青岛地铁8号线信号专业故障应急处置研究

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:王炳乾1 张志伟2
[导读] 摘要:本文主要分析了针对青岛地铁8号线北段长大区间及跨海隧道区间,信号班组的设置以及设备的故障应急处置对策。
        1.青岛地铁集团有限公司运营分公司   山东青岛  266031 2.青岛地铁集团有限公司  山东青岛  266031
        摘要:本文主要分析了针对青岛地铁8号线北段长大区间及跨海隧道区间,信号班组的设置以及设备的故障应急处置对策。根据8号线北段线路和车站特点,如何安排班组驻点和储备物资,将会直接影响故障应急抢修效率。本文从区间信号设备种类、故障影响以及处理方式等方面,分析研究了各种情形存在的问题和应对措施,以提高信号专业故障应急处置能力。
        关键词:信号系统;长大过海区间;高架区间;应急抢修;班组设置
        青岛地铁8号线北段线路正线全长47.2km,其中高架线长6.42km,过渡段长0.46km,地下线长40.32km。共设车站11座,其中高架站1座,地下站10座。最大站间距8.648km(位于胶东镇站~大涧站区间);最小站间距1.461km(位于市民健康中心站~市民健身中心站区间)。
        8号线为青岛市机场线,且胶州北站、红岛火车站和青岛北站均为高铁站。因此,8号线设备故障的影响较大,运营形势较为严峻。
        本文主要从设备故障应急值守、物资储备和故障抢修等方面,进行了研究探讨。
        1正线班组驻点布局
        8号线正线车站较长区间为胶东站-大涧站(含高架段)、大洋站-青岛北站(过海隧道),均为8.6Km以上。
        全线共有8个信号集中站,青岛北站和胶州北站为折返站。
        根据8号线北段长大区间、过海隧道情况和信号设备集中站布置情况,信号正线工班计划设置两个工班,共两个驻点和两个值班点,分别为青岛北站、大洋站、大涧站、胶州北站。
        2物资储备
        2.1备品备件
        备品备件按照设备安装位置,分为室内和室外两大类进行存储。
        室内备品备件包括继电器、断路器、系统设备各类板卡等;室外备品备件包括转辙机、信号机、计轴室外设备、应答器等。
        为保证各车站信号设备故障更换和应急抢修工作顺利进行,室内备品备件按照每集中站备用一套的原则进行存储。室内设备故障抢修时,可从本站快速选取备件更换;室外备品备件按照每驻点(值班点)备用一套的原则进行存储。区间设备故障时,可由工班人员携带备件至故障区间车站进行抢修。
        2.2应急工器具
        每车站设备房设置一个室内应急工具箱(或运营中心按每车站配备一套室内工具,各部门专业共用),包括万用表、万可螺丝刀、平口十字螺丝刀等,以备室内紧急情况使用,减少抢修过程中,因工器具不足造成的时间延误。
        工班及值班点设置室外应急专用工具包,包括道岔检修专用工具包和计轴检修专用工具包。便于故障抢修时,抢修人员随用随取,减少工器具准备时间,提高抢修效率。
        3故障抢修
        3.1应急抢修组织
        部门成立两级应急抢险人员,分别为车间级和部门级。一般故障抢险由车间当班抢险人员负责处理完成,对于存在较大隐患或影响较大的故障,由部门形成抢险小组支援进行处理。
        设备故障抢修工作遵循“先通后复”及先处理危及人身、行车安全的设备,后处理一般设备的原则。发生故障需要进行抢修时,由生产调度按照生产管理规定,负责组织设备的抢修组织工作。车间负责现场抢修工作,落实安全措施、在规定的作业地点施工、施工进场人员及工器具等的出清工作;技术安全室负责提供抢修过程中的相关技术支持,发生影响行车等较大故障时,安排技术人员进行现场支援;综合室负责抢修过程中应急物资的调配和抢修车辆的申请等工作。
        3.2区间信号设备及故障影响
        区间信号设备主要包括信号机、计轴设备、RRU、应答器、漏缆以及电缆等设备。设备故障情况及影响如下:
        3.2.1在CBTC模式下,信号机和计轴故障,对行车影响较小。

当在后备模式时,行调需综合考虑故障区域长度、降级RM限速影响、切除ATP限制条件、重投ATP耗时(140s)等因素,确定选择降级RM或切除ATP,通过故障区域;
        3.2.2 RRU单个故障不影响列车运行,多个RRU故障导致车地通信异常时,可降级后备模式通过故障区域;
        3.2.3单个的固定应答器故障,不影响列车经过。连续两个以上应答器故障时,可能造成列车定位丢失,紧急制动。站台区域固定应答器故障,可能造成列车冲标;
        3.2.4在CBTC模式下,有源应答器故障影响与固定应答器一致。后备模式下,有源应答器故障,列车将无法接受授权,将在信号机前停车,行调根据情形,选择降级RM或切除ATP,通过故障区域;
        3.2.5当发生设备倾斜或线缆脱落等原因造成侵限,影响行车的故障时,需及时安排人员进入轨行区抢修。必要时应向OCC申请电客车或工程车协助抢修。
        3.2.6针对信号系统不可用,需切除ATP运行的故障,结合青岛地铁既有线路《行车组织技术细则》的标准(2、3、11号线单列车切除ATP时,限速为60km/h),建议将8号线列车切除ATP限速设置为60km/h。
        3.3抢修组织
        青岛地铁8号线为青岛市机场线,且胶州北站、胶东机场站和红岛火车站均为高铁站,故障影响范围大,与其他线路相比,尤为严重。故障抢修过程中,影响抢修效率的问题主要是到达故障车站路程耗时和下轨行区耗时。设置驻点或值班点的车站,由本站值班人员第一时间查看故障设备,进行处理。
        3.3.1非驻点车站设备故障抢修
        根据各驻点车站周边环境,大涧站和大洋站周边以村落为主,乘坐出租车的可能性较小,尤其是夜间抢修,基本无法乘坐出租车。
        因此,如果非驻点(值班点)的车站设备故障,班组值班人员只能通过申请抢修车的方式,赶至故障车站,进行抢修。
        其中胶州北站可申请胶州北车辆段抢修车,或第一时间乘坐出租车赶至故障车站。
        若3、8号线抢修车共用,大涧站可申请胶州北车辆段抢修车,路程时间消耗约为33分钟。大洋站距离安顺车辆段较近,可申请安顺车辆段抢修车,路程时间消耗约为26分钟。
        综合考虑,建议在大涧站和大洋站各设置一辆正线抢修车,或者在市民健身中心站(或其附近车站)设置一辆正线抢修车,可为应急抢修节省半个小时以上的时间。
        3.3.2区间设备故障抢修
        如长大区间、过海隧道发生因信号设备故障影响列车运行,且必须进入轨行区进行处理时,抢修人员由距离区间故障地点较近的一端进入轨行区抢修。可采用步行和乘坐轨行区专用抢修车两种方式进入轨行区。
        3.3.2.1步行方式
        假设故障地点为大长区间中心,则往返共8km左右,如采用步行方式进入作业区域,按平均速度5km/h(不携带重物)计算,需花费1.6小时左右。累计故障判断、供电停电和故障处理等流程耗时,一次抢修将导致中断运营2小时以上。
        3.3.2.2轨行区专用抢修车
        为减少路程时间,大长区间抢修建议采用轨行区专用电动抢修车代替步行。根据调研,该类型抢修车速度为≤30km/h,按平均时速为25km/h计算(可携带抢修物资),8公里路程耗时约20分钟,车辆组装、拆解大概25分钟,共计45分钟,将大大缩短路程时间,为抢修和行车组织争取大量宝贵时间,大大提高了抢修效率。
        因此,建议在大长区间两端各设置一台专用抢修车,各部门专业共用。
        4总结
        本文针对通号专业设备特点,结合青岛地铁8号线复杂的线路情况,分析了正线班组设置原则和各类设备故障后的应急抢修方式。
        信号专业关键设备均采用冗余设置,列车和轨旁均具备CBTC和后备两种运行模式,其中后备模式包括点式和RM两种模式。因此,信号设备故障,一般都可以通过冗余或降低运行级别的方式,临时处理,降低故障影响。当需切除ATP组织运行时,建议限速为60km/h。
        针对非驻点车站和区间的设备抢修,建议设置正线抢修车和区间专用抢修电车,以提高抢修效率。
        参考文献:
        [1]谢凡,李开成.城市轨道交通CBTC系统的数据传输子系统的研究[D].北京:北京交通大学,2006:5
        [2]蒲琪.城市轨道交通概论[M].北京:人民交通出版社,2010
        [3]刘朔.CBTC系统移动授权生成的建模与实现[D].北京:北京交通大学,2007
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