广州地铁5号线终点站道岔故障模式下的行车组织

郑晓民

(广州地铁集团有限公司,510430,广州∥工程师)



广州地铁5号线终点站道岔故障模式下的行车组织

郑晓民

(广州地铁集团有限公司,510430,广州∥工程师)

基于终点站道岔故障先通后复的处理原则,分析了各个操作环节的时间标准,计算了终点站每副道岔发生故障后的折返能力。通过道岔典型故障案例分析,指出关键作业环节效率低和行车调整措施不足是造成列车晚点的主要原因。提出了使用多种行车组织调整方法、合理组织大小交路、制定各个环节操作的标准时间以及减少人为原因晚点的行车组织优化方案。

地铁; 行车组织; 道岔故障; 折返能力; 大小交路

Author′s address Guangzhou Metro Group Co.,Ltd.,510430,Guangzhou,China

广州地铁5号开通于2009年,长32 km,设置24座车站,一个车辆段。2015年平均每日客运量超过98万人次,在城市交通运输中发挥着骨干作用。该线路信号系统采用西门子无线移动闭塞系统,系统设计终点站折返能力为2 min。目前,5号线行车周期为115 min,高峰期上线46列车,行车间隔2 min 16 s。

终点站道岔一旦发生故障,终点站折返能力大大降低,将会造成大量列车排队晚点。详细研究每副道岔故障的特点,行车组织调整到位,才能将故障影响降到最低。图1为广州地铁5号线站线分布简图。

图1 广州地铁5号线站线分布简图

1 终点站道岔故障处理原则

在发生道岔故障后,应按“先通后复”的原则进行处理, 利用行车间隔配合现场人员抢修,具体方法有:

(1) 折返时非必经的道岔故障,可暂不处理,优先选择其它折返进路进行折返。

(2) 同时具备站前和站后折返方式的线路,站前道岔故障时采用站后折返,站后道岔故障时采用站前折返，由行调组织行车。

(3) 只有站前折返方式的线路,列车必经且必须转动的道岔故障时,按照行调命令或者按照电话闭塞法(电话联系法)组织行车。

(4) 只有站后折返方式的线路,列车必经且必须转动的道岔故障时,按照调车方式组织行车;列车必经但不是必须转动的道岔故障时,则电子锁定在正确位置(不能锁定时则人工手摇并钩锁在正确位置),由行调组织行车,配合设备抢修可以授权车站人工办理进路,采用调车方式组织行车。

2 终点站道岔故障时各操作环节的时间分解

2.1 转动道岔尝试恢复

道岔因尖轨被异物卡阻、滑床板阻力过大、表示杆调整不到位、转辙机速动开关节点接触不良等原因,造成道岔转不到位故障。此类故障可采取转换道岔两个来回的方式尝试恢复。道岔故障后首先取消之前进路,故障恢复后应尽量减少该道岔转动,组织维修人员进行详细检查。

根据信号系统的特点,取消之前的进路需要延迟解锁30 s,操作挤岔恢复和确认30 s，然后转换道岔两个来回，每次操作间隔15 s,沟通确认时间30 s,该流程共需150 s。

2.2 组织人员下线路钩锁

道岔不能恢复正常而需组织人员下线路钩锁道岔时,车站和维修人员5 min内到达站台下线路处,然后利用行车间隔到达道岔位置。该流程直接加钩锁器时共需7 min,若需手摇道岔则共需9 min。详细分解见表1。

表1 车站人员故障处理及操作时间表

2.3 站后道岔故障变更为站前折返

W2411道岔故障时,可以变更为站前折返,折列车最小间隔时间为3 min。详细分解见表2。

表2 文冲站站前折返动作过程及时间表

2.4 转人工限制模式运行

W2413道岔故障时,站前折返进路S2402-S2417进路的保护区段不满足,列车ATO(列车自动运行)模式停车点前移至站台中部,列车需转人工限制模式(RM)继续进站对标。折返列车最小间隔时间为4 min。详细分解见表3。

表3 文冲站站前折返动作过程及时间表(RM对标)

2.5 切除ATP模式运行至下一站重投ATP

W0101道岔故障时,采用滘口Ⅱ道折返。行调组织车站人员将道岔人工钩锁在右位后,人工排列X0101—X0102进路,行调授权司机以RM模式越过X0101信号机红灯，折返能力降低为7 min。详细分解见表4。

表4 滘口站越红灯折返动作过程及时间表

2.6 道岔故障情况下的折返最小间隔时间

道岔有左位故障、右位故障、左右位均故障、完全不能使用共4种故障类型,详细分析得出一副道岔在每种故障下的折返能力,作为决策行车组织调整的基础。详见表5和表6。

表5 滘口站道岔故障行车组织方法及折返最小间隔时间

表6 文冲站道岔故障行车组织方法及折返时间

3 案例分析

某日9∶31,广州地铁5号线文冲站W2413道岔故障,调度室组织后续列车采用站前折返并组织抢修。9∶38 车站和维修人员及下线路抢修W2413道岔;9∶46 经现场抢修人员处理,行调对文冲W2413道岔转换一个来回后道岔恢复正常;09∶57行调组织后续列车恢复使用文冲站后折返。统计各次列车到达文冲站的晚点时间详见表7(注:正常间隔为2 min 16 s)。

表7 列车到达文冲站的晚点时间表

3.1 列车延误分析

根据表6结论,W2413故障的折返时间增加到4 min,列车排队晚点时间逐列增加。分析原因为:①故障后的8 min,到达文冲站的前4列车全部在文冲辅助线退出服务,未造成晚点;②第4列车开始排队晚点,第9列车晚点最多,第10列车三溪站小交路折返,时间较迟,折返列车也过低;③故障恢复变更站后折返时,文冲辅助线已全部占满,必须等待发车后才能再接车,再次增加2 min延误时间。

3.2 文冲折返情况分析

站前折返的5列车中,3504次和4002次折返时间分别为4 min 48 s和7 min 35 s,效率较低。分析原因为:①站台停站时间过长,两者站台分别停站2 min 49 s、3 min 54 s。两次站台作业均存在司机因车次、目的地码不正确多次呼叫行调,要与行调确认后才能动车。②每个司机的操作效率差异较大,信号开放后动车和RM限速运行环节有30 s至1 min的偏差。

3.3 三溪折返情况分析

1306次折返时间6 min 48 s,效率较低。分析原因为:①行调对故障影响预判不够,行车调整决策临时变更;②行调间沟通不到位,增加了排列进路、取消进路的无效动作时间;③三溪站折返时仅1名司机,区间换端时间较长。

4 行车组织调整方案比选

高峰期的行车间隔为2 min 16 s(T正常间隔),文冲站W2413道岔故障后变更站前折返,折返能力为4 min (T故障折返)。设定20 min (T故障总时间)后道岔经处理恢复正常,若不做行车调整,则最大晚点时间为

理论上最小晚点时间超过10 min,而实际故障时必须的沟通确认、人工排列进路、驾驶模式转换等,晚点时间将增加至20 min以上。

4.1 行车调整方案1

全线列车站台多停加区间限速运行,增大行车周期，降低行车间隔,减少列车晚点。5号线每个站台多停1.4 min,行车间隔由2 min 16 s均匀地拉大至4 min。计算公式为

每站多停不超过2 min时,该行车调整方案执行容易,见效快,乘客实际反感也不明显,但是全线运输能力和旅行速度降低为正常情况的50%和63%。

4.2 行车调整方案2

安排超出折返能力的部分列车退出服务,降低行车间隔,减少列车晚点。组织列车在非故障端终点站清客后进入存车线或折返线退出服务,或空车进入中间站存车线、出入车厂线、车厂等,或尾随载客列车空车运行。计算公式为

故障后需安排17列车退出服务,正线没有足够多的存车线停放,大部分列车需要运行回厂。该行车调整方案执行时间长,操作量大,全线运输能力降低为正常情况的50%,但是旅行速度不受影响。

4.3 行车调整方案3

故障情况下大小交路运行,按照降级运营的能力匹配大小交路比例。正常间隔为2 min 16 s,故障后折返能力为4 min,确认道岔不能恢复后,立刻组织1∶1比例的大小交路运行。

该行车调整方案操作量大,小交路清客多,但是高效执行该方案时,可以提升小交路重合区段的运输能力接近正常水平。非重合段的运输能力降低为正常情况的50%,但故障区间仅4个车站,影响相对较小。故障时建议实施方案3。

5 终点站道岔故障时的行车组织方案

5.1 多种行车调整方法分阶段组合使用

调整方法包括:全线列车多停,拉大行车周期和间隔;退车以减少调整运行秩序和控制列车的压力;降级运营,按照折返能力匹配大小交路比例;列车载客越站,避免大间隔后的首列车越开越晚,释放后续列车的运能;列车始发站不停站载客,疏导前方大客流车站的滞留乘客等。

5.2 根据故障点的折返能力合理组织大小交路

故障初期尝试恢复道岔和下线路钩锁道岔将会直接中断列车运行,适合安排连续2列以上小交路折返;故障中期列车可以通行,但是折返能力降低,适合按正常间隔和终点站折返能力比例组织大小交路;恢复正常折返时,应避免再次增加晚点。

5.3 制定各环节作业标准时间

故障情况下将大量变更正常作业程序,列车切除ATP保护运行,人员反复进出行车线路,沟通环节多,存在较多安全风险,需要制定事故处理主任、双人确认、车机联控等制度。理论计算出各终点站的折返能力,要通过实际操作演练确认。另外，还需制定各中间站折返点的折返能力、司机和行调处理各种故障时间、列车以非限制人工驾驶模式驾驶通过各区间时间、车站钩锁每副道岔的时间标准等。

5.4 降低人为因素的晚点

故障后行调尽早确定行车组织调整计划,并提前全呼通知到所有司机,避免到达调整时再反复联系确认;避免停车时确认列车车次等非关键信息,不影响进路的确认尽量在列车运行过程中进行;精简各类行车标准用语,提高沟通效率;减少非必要的联系行调,非安全相关操作不再要求行调授权。

5 结语

终点站道岔每日频繁转动,设备维修部门做好每日的维修保养可以大大降低故障频率,但是并不能完全避免道岔故障。设备使用部门应认真研究故障预案和定期实际操作演练。故障时科学果断的调整行车组织,可以有效的降低故障影响。

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Organization of Train Operation in the Mode of Terminal Switch Fault on Guangzhou Line 5

ZHENG Xiaomin

According to the treatment principle of metro terminal switche fault, the time standards of each operation link are analyzed, the train turn-back capacity on each turnout after the fault is calculated. By analyzing the typical cause of delay in case of switch fault, it is pointed out that the key problems lie in the low efficiency during the course of turnback and the lack of feasible adjustments. In

metro; train operation; switch fault; turnback capacity; long/short route

U 292.1; U 231

10.16037/j.1007-869x.2016.08.020

2016-03-25)

view of these problems, some optimized methods are proposed to adjust the size and proportion of the long/short route, make standard timetable for each link operation, and decrease the delays for artificial reasons.