弓网故障对全自动运行线路行车组织的影响及处置对策

付政 何虹 陈怡伶

摘 要：本文介绍了全自动运行系统新增的功能，全自动运行线路弓网故障的分类、处置原则及调度各岗位职责。基于不同故障场景，阐述了无人值守的全自动运行线路弓网故障的处置流程，并针对接触网失电关键故障场景进行了行车组织分析，确保全自动运行线路弓网故障下的行车组织安全及最大限度保证运营。

关键词：全自动运行；弓网故障；行车组织；应急处置

1 全自动线路弓网故障处置

1.1 全自动系统功能概述

全自动运行系统相对于传统系统在信号、车辆、通信、综合监控、站台门等方面新增了功能。因UTO模式无人值守的特点，针对故障场景，新增蠕动模式、列车冲标自动跳跃功能、列车关键断路器断开自动复位、列车远程控制（升降弓、分合高断等）、远程车辆旁路、远程故障复位、车门紧急解锁申请位、OCC远程乘客紧急对讲功能等一系列自动及远程控制功能，从而适应全自动运行故障处置的需要。

1.2 弓网故障分类

对于使用接触网供电的线路而言，接触网是牵引供电系统的重要组成部分，弓网故障可以分为受电弓故障、接触网供电分区失电故障。接触网供电分区失电可分为接触网本身故障引起的失电和弓网异常引起的失电。由于受电弓或接触网故障等原因，受电弓和柔性接触网发生弓网异常或弓网绞织等突发行车事件，造成接触网打火，严重时受电弓会钻进接触网内，损坏受电弓及接触网的定位器、电联接、吊弦等接触网设备，最终造成接触网断线、接触网短路跳闸，地铁线路运营中断等严重影响。

1.3 弓网故障处置原则

UTO模式下，弓网故障前期由OCC行车调度员及车辆调度员进行故障判断处理。基于无人值守的特点，列车将迫停区间且当OCC无法远程判断或处理故障时，需组织列管员进入轨行区接管区间迫停列车进行故障处置，极大地增加了区间停车时间，会影响乘客乘车体验及后续列车运行。因此，当发生弓网故障影响行车时，应以系统自动处置故障或OCC行车调度员及车辆调度员远程处理故障为主，当无法处理时，应尽量组织列车运行至下一站后安排相关人员处置，避免列车长时间迫停区间。当列车迫停区间经车辆调度员处置仍无法动车时，行车调度员组织列管员进入区间处置，且可同步进行列车救援的准备工作，减少列车迫停区间时间，提升处置效率。总之，弓网故障的处置原则为尽可能组织列车自动运行至前方车站处置，避免列车长时间迫停区间，当列车无法运行时，应采取多种方式如列车救援、蓄电池牵引等避免区间疏散。

1.4 弓网故障职责划分

值班主任负责将故障信息通报相关中心部门，协调故障情况下线网运输组织工作。调度长负责协调各调度做好应急指挥工作，审核并确定行车组织方案，把控行车组织风险。行车调度员（以下简称行调）负责将故障信息汇报，制订行车组织方案，指挥行车。车辆调度员（以下简称车辆调）负责根据列车故障现象进行判断并远程进行列车故障处置，对于远程无法判断或处理的故障，尽快安排列管员接管列车处置，并负责线路范围内车辆设备的故障（事故）抢修指挥、组织、协调；乘客调度员（以下简称乘客调）负责全自动运行模式下的列车远程乘客服务，包括接听列车内乘客紧急对讲，并通知人员处理，通过列车广播或列车PIS发布紧急信息告知乘客。电力调度员（以下简称电调）负责监控电力相关设备，协助车辆调度员进行故障判断，根据要求将相应接触网停电。维修设备调度员（以下简称维调）负责将故障信息通报相关专业并发布抢修令，执行区间疏散时，启动对应环控模式，开启区间照明。

2 受电弓故障处置分析

2.1 一个受电弓严重故障或显示降弓

中央ATS工作站收到受电弓故障或显示降弓的报警时，车辆调与运维支持员确认列车状态。

若经专业确认未发生弓网冲突、受电弓外观完整且双弓均处于升弓状态，行调查看列车限速情况，车辆限速80km/h，行调组织列车以FAM模式正常运行；车辆限速70km/h，行调视情况组织列车退出服务。

若经专业判断受电弓出现姿态异常但未发生弓网冲突时，车辆调通过中央ATS工作站远程降下故障受电弓，车辆将限速70km/h运行，行调视情况组织列车退出服务。

行调进行行车调整，乘客调做好全自动模式列车乘客紧急对讲接听、人工广播等乘客服务工作，向车站发布延误信息等。

2.2 两个受电弓严重故障或显示降弓

中央ATS工作站收到两个受电弓故障或显示降弓的报警时，车辆调与专业确认列车状态。

若经专业确认未发生弓网冲突、受电弓外观完整且双弓均处于升弓状态，车辆限速80km/h，行调组织列车以FAM模式正常运行；如车辆限速70km/h，行调视情况组织列车退出服务。

若经专业确认受电弓出现姿态异常但未发生弓网冲突，车辆调远程降下姿态异常受电弓，行调视情况安排列车退出服务或组织救援。

若能动车，行调根据实际限速情况组织列车运行；若无法动车，车辆调操作远程升弓；若仍无法动车，如列车在站台，行调派遣列管员接管列车按规定处理并组织清客退出服务；若仍无法动车或列车迫停区间，行调组织列车救援。

行调进行行车调整，乘客调做好乘客紧急对讲接听、人工广播等乘客服务工作，向车站、服务热线、邻线行调发布延误信息。OCC通报故障信息，启动电客车故障救援程序。

3 接觸网故障处置分析

接触网供电分区失电可分为接触网本身故障引起的失电和弓网异常引起的失电。接触网供电分区失电较受电弓故障影响范围广、处置难度大，当列车迫停区间时还需组织乘客区间疏散，影响乘客出行及抢修效率，尤其是弓网异常引起的接触网失电涉及供电、车辆两个专业共同抢修，极为考验调度员的应急处置能力。故障处置流程如下。

3.1 故障现象及影响确认

行调收到接触网失电的故障报警后与电调确认故障现象及影响范围，通知事发车站站务人员查看接触网情况。

电调通过SCADA界面查看故障报文及开关动作情况，确认断路器自动重合闸不成功，向相关专业通报故障信息及失电范围，维调发布抢修令。

行调通报故障信息，通知列管员做好接管列车的准备。

3.2 中期故障处置

3.2.1 故障区域内列车运行

（1）行调通过CCTV了解现场情况，尽量组织列车惰行进站；如无法动车，通知列管员接管列车，并通知列管员、车站查看故障区域接触网情况。

（2）行调及时扣停将要进入无电区的列车。当ATS接收到综合监控发送的接触网失电信息后，无法自动触发事发区域进路。

（3）乘客调做好乘客紧急对讲接听、人工广播等乘客服务工作。

3.2.2 确认列车位置

行调确认在故障区停留列车相关信息（百米标、车次、车体号）。

3.2.3 故障原因判断

（1）电调先试送电一次，如重合闸成功，接触网恢复供电，行调对事发区段执行“三检查一限速”。若不成功，根据电调要求，车辆调对故障区域内列车远程操作降弓，配合电调进行故障判断。如远程无法降下受电弓，行调通知车站激活相应SPKS，派遣列管员、车站前往现场确认，现场确认无异常，按受电弓故障处理；若现场确认弓网缠绕，按弓网缠绕故障处理。

（2）失电区域内所有列车受电弓降下后，电调尝试送电，如供电系统未跳闸，接触网恢复供电，车辆调逐列对事发供电分区内的列车进行以下操作：①车辆调通过远程操作升弓，若供电系统未跳闸，则行调组织事发列车后续区段限速25km/h运行、后续列车通过事发地点限速25km/h运行，若后续3站均报列车弓网状态无异常，则可逐步提高限速值，直至恢复正常速度，维调组织各专业检查车辆状态、弓网状态、设备、设施状态；②若供电系统跳闸，车辆调远程降下列车前车受电弓，供电系统尝试合闸，若合闸成功，则行调组织列车按规定限速运行，维调组织各专业检查车辆状态、弓网状态、设备、设施状态；③若无法合闸，车辆调操作远程则升列车前车受电弓，并降后车受电弓，供电系统尝试合闸，若合闸成功，行调组织列车按规定限速运行，维调组织各专业检查车辆状态、弓网状态、设备、设施状态；若无法合闸，判断为列车故障，车辆调远程降下整车受电弓，行调组织列车救援。

（3）电调试送电不成功，电调判断故障为所内故障时向值班主任提出供电方案，行调根据值班主任要求做好行车调整；如电调判断为接触网故障，行调与值班主任确认行车组织模式，根据实际情况进行行车调整，根据现场故障抢修进度，适时组织区间迫停列车进行区间疏散。

（4）若接触网需要越区供电时，行调及时配合电调处理故障调整好列车间隔，组织好相关列车运行。

3.3 抢修组织

根据现场故障抢修进度和影响时间，预计恢复时间超过30分钟时，行调按规定组织故障区域列车清客，组织停在故障区域区间列车进行区间疏散，通知车站做好配合。调整故障区域外行车间隔，及时组织备用车加开。根据影响范围，确定折返车站，通过组织小交路、单线双向行车等运营调整方式最大限度保证运营。

根据相关专业要求，行调及时通知场调做好接触网工程车加开准备。将故障区间封锁，交给抢修负责人组织故障抢修，行调实时跟进现场抢修进度，根据抢修进度组织行车调整。

3.4 故障修复

故障处理完毕后，若专业人员有限速要求，行调按专业人员要求对故障区段进行限速，并按运行图调整列车运行。

4 行车组织方案

随着城市轨道交通线网规模的不断扩大，乘客出行效率有效提升，乘客对轨道交通的依赖性日益增强的同时，影响安全及正常运营的设备故障、突发事件等事件发生次数也逐渐增加，因而导致列车延误、清客、运营中断等问题，造成城市轨道交通秩序受扰，影响乘客出行体验，严重时将导致事故发生。且因网络化运营行车密度高、线网互联互通等特点，造成故障事件影响扩大化，随着公众对城市轨道交通关注度不断增加，运营单位舆论压力有所增大。因此，综合考虑供电分区失电影响范围及线路折返条件，尽最大限度保证运营成为行车组织中至关重要的一部分。

4.1 线路两端失电

4.1.1 小交路+单线双方向运行

一端小交路+单线双向运行方案适用于线路两端中断行车无法运营时，且失电区域在列车正常折返路径前。选取正常区段距离失电区域最近且具备折返能力的车站作为小交路折返站，同时该站作为单线双方向起点（终点）站。如图2所示：A站至F站上行采用单线双方向运行；F站至Z路上下行采用小交路运行，利用F站折返线折返。

4.1.2 大小交路套跑

大小交路套跑方案适用于线路两端中断行车无法运营时，且失电区域在列车正常折返路径后。选取正常区段距离失电区域最近且具备折返能力的车站作为小交路折返站。如图3所示：A站至C站小交路运行，利用C站站后折返；A站至Z站大交路（A站下行折返后反方向运行，经C站渡线运行至上行恢复正常运行）。

4.2 线路中部失电

两端小交路+中间单线双方向运行。两端小交路+中间单线双方向运行方案适用于线路中间供电分区失电无法正常行车时。在失电区域两端选取最近的具备折返能力的站分别作为两端小交路的折返站，且该两站作为单线双向运行的起点（终点）站。如图4所示：A站至C站小交路运行，利用C站上行站台折返；C站至F站上行单线双方向；F站至Z站路小交路运行，利用F站折返线折返。

如失电区域范围较广或失电区域两端具备折返能力车站距离太远，可在失电区域两端具备折返能力车站中间选取一个车站，采用两段单线双方向的调整方式提升运营效率。如图5所示：A站至C站小交路运行，利用C站上行站台折返；C站至F站上行、F站上行至J站上行单线双方向；J站至Z站路小交路运行，利用J站站后折返。

结语

相比于传统城市轨道交通驾驶系统，全自动运行系统具有全自动、高可靠、高智能度等优势。但应急情况下的处置，特别是接触网失电类直接影响列车运行的突发事件，更为考验调度人员的处置能力，且网络化运营下运营复杂性、突发性提升，突发事件影响扩大，还需根据后续故障案例及演练结果对处置流程及行车组织方案进一步优化。

参考文献：

［1］李宇辉，邵海平.弓网异常故障对城市轨道交通行车组织的影响及处置对策［J］.城市轨道交通研究，2019，22（12）：4.

［2］許治威，徐永能，景顺利.全自动无人驾驶地铁功能分析及故障应对［J］.兵器装备工程学报，2020，41（7）：5.

［3］马能艺.城市轨道交通全自动运行线路在无人值守模式下的应急处置［J］.城市轨道交通研究，2021，24（04）：8284.

作者简介：付政（1996— ），男，汉族，江西高安人，本科，工程师，研究方向：城市轨道交通。