关于地铁信号系统软件升级前后对列车运行状态的影响研究

发表时间:2021/7/5   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:范宝亮
[导读] 摘要:近年来,随和我国城市化进程的不断发展,人们的生活节奏也跟着不断地加快,地铁工程在人们的生活中就显得尤为重要了,而现如今在地铁工程中的地铁信号系统,对于保障地铁的安全运行,提高地铁的运行效率上,有着十分巨大的作用。
        西安市轨道交通集团有限公司运营分公司  西安  710016
        摘要:近年来,随和我国城市化进程的不断发展,人们的生活节奏也跟着不断地加快,地铁工程在人们的生活中就显得尤为重要了,而现如今在地铁工程中的地铁信号系统,对于保障地铁的安全运行,提高地铁的运行效率上,有着十分巨大的作用。为此,本文重点从行车专业角度对地铁信号系统升级进行分析,对比升级前后列车运行状态变化及对乘务运作产生的影响,进一步提高安全管理水平与乘客服务意识。
        关键词:信号系统;升级优化;提升服务
        引言
        近年来地铁线路激增,网线运营带来了客流的大幅增加,为满足客流组织需要,特对信号系统进行升级,进一步优化信号系统应用,压缩行车间隔,升级后列车运行状态发生了明显的变化。下面通过现场收集的数据及实际乘坐体验对信号升级带来的变化进行分析研究,对乘务专业日常操作进行提出优化建议。
        1.信号升级前后列车运行状态发生的变化
        信号系统ATS/TGMT/ATO软件升级后,列车运行状态变化情况如下:
        1.1直观感受变化
        1.1.1列车启动时的加速度明显提高,区间运行时间减少;
        1.1.2列车进站过程中制动时机发生变化及站台区域制动减速度明显增加;
        1.1.3列车进站对标舒适度/平稳性下降;
        1.1.4列车手动驾驶无变化。
        1.2日常操作及故障变化
        1.2.1HMI屏显字体增大,部分列车启车后HMI屏新增无线图标且AM-C模式回段可实现转换轨停稳自动出现RM对话框;
        1.2.2小交路列车香湖湾下行站台车门/屏蔽门不联动,关门后无推荐速度故障得到解决;
        1.2.3部分列车发生AM-C模式对标准确,门允许灯不亮故障;
        1.2.4无线丢失故障大幅减少;
        1.2.5派班室ATS派班系统操作发生变化。
        2.现场数据对比方案
        选取信号升级前后一列电客车运行数据进行对比,具体情况如下:
        表1-现场数据对比
       
        情况说明:选取同一列车,同一区段,同一时间段,确保数据对比的准确性。
        3.现场数据对比
        3.1列车出站加速度及区间运行时间变化
        3.1.1列车出站加速度对比
        表2-列车出站加速度数据对比
       
         
        图1-升级前列车出站牵引加速度曲线       图2-升级后列车出站牵引加速度曲线
        通过上述图表比对,可以看出在信号升级前按压ATO发车按钮,牵引级位在2秒内到达50%,级位保持500毫秒,列车开始启动,牵引级位上升至100%时,列车速度达到3KM/H;信号系统升级后按压ATO发车按钮,牵引级位在2秒内到达80%,列车开始启动,牵引级位上升至100%时,列车速度已到达5KM/H,对比发现,升级后列车在同等时间(2-3秒)内牵引级位增加30%,运行速度增加2KM/H,结合现场添乘体验,列车启动加速度确有提高,平稳性较升级前也有一定提升。
        3.1.2列车区间运行时间对比
        表3-列车区间运行时间对比
       
       
        图3-列车区间运行时间对比
        通过图表比对,可以看出在升级后列车各区间运行时间均有不同程度的压缩,单程运行时间最大压缩达2分32秒,运行时间压缩虽为后期运力提升预留较大空间,但在现阶段生产组织中,也存在以下几个问题:一是列车区间运行时间压缩,导致站台作业时间增加,司机需严格按照时刻表及站台DTI倒计时发车,避免发生列车早点;二是通过测试,早点列车均未启动时刻表自动调整功能,系统未对早点列车运行速度进行干预;三是若运力提升比照升级后的区间运行时间进行调图,区间运行时间的压缩增加了司机手动驾驶模式下列车正点运行的难度,需加大司机手动驾驶练习的力度,确保遇突发情况导致手动驾驶时的安全正点。
        3.2列车进站过程中制动减速时机变化
        表4-列车进站过程中制动减速情况对比
       
       
        图4-信号升级前列车进站过程中制动级位与速度变化
       
        图5-信号升级后列车进站过程中制动级位与速度变化
        通过上述图表比对,可以看出在信号升级前列车进站过程减速度曲线平滑,与紧急制动速度匹配较好,但在200米标处制动级位由0增加至65%,容易导致列车在高架雨雪天气运行时发生滑行,引发列车启动防滑行卸载保护,产生超速紧急制动;信号升级后列车在进站过程中制动时机提前至300米标左右,制动级位始终保持在50%以下,列车运行速度与紧急制动速度差达到10KM/H以上,通过参考手动驾驶,列车制动级位的下降能够有效减少列车雨天滑行、超速紧急制动、防滑行卸载保护的出现。
        3.3列车在个别车站进站对标舒适度/平稳性下降
       
        图6-列车进站对标制动级位对比
        通过上述图表比对,可以看出在信号升级后列车在大部分站台尾端制动级位下降至20%,站台中部制动级位增加至80%,因列车一直保持制动施加状态,所以在增加制动时未产生较大冲动,列车平稳性较好;但列车在进入辛家庙站台尾端时,制动级位下降为0,运行至站台中部直接施加97%制动,至列车停稳时仍保持60%制动,根据制动级位变化分析得出,因制动距离较短,列车须施加100%制动(电制动+空气制动)方能满足制动需要,导致列车出现明显冲动,需对车载ATO软件进一步优化。
        3.4升级前后手动驾驶无变化
        表5-升级前后手动驾驶变化对比
       
        通过添乘列车及与正线司机交流,确认升级前后手动驾驶无变化。
        4.日常操作及故障处理变化
        4.1HMI屏显字体增大,部分列车启车后HMI新增无线图标且AM-C模式回段实现转换轨停稳自动出现RM对话框
        表6-车载HMI屏显示变化
       
        通过现场测试及与专业沟通,确认升级后HMI屏发生变化共3项,一是HMI屏字体增大,便于日常行车中数据信息查看;二是完成无线升级的列车,启车后显示无线图标,有助于确认无线设备状态;三是AM-C模式回段/场在转换轨停稳后HMI屏自动弹出RM模式降级请求功能,及减少司机在转换轨降级RM模式操作。
        4.2车门屏蔽门不联动故障得到解决
        表7-升级前后香湖湾下行屏蔽门不联动,关门后无推荐速度故障对比
       
       
        图7-升级前后香湖湾下行屏蔽门不联动,关门后无推荐速度故障变化
        通过图表可以确定本次信号升级后,小交路列车在香湖湾下行车门/屏蔽门不联动,手动开关门后无推荐速度故障目前已解决。
        4.3部分列车发生对标准确,门允许灯不亮故障
        表8-升级后列车对标准确,门允许灯不亮故障统计
       
       
        图8-部分列车对标准确,HMI显示红色小车,门允许灯不亮故障对比分析
        通过图表数据分析,升级后部分列车发生自动驾驶对标准确,门允许灯不亮故障,升级后6天内共计发生15列次,故障涉及9列车,大小交路列车均出现该问题,经沟通确认故障原因为列车ATO软件升级后,测距功能出现问题导致发生列车对标准确,但ATO测算列车未停在停车窗内,系统无法给出门允许信号,车门/屏蔽门无法联动开启。
        4.4无线丢失故障大幅减少
        表9-升级前后桃花潭上行无线丢失故障对比
       
       
        图9-升级前后桃花潭上行无线丢失故障对比
        通过分析图表数据,发现桃花潭无线丢失故障发生次数相比上周出现大幅下降,仍时有发生,经与通号专业人员沟通,确认桃花潭无线丢失故障暂未解决。
        4.5鱼化寨派班室ATS派班系统操作发生变化
        表10-升级前后ATS派班工作站操作变化对比
       
        本次信号系统ATS工作站软件升级后,出现了鱼化寨停车场出车时车次号不能自动加载,派班软件内部机制存在问题,导致每日4点前车辆段与停车场派班工作站上传的派班信息,仅能在服务器上保存车辆段派班信息。停车场派班室在每日4点时刻表更新后使用“当日派班”功能进行派班。
        5.结束语
        通过本次信号系统软件升级前后列车运行状态及相关数据变化的分析,总结以下两方面内容:
        一是通过本次升级,解决了三号线小交路列车在香湖湾下行车门/屏蔽门不联动,关门后无推荐速度故障,同时桃花潭无线丢失故障发生频次大幅下降,说明设备故障的处理仍需利用科技手段进行解决,之前长期使用的人工手动开关车门/屏蔽门的处理方式,安全系数较低,列车发生停站不开门的风险较高。
        二是通过分析升级前后的变化,使乘务专业技术人员对信号系统软件升级后发生的变化、存在的问题、后续跟踪的重点等方面掌握的更加清楚细致,提升了管理技术人员及生产岗员工的业务技能、服务意识,进一步提高了安全运营系数。
        参考文献:
        [1] 宾海丰.试谈地铁信号系统调试配合[J].铁道通信信号,2011,(10)
        [2] 何宗华.城市轨道交通运营管理的规范化[J].城市轨道交通研究,2010,(12)
        [3] 周鹏,韩春梅.车载与地面信号设备联调[J].现代城市轨道交通,2006,(04)
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