追踪进路功能的缺陷及其应对方法研究

阮世勇

摘 要：文章以某地铁线路（以下称A线路）为例，对该地铁线路主线信号设备系统进行了详细的简述，通过追踪进路的概念、自动排列条件、特点、排列过程及方式四个方面对追踪进路的排列方式进行了详细介绍，进一步分析了追踪进路功能的缺陷，并研究出相对应的方法措施。

关键词：追踪进路功能；缺陷；对应方法；研究

前言

地铁的主要作用是为了方便城市居民的出行、将乘客快速、安全的送达目的地。采用正线信号系统不仅能够保证列车的安全运行，还能够提高地铁工作人员的工作效率和地铁的运行速率。现以A地铁线路为例，该线路采用正线信号设备系统以及德国SIEMENS公司研发的列车自动控制（ATC）系统，但是，追踪进路功能在此地铁线路的使用过程中还是存在一定的不足和缺陷[1]。

1 地铁信号设备系统概述

1.1 ATC系统

列车自动控制系统（Automatic Train Control 简称ATC 系统）由三个子系统组成，并且此三个子系统以设备的安全为基本条件。三个子系统包括自动监控（ATS）、列车自动驾驶（ATO）、列车自动保护（ATP）和电子联锁。ATC系统结构图如图1所示。

1.2 ATS系统

ATS系统是一套完整的、依靠控制和组织行车来实现的行车指挥系统，主要负责全部的控制、运行监督及管理。ATS系统的主要工作原理：在接到现场发出的行车信息后，行车指挥中心会对此信息进行全面分析，并能够准确的向行车现场发出行车命令，保障该列车行驶过程中的可靠安全性。ATS系统包括站台、车站、控制中心、运营控制中心（OCC），远程终端单元（RTU）负责完成与各联锁站设备的联系[2]。

1.3 ATP/ATO系统

地铁自动列车保护/驾驶系统（ATP/ATO）依托于ATP子系统的工作，是整个ATC系统的基础。其中ATP系统采用闭塞方式保护全部列车的安全运行工作，ATO系统负责列车全部广播系统的制动和接口控制工作，保证列车能够保持在一个可靠的参考速度并准确的停止固定位置。ATO系统接受来自ATP系统的列车实际速度、行走距离、速度指令，以辅助ATP系统的工作。

2 追踪进路的排列方式

2.1 追踪进路

在列车占用地铁信号系统“追踪”信号机的接近区段时，如果此时信号机系统被设置为只有“追踪”功能，由德国西门子公司研发的ATC系统中微机联锁（SICAS）向上述信号机发出排路指令，此时追踪进路信号在自动排列出固定进路的情况下也得以开放出来。

2.2 自动排列追踪进路的条件

将前序进路排列开来、接近具有追踪功能的區段进路、追踪进路的接近区段被A线路列车占有，是自动排列追踪进路的三个条件。

2.3 追踪进路的特点

（1）追踪进路会排列出来一条固定进路；（2）正常运营方向通常就是追踪进路的运行方向；（3）追踪进路的接近区段被列车所占用；（4）除非是有特殊的设计要求，否则追踪进路只能对始终点站的折返进路进行设置，不能对中间站的折返进路进行设置[4]。以上内容是追踪进路的四个特点。

2.4 进路的排列方式及过程

进路建立是一个主要有三个阶段的过程，三个阶段包括进路元素的征用、检查进路元素的可行性、监控进路及开放信号，终端信号机、进路道岔侧防位置都要正确显示且锁闭，所有需检查的进路要素逻辑空闲，是进路设置和主信号开放的主要条件，相反方向的进路没有征用非延时保护区段几个方面。

A线路列车具有ATS、RTU自动排列进路、联锁追踪、人工排路四种排列进路方式。其中，ATS结合列车运行位置，根据预先编定的列车时刻表，把排路命令发给SICAS联锁系统；RTU在ATS系统故障时，能够根据人工输入的目的地码，把排路命令发给SICAS；人工排列进路通过人机接口的键盘和鼠标进行排路命令的输入；最后实现自动排列进路[3]。

3 追踪进路功能的缺陷分析

在行调过程中发现，A地铁线路某站下行X901信号机的进路不能正常排列，检查得出是由下行FX1002信号机出现故障造成的，车站工作人员为了排除故障，把出现故障的信号机改为人工排列或者自排模式进路，结果故障未排除。于是工作人员使用车载ATP保护的方式行调组织A列车全线各次列车，联锁区SICAS设备再次被工作人员启动后，故障信号机的故障被排除。

当FX1002信号机自动排列追踪进路的三个条件都满足时，在信号系统正常的情况下，列车能够自动排列FX1002-X901信号机的进路。但是如果A地铁列车内部存在ATC系统追踪功能的缺陷，在物理占用发生在列车接近区段时，排列进路会被信号系统自动触发，在排列进路的条件连续三次不满足是，信号机会使“追踪”、“自排”、“人工”方式都不能正常的开放信号和排列进路，并自动关闭列车的排列进路功能，最后要恢复该信号机的排路功能，只能通过重启联锁区的SICAS系统才能实现。

4 追踪进路功能的缺陷应对方法

解决A线路地铁信号系统追踪进路功能的缺陷，需要针对德国西门子公司研发的SICAS系统，升级改造信号系统控制软件。在追踪进路功能的缺陷没有得到解决之前，为了防止类似故障再一次发生，相关行车组织部门应结合实际要求采取以下应对方法：（1）地铁运营期间，如果信号机在接近区段的轨道电路时发生红光带故障，必须使用追踪单关命令取代信号机的追踪功能，最后由车站值班员或中央行车调度员在LOW或MMI上采用人工排列进路；（2）列车RTU出现故障后，因为信号机的追踪状态只在行车间隔允许的情况下才能设置，所以此时应该采用人工排列进路方法，关闭故障区前后信号机的追踪功能。（3）当把自排状态设置成追踪状态时，观察近区段在信号机前后是否有车是需要特别注意的问题，此时信号机在信号机进路排列后执行；（4）行车调度员采用ATS系统中的“不停”或者“跳停”功能实现25%列车在某站不停的情况；（5）延长列车车次触发停车点到列车完全出清所用的时间，是通过降低列车运行的平均速度来实现的；（6）75%列车在出现终止站停止的状况下，后续列车用ATO模式驾驶，此时采用人工驾驶模式在该站停车，直至后续列车恢复正常运行。

5 结束语

本文中所研究的地铁线路是德国西门子公司研发的ATC系统，此系统在多数情况下能够保障列车安全运营，但也会存在较严重的故障，主要是因为ATC系统内部存在的部分缺陷。这些不足会导致地铁安全运营效率的降低，从而影响列车的安全运营。为了使地铁能够安全可靠的运营，提高运营效率，必须针对地铁运营过程中出现的各项缺项提出可靠的解决方法，以满足广大乘客的各种需求。

参考文献

[1]李华灿.追踪进路功能的缺陷及其应对方法研究[J].中国新产品新技术，2012（12）：75-76.

[2]王家栋.追踪进路功能的缺陷及应对方法研究[J].技术研发，2013（1）：35-37.

[3]林瑜筠.城市轨道交通信号[M].北京：中国铁道出版社，2008：63-66.

[4]刘纪俭，黄贵荣，李涛.终止站停命令的缺陷及解决方法[J].都市快轨交通，2009，20（5）：5-46.