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摘要:在城市交通中,地铁是一种必要的交通工具,其信号系统在保证列车安全、可靠、高效运行上具有重要作用,其中以其联锁系统的影响尤为直接和重要,但地铁信号系统联锁故障在一定程度上不可避免。本文主要分析了城市地铁信号系统联错技术地铁信号系统联锁故障问题以及联锁故障发生时安全行车的保障。
关键词:地铁信号系统;联锁故障问题;行车安全保障
地铁信号系统由自动运行系统ATO、自动监控系统ATS和自动控制系统ATC组成,其中地铁信号联锁系统是利用电子设备或电气设备来关闭或开放信号,以实现对信息的控制和处理,从而地铁列车的安全运行提供信号与道岔控制命令。可见,地铁信号系统联锁系统的工作性能将对列车的安全运行起到决定作用。
1城市地铁信号系统联锁技术概述
1.1 城市地铁信号系统联锁技术
城市地铁信号系统的主要作用是保证行车的安全和提高线路的通行能力,它主要由地铁列车自动控制系统(ATC)、自动监控系统(ATS)、自动运行(驾驶)系统(ATO)三个子系统组成。对于地铁行驶安全来说,列车运行调度的专用通信系统和数据通信子系统是最为主要的地铁信号系统。不同地铁线路所运用的地铁信号系统并不完全相同,如:北京地铁统一采用“无线移动闭塞信号系统”;天津地铁使用“MoxaEDS-508系统”:上海轨道交通应用“无线CBTC技术”;广州地铁1号线的信号系统是“ATP/ATO”、2号线使用“音频信号系统”。
地铁信号联锁技术是指为了保证地铁行车安全,以电气设备或电子设备制约信号的开放与关闭,实现控制信息和处理信息,最终为地铁运行提供相应的信号控制命令和道岔控制命令的一系列联锁规则。可以说,地铁信号联锁系统的可靠性、安全性、稳定性和实时性直接决定了列车运行的安全性。随着科技的不断进步,信号系统已由开始的机械联锁,经历了电气联锁(继电联锁)阶段,发展到现在的计算机联锁。
1.2 CBTC系统联锁技术的重要性
在地铁 CBTC 系统中,应用最为广泛,同时也与车辆运行关系最密切,包括轨道区段状态、进路建立、进路解锁,均与其密切相关。比如,在进路建立这一环节,在系统中,联锁同样需要建立进路,包括有自动通过进路、自动折返进路和一般进路。在整个 CBTC 系统中,联锁在其中为其提供“信号开放”的信息(即一种逻辑上的行车凭证)。由于列车的安全运行间隔需要有保证,在满足这一运行条件的基础上,需要缩短前后列车的运行间隔时间,以此来提高运营的效率。在这种情况下,信号机所防护的同一条进路中,是完全可以同时有 2 个列车或者 2 个以上的列车来运行。通过建立联锁进路之后,对于其中的区段空闲可以不再像以往那样繁琐检查,而只需要对进路中道岔位置来进行检查,确保其处在指定的位置。
2地铁信号系统联锁故障问题
人为因素和设备因素是导致地铁信号系统联锁故障的两大主要因素,但通过对以往发生故障的原因进行分析,发展设备因素在其中占主导地位。信号、区段、道岔以及进路故障是几种最为常见的几种设备故障。在地铁运行的过程中,一定要经常对设备进行检查,以便能够及时处理问题,避免因联锁故障而引起大的安全事故,确保列车能够安全、稳定的运行。
(一) 设备因素引起的地铁信号系统联锁故障
不同的因素所导致的故障表现形式是不相同的,针对以上提到的几种设备故障一一进行分析。信号故障的表现是信号灯灭掉或显示错误等;区段故障是在未被占用的轨道出现红光带,其在设备因素中发生的概率最大;道岔故障主要表现为道岔不进行转换;进路故障发生的时候,道路无法进行解锁和触发。
(二) 引起地铁信号系统联锁故障的原因
针对引起以上的几种设备故障的原因分别进行分析,从而能够分别对其进行防范和控制。一般来说,引发信号故障的原因主要有:指示器和继电器接触不良或闭塞等;区段故障通常是接受盘和移动电源被损坏,也有因为道岔和继电器故障未能及时被处理而进一步引发红光带故障;道岔故障通常由继电器的焊点或是道岔的插接件发生接触不良而引发的,道岔故障多发生在天气状况不佳的时候,如大雨大雪天气;进路故障的引发原因也有几种,主要是继电器或联锁设备发生故障或是软件程序运行混乱。针对这些故障,铁路系统安全人员一定要经常进行检测,对于发现的原因及时进行处理,避免更大安全隐患的发生。另外,还应当采用一些先进的技术,对信号系统进行监测和对故障进行原因分析,促使地铁信号系统能够安全运行,确保地铁的安全行驶。
3联锁故障发生时安全行车的保障
由于近年来地铁作为缓解城市交通拥挤的有效交通工具,其运行密度越来越大列车间的间隔也就越来越小,在此背景下,我们不得不重视联锁区段内发生信号系统故障后行车安全的确保。
3.1密切站间的联系
在整个地铁列车运行管理中,地铁控制中心的作用尤其关键,即一旦地铁信号系统发生联锁故障,地铁控制中心应在第一时间判定故障的类型及其影响范围,并组织故障区的所有车场在行车时改用电话闭塞法,同时严格把控信号关、进路关和凭证关,一般将2个自然站划在一个闭塞分区中,注意每一闭塞分区应仅供一辆列车占用。另外,每一站的值班人员应在站台监控亭中进行列车的接发指挥,具体实现过程如下:首先,在列车进站前,开通故障联锁站正线的道岔,并用钩锁器将其锁定;其次,在接发列车时,接、发车站的值班人员应先联合核定站内的线路和区间的空闲,再通知发车站发车,然后发车站站台的值班人员再将行车凭证交给列车驾驶员,并发出发车的指示信号,而后驾驶员应先确定发车指示信号的正确显示和进路后,再开启列车。
3.2限制行车速度,提高驾驶人员的专业技术水平
当联锁故障发生后,列车运行安全只有靠驾驶员的目视保证,因此首要措施就是限制列车运行速度,避免列车追尾等事件的发生。当然,是提高驾驶员的专业技能,且每一位驾驶员都应注重经验的积累,以便妥善应对地铁信号系统联锁故障。
3.3调整列车间隔距离,保证安全行车
由于信号系统联锁故障出现时会发生列车运行速度低、作业时间长的现象,势必造成列车堵塞的情况。这时就需要在便于调度指挥、方便组织客流、平均吸纳客流的前提下通过减少线上列车数量的方法实现均衡运输。为实现均衡吸收客流、保证列车安全运行,列车群(上线列车)需针对不同的区段采取不同的列车间隔调整,避免出现后续列车在站外停车。
结语
随着社会经济的发快速发展,城市交通问题已日益突出,地铁作为城市出行的首选交通工具,是我国未来经济建设研究的重点工程。地铁信号系统相关领域的研究及国际先进技术的引进也将成为现阶段的重点工作。因此,为了保证地铁列车的安全运行,笔者认为应重视对地铁信号系统联锁故障的研究,并注意如下事项:一是若信号系统联锁故障的影响因素不同,其表现现象和后果也不尽相同,因此应分开分析表示故障、道岔故障、调集故障、进路故障、信号故障和红光带故障等常见设备故障;二是联锁故障仅是一种具体的地铁信号系统故障,因此应在分析每一种故障成因的基础上,做出处理建议:三是一日地铁信号系统发生联锁故障,应从控制车速与车距、密切站间联系及提高列车驾驶员的专业技能等方面来保证列车的安全运行。
参考文献
[1]张越,铁路信号联锁系统安全规范的形式化描述与验证方法[D].北京交通大学,2013.
[2]孙倩.论地铁信号系统联锁故障时如何确保行车安全[J].科技风,2017(16):285.