城軌列車無ATP防護(hù)時(shí)的行車組織措施探討

陳寧

【摘 要】列車自動(dòng)防護(hù)（ATP，Automatic Train Protection）系統(tǒng)是保障城市軌道交通行車安全的重要設(shè)備。因設(shè)備故障導(dǎo)致列車無ATP系統(tǒng)防護(hù)時(shí)，將會(huì)影響運(yùn)營工作的正常開展。本文結(jié)合天津地鐵1號線ATP系統(tǒng)設(shè)備功能特點(diǎn)，分析無ATP防護(hù)列車對運(yùn)營安全的影響，以現(xiàn)行行車組織措施為基礎(chǔ)，按照先通后復(fù)、逐步降級行車閉塞法等處置原則提出一套安全、高效、可行的行車組織優(yōu)化措施，以適應(yīng)進(jìn)一步縮小列車運(yùn)行間隔的趨勢。

【關(guān)鍵詞】軌道交通;列車自動(dòng)防護(hù);行車組織

中圖分類號： U284.48 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）01-0255-002

0 前言

城市軌道交通以其安全、準(zhǔn)點(diǎn)、快捷、環(huán)保、運(yùn)量大的優(yōu)勢深受市民喜愛。受制于車站間距短、行車密度大、隧道凈空小、設(shè)備系統(tǒng)多等條件制約，城市軌道交通采用自動(dòng)化程度較高的信號系統(tǒng)保障列車安全、準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)行的同時(shí)，還必須制定一套安全、高效的行車組織方法，保障設(shè)備系統(tǒng)故障降級時(shí)的運(yùn)營生產(chǎn)安全。

列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）系統(tǒng)通過列車位置檢測、自動(dòng)限速、車地?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ鼙Ｕ习踩男熊囬g隔、行駛速度，是確保運(yùn)營安全、提高行車效率的重要設(shè)備。因設(shè)備故障導(dǎo)致列車無ATP防護(hù)時(shí)，各行車崗位通過何種組織、聯(lián)動(dòng)措施來保障運(yùn)營安全、提高設(shè)備降級時(shí)的行車效率，是城市軌道交通行車組織工作的重點(diǎn)。

1 ATP系統(tǒng)功能及故障影響

1.1 ATP系統(tǒng)功能概述

天津地鐵1號線列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）系統(tǒng)由軌旁ATP設(shè)備系統(tǒng)和車載ATP設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)成。車載ATP接收軌旁ATP傳輸?shù)囊苿?dòng)授權(quán)、臨時(shí)限速、車站站臺情況等信息，軌旁ATP接收車載ATP傳輸?shù)牧熊囄恢谩⒖刂萍墑e及駕駛模式等列車狀態(tài)信息，從而實(shí)現(xiàn)列車超速防護(hù)、方向監(jiān)督、車門/站臺門狀態(tài)監(jiān)督、駕駛模式監(jiān)督、自動(dòng)停車等安全防護(hù)功能。

ATP系統(tǒng)信息傳遞的方式有連續(xù)式、點(diǎn)式兩種。連續(xù)式是基于無線通信的信息傳輸方式，軌旁無線單元實(shí)時(shí)傳遞“車-地”數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)閉塞的行車追蹤方式;此時(shí)地面信號機(jī)滅燈，司機(jī)按照車載信號行車，行車間隔可達(dá)到90s。點(diǎn)式是連續(xù)式的降級模式，通過設(shè)置在地面信號機(jī)附近的應(yīng)答器傳遞“車-地”數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)進(jìn)路閉塞的追蹤方式，此時(shí)地面信號機(jī)亮燈，列車以地面信號機(jī)作為安全間隔;受限于地面信號機(jī)數(shù)量，行車間隔約240s。

列車在ATP系統(tǒng)防護(hù)下運(yùn)行時(shí)，通常采用自動(dòng)駕駛模式（AM）或ATP監(jiān)控下的人工駕駛模式（SM）。當(dāng)ATP系統(tǒng)故障或被人為切除時(shí)，司機(jī)可選擇人工控制列車運(yùn)行速度的非限制人工（NRM）駕駛模式，或系統(tǒng)限速25km/h的限制人工（RM）駕駛模式維持列車運(yùn)行。

1.2 無ATP防護(hù)列車對運(yùn)營的影響

因ATP故障造成列車無自動(dòng)防護(hù)時(shí)，“車-地”通訊處于中斷狀態(tài)。列車車載人機(jī)界面（HMI）顯示ATP狀態(tài)為紅色，不能選擇AM或SM駕駛模式繼續(xù)運(yùn)行。列車自動(dòng)監(jiān)視（ATS）系統(tǒng)顯示列車信息變更為非通信車?？刂浦行膬H通過線路計(jì)軸設(shè)備獲得列車運(yùn)行相對位置。無ATP防護(hù)列車對運(yùn)營的影響主要有：

（1）列車控制模式降級。無法通過信號系統(tǒng)移動(dòng)控制行車間隔，司機(jī)憑地面信號顯示或調(diào)度員指令行車，導(dǎo)致行車間隔增大，部分區(qū)段列車積壓，降低了運(yùn)營效率及服務(wù)質(zhì)量。

（2）列車車載設(shè)備無法采集前方線路區(qū)段信息，如通過ATS設(shè)置的限速、緊急停車、跳停等操作均失效，車站人員按壓站臺緊急停車按鈕是無法實(shí)現(xiàn)列車站外停車。

（3）司機(jī)工作壓力增大。因各線路區(qū)段的設(shè)計(jì)限速不同，部分區(qū)域因噪音擾民、沉降等原因還設(shè)有臨時(shí)限速，因此采用NRM模式駕駛列車時(shí)，司機(jī)必須嚴(yán)格按照該區(qū)段最低限速值駕駛列車。

（4）增加各行車崗位聯(lián)動(dòng)作業(yè)內(nèi)容。列車無法自動(dòng)采集前方信息時(shí)，需通過調(diào)度員、車站人員聯(lián)系列車司機(jī)傳遞相關(guān)信息。若故障發(fā)生時(shí)遇同一條進(jìn)路內(nèi)有多列車運(yùn)行的情況，行車調(diào)度員更應(yīng)謹(jǐn)慎組織，防止因車距過近導(dǎo)致列車沖撞。

此外，按故障類型分類，列車車載ATP系統(tǒng)故障僅影響故障列車的自動(dòng)防護(hù)運(yùn)行;軌旁ATP系統(tǒng)故障將影響經(jīng)過此軌道區(qū)段的所有列車;聯(lián)鎖系統(tǒng)故障將影響整個(gè)聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)所有列車自動(dòng)防護(hù)運(yùn)行，且無法建立行車進(jìn)路。

2 現(xiàn)行行車組織措施

因無ATP防護(hù)的列車對運(yùn)營工作的影響程度有限，一般情況下不進(jìn)行列車清客處理。為保障運(yùn)營效率，通常采取限速運(yùn)行、加強(qiáng)防控等措施維持列車運(yùn)行及載客運(yùn)營工作。按照現(xiàn)行規(guī)定，對無ATP防護(hù)的列車參與運(yùn)營的情況主要采取如下措施：

（1）運(yùn)營過程中出現(xiàn)無ATP防護(hù)的列車，采用NRM駕駛模式維持運(yùn)營至終點(diǎn)站下線。

（2）司機(jī)按照調(diào)度命令執(zhí)行限速、跳停等要求，嚴(yán)格按限速要求駕駛列車。NRM駕駛模式列車在高架區(qū)段限速60km/h，在地面、地下、過渡區(qū)段限速45km/h，列車進(jìn)站限速25km/h。當(dāng)信號允許速度、線路允許速度、構(gòu)造速度不一致時(shí)，按其中最低速度要求運(yùn)行。

（3）行車調(diào)度員及時(shí)將無ATP防護(hù)列車的車次信息通知運(yùn)行前方各車站，視影響情況對嚴(yán)重晚點(diǎn)的列車進(jìn)行清客處理。

（4）車站對無ATP防護(hù)列車進(jìn)行進(jìn)出站監(jiān)控。發(fā)車站向接車站報(bào)列車發(fā)點(diǎn)，并配合司機(jī)做好開關(guān)站臺門作業(yè)。遇特殊情況需列車在站外停車時(shí)，車站應(yīng)立即報(bào)告行車調(diào)度員，并在站臺尾部向來車方向顯示緊急停車手信號。

（5）遇軌旁ATP系統(tǒng)故障、聯(lián)鎖系統(tǒng)故障時(shí)，降級閉塞法組織行車。

現(xiàn)行行車組織措施能夠較好地聯(lián)動(dòng)列車司機(jī)、行車調(diào)度員、車站人員，防護(hù)無ATP列車參與運(yùn)營的全過程，盡量減少無ATP列車的行駛距離，防止意外發(fā)生。

天津地鐵1號線目前最小行車間隔為4分，列車運(yùn)行間隔至少為一個(gè)站間區(qū)間。當(dāng)某列車失去ATP防護(hù)降級行車時(shí)，能實(shí)現(xiàn)以地面信號機(jī)為分界，按地面信號顯示行車。按照列車運(yùn)行間隔進(jìn)一步縮小的趨勢，如行車間隔縮短至2分，或?qū)⒊霈F(xiàn)一條進(jìn)路內(nèi)多列車追蹤運(yùn)行的情況。此時(shí)若某列車失去ATP防護(hù)降級運(yùn)行，將無法立即實(shí)現(xiàn)以地面信號機(jī)為行車間隔的進(jìn)路閉塞行車。

3 行車組織措施調(diào)整優(yōu)化

3.1 調(diào)整原則

城市軌道交通行車組織工作以安全、準(zhǔn)確、高效、服務(wù)為宗旨。因設(shè)備故障導(dǎo)致無法按正常方式監(jiān)控和組織行車時(shí)，在保障安全的前提下，一般按照如下原則進(jìn)行行車組織調(diào)整：

（1）“先通后復(fù)”，防止因線路阻塞造成運(yùn)營中斷。

（2）按照故障類型采取相應(yīng)處置措施。

（3）降級行車閉塞方式保障列車安全間隔。

（4）調(diào)度員指示受影響的列車恢復(fù)運(yùn)行。

（5）調(diào)動(dòng)車站人員參與互聯(lián)互控。

3.2 行車組織措施優(yōu)化

因ATP車載或地面設(shè)備故障導(dǎo)致列車迫停并降級控制級別時(shí)，司機(jī)立即聯(lián)系調(diào)度員。調(diào)度員確認(rèn)列車停車位置與前方第一架信號機(jī)間無占用顯示、進(jìn)路道岔位置正確后，準(zhǔn)許該列車按進(jìn)路閉塞憑地面信號機(jī)顯示運(yùn)行。后續(xù)列車受前車影響迫停時(shí)，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系調(diào)度員，調(diào)度員確認(rèn)追蹤間隔后指示列車待命或按進(jìn)路閉塞行車。待列車駛離故障區(qū)段或故障修復(fù)具備升級條件后，司機(jī)應(yīng)盡快升級駕駛模式，恢復(fù)移動(dòng)閉塞行車。

因車載ATP故障導(dǎo)致單列車無ATP防護(hù)時(shí)，若司機(jī)無法修復(fù)故障，調(diào)度員指派車站人員添乘監(jiān)督，列車限速運(yùn)行至終點(diǎn)站下線。其他處置措施及注意事項(xiàng)按現(xiàn)行行車組織措施（1）至（4）。

因地面設(shè)備故障導(dǎo)致經(jīng)過個(gè)別軌道區(qū)段的列車無ATP防護(hù)時(shí)，調(diào)度員應(yīng)確認(rèn)故障區(qū)段無列車占用，后續(xù)列車改NRM模式通過故障區(qū)段。期間調(diào)度員指示列車越過紅色信號機(jī)，或令車站間通過電話聯(lián)系法確認(rèn)“一站一區(qū)間”（接車站站臺、站間區(qū)間）空閑后展示手信號組織發(fā)車。列車通過故障區(qū)段后盡快升級駕駛模式，恢復(fù)移動(dòng)閉塞行車。

遇一個(gè)及以上設(shè)備集中站范圍信號設(shè)備故障時(shí)，在故障影響區(qū)域降級電話閉塞法行車。實(shí)施電話閉塞法期間，車站間通過電話聯(lián)系方式確認(rèn)“一站一區(qū)間”空閑，并填寫路票交給列車司機(jī)。電話閉塞法行車區(qū)段內(nèi)的列車以NRM模式限速運(yùn)行，列車占用區(qū)間的憑證為車站路票，發(fā)車憑證為車站人員發(fā)車手信號。

3.3 小結(jié)與分析

針對ATP車載設(shè)備故障、ATP地面設(shè)備故障導(dǎo)致個(gè)別軌道區(qū)段無通信、一個(gè)及以上設(shè)備集中站范圍信號設(shè)備故障三種類型，組織相關(guān)列車或線路區(qū)段由移動(dòng)閉塞降級為進(jìn)路閉塞、電話聯(lián)系或電話閉塞法，對應(yīng)的行車間隔由移動(dòng)追蹤間隔降級為進(jìn)路間隔或“一站一區(qū)間”間隔，可以有效提高故障處置效率，保障安全的行車間隔。此外，針對單列車無ATP防護(hù)的情況，通過指派車站人員添乘監(jiān)督，輔助司機(jī)做好限速確認(rèn)、區(qū)間線路情況排查等工作，可進(jìn)一步確保行車安全，減輕司機(jī)的工作壓力。

4 結(jié)語

城市軌道交通行車組織工作受制于設(shè)備特點(diǎn)、人員配置、線路條件、列車運(yùn)用計(jì)劃等多方面條件。當(dāng)制約條件發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)研究調(diào)整，制定更為安全、高效的行車組織措施以滿足運(yùn)營生產(chǎn)的需要。本文針對列車運(yùn)行間隔逐步縮短的趨勢，提出了設(shè)備故障導(dǎo)致列車無ATP防護(hù)時(shí)的行車組織優(yōu)化措施，為后續(xù)行車組織文本制度建設(shè)做好準(zhǔn)備工作。

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