續(xù)列車產(chǎn)生緊急制動(dòng)后，前行列車恢復(fù)CBTC模式，后續(xù)列車有速度碼，但有緊制圖標(biāo)無法動(dòng)車。列車以RM1模式動(dòng)車后立刻收到速度碼恢復(fù)CBTC模式。

結(jié)論：buffer導(dǎo)致的列車緊急制動(dòng)，待buffer解除或離開后，緊制列車以RM1模式動(dòng)車能立刻收到速度碼恢復(fù)CBTC模式。

（4）場(chǎng)景4。前行列車分別以有通信的RM1模式與丟失定位的RM1模式停穩(wěn)車站，后續(xù)列車以CBTC-ATO模式動(dòng)車。

目的：測(cè)試不同RM1模式下buffer是否存在？

結(jié)果：有通信的RM1模式列車，后續(xù)列車在距離前車27米自動(dòng)停車；失定位的RM1模式列車，后續(xù)列車在在約800米后自動(dòng)停車。

結(jié)論：有通信的RM1模式列車不會(huì)產(chǎn)生buffer，丟失定位的RM1模式列車會(huì)產(chǎn)生buffer。

1.3 測(cè)試總結(jié)

會(huì)產(chǎn)生buffer的降級(jí)模式。（1）URM/OFF（丟失定位，信號(hào)系統(tǒng)顯示紫光帶）；（2）OFF（沒有丟失定位，信號(hào)系統(tǒng)顯示紅光帶）；（3）BM（丟失定位，信號(hào)系統(tǒng)顯示紫光帶）；（4）RM1（丟失定位，信號(hào)系統(tǒng)顯示紫光帶）。

1.4 buffer影響范圍

列車緊制占用的計(jì)軸尾部延后約800米。如列車緊制位置在計(jì)軸頭部，需加上計(jì)軸距離（正線最長的計(jì)軸約長1.2KM）。經(jīng)與卡斯柯廠家了解，信號(hào)系統(tǒng)計(jì)算buffer的最終距離在800米到1200米之間（信號(hào)系統(tǒng)需通過計(jì)算多項(xiàng)數(shù)據(jù)得出延后距離）。

2 buffer影響研究

2.1 buffer影響

由于buffer對(duì)后續(xù)列車影響的最終距離在800米到1200米之間，當(dāng)列車降級(jí)或計(jì)軸故障導(dǎo)致buffer出現(xiàn)時(shí)，后續(xù)CBTC列車未進(jìn)入該區(qū)域會(huì)在該區(qū)域前自動(dòng)停車，如已在buffer區(qū)域當(dāng)中，CBTC列車會(huì)產(chǎn)生緊制。

2.2 受buffer影響后列車動(dòng)車方法

2.2.1 如果buffer是由于列車降級(jí)/計(jì)軸故障導(dǎo)致，后續(xù)CBTC列車未進(jìn)入該buffer區(qū)域，列車將在該區(qū)域前自動(dòng)停車。后續(xù)如buffer區(qū)域向前或取消，自動(dòng)停車的列車能再次收到速度碼憑信號(hào)動(dòng)車。

2.2.2 如果buffer是由于列車降級(jí)/計(jì)軸故障導(dǎo)致，后續(xù)CBTC列車已進(jìn)入該buffer區(qū)域，列車將會(huì)產(chǎn)生緊制。即使buffer區(qū)域向前，緊制列車仍無法收到速度碼，需要以RM1或OFF模式動(dòng)車（RM1模式動(dòng)車的列車動(dòng)車后能立刻收到速度碼，恢復(fù)CBTC模式）。

3 buffer影響時(shí)的行車間隔控制原則

廣州地鐵六號(hào)線區(qū)間距離在800米以下的有兩個(gè)，分別為海珠廣場(chǎng)～北京路、天平架～燕塘區(qū)間，長度分別為631、646米。由于buffer對(duì)后續(xù)列車影響的最終距離在800米到1200米之間，因此在產(chǎn)生buffer影響區(qū)域要做好行車間隔控制，避免出現(xiàn)人為原因?qū)е铝熊嚲o急制動(dòng)。具體原則如下：（1）組織前行列車降級(jí)時(shí)，需要將后續(xù)列車扣停在后續(xù)站臺(tái)，避免列車在運(yùn)行過程中產(chǎn)生緊制。（2）列車在正線產(chǎn)生緊制降級(jí)并產(chǎn)生buffer，后續(xù)第一列列車與故障列車按照區(qū)段進(jìn)路行車法組織行車。如按照區(qū)段進(jìn)路行車法控制列車間隔，后續(xù)列車仍會(huì)出現(xiàn)因受buffer影響且區(qū)間距離少于800米時(shí)而自動(dòng)停車，待前行列車出清影響區(qū)域后司機(jī)再憑車載信號(hào)動(dòng)車。行調(diào)可視情況提前組織后續(xù)第一列車限速60km/h運(yùn)行。（3）如計(jì)軸故障產(chǎn)生buffer區(qū)域，行調(diào)根據(jù)buffer影響區(qū)域及六號(hào)線線路綜合示意圖的數(shù)據(jù)，大概得出對(duì)后續(xù)列車影響的范圍。原則上在故障計(jì)軸的至少前一車站轉(zhuǎn)OFF模式越紅燈/憑引導(dǎo)信號(hào)前往壓軸，如得出列車到達(dá)前一車站前會(huì)自動(dòng)停車，可提前通知司機(jī)轉(zhuǎn)OFF模式運(yùn)行前往壓軸。

4 終點(diǎn)站buffer影響及行車調(diào)整

4.1 終點(diǎn)站計(jì)軸紫光帶特殊buffer介紹

4.1.1 特殊處理區(qū)域。終點(diǎn)站部分計(jì)軸會(huì)進(jìn)行特殊處理，buffer的長度會(huì)大大縮短。特殊處理的區(qū)域一般為終點(diǎn)站的折返線、存車線及部分站臺(tái)區(qū)域。

4.1.2 buffer特殊處理目的。對(duì)終點(diǎn)站區(qū)段buffer進(jìn)行特殊處理，主要是為了提高列車在終點(diǎn)站的折返效率。舉個(gè)例子，廣州地鐵六號(hào)線潯峰崗下行站臺(tái)經(jīng)過特殊處理后，如出現(xiàn)該區(qū)段紫光帶，后續(xù)CBTC列車能進(jìn)行正常站前折返。

4.2 廣州地鐵六號(hào)線終點(diǎn)站行車調(diào)整研究

4.2.1 潯峰崗行車調(diào)整。（1）由于潯峰崗下行站臺(tái)列車降級(jí)或紫光帶產(chǎn)生buffer，后續(xù)列車能正常站前折返，后續(xù)列車在潯峰崗下行紫光帶未處理或列車未到達(dá)轉(zhuǎn)換軌前維持站前折返。（2）潯峰崗采用站前折返時(shí)，如潯峰崗下行紫光帶未處理或故障列車未到達(dá)轉(zhuǎn)換軌，后續(xù)第一列車在潯峰崗上行停穩(wěn)上行且進(jìn)路已排列，P0103將在定位。后續(xù)第二列車在橫沙下行開出會(huì)受到buffer影響導(dǎo)致停車，因此會(huì)影響站前折返效率。建議后續(xù)列車不組織站前折返，將列車扣停在橫沙下行，待列車到達(dá)折返線后再放車，避免列車緊急制動(dòng)。

4.2.2 長 、香雪行車注意事項(xiàng)。故障列車需進(jìn)入長 折返線或香雪存車線擺放時(shí)，需注意控制后續(xù)列車與故障列車間隔，如故障列車在進(jìn)折返線、存車線時(shí)后續(xù)列車速度碼為零時(shí)，要求司機(jī)做好廣播，并在列車收到速度碼后再憑信號(hào)顯示動(dòng)車。