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城市轨道交通电话闭塞法闭塞区段研究
发布日期:2019-04-25 15:53:20
王     霄, 孙冬梅
( 郑州市轨道交通有限公司运营分公司, 郑州 450000)
 
摘 要: 电话闭塞法是当列车信号系统发生故障时采用的一种行车组织方法,首先对电话闭塞法的原理进行 说明,指出采用电话闭塞法组织行车的条件;其次对一站一区间、一站两区间、两站两区间 3 种不同闭塞区段 行车值班员的工作量进行说明,探究空闲区间确认对闭塞区段的影响及行车指挥人员业务熟练程度对行车效 率的影响;最后对 3 种闭塞区段的优劣进行分析比较,指出地铁运营不同阶段所适用的闭塞区段。
关键词: 城市轨道交通; 电话闭塞法; 闭塞区段; 行车组织
中图分类号: F530.7    文献标志码: A    文章编号: 1672 -6073(2017)02-0090-04
 
TeIephoneBIocking inThreeBIockedSectionsforUrbanRaiITransit
WANG Xiao, SUNDongmei

( 0peration Branch, Zhengzhou Metro, Zhengzhou 450000)
Abstract: Thetelephoneblocking isamethod  used  in  thetrafficorganization  ofthetrain  faultsignalsystem underabnormal conditions.Firstly, itsprincipleand theorganization oftrafficby telephoneblocking aredescribed; secondly, theworkloadsof theoperatorsin thestation with oneblocked section, thestation with two blocked sectionsand two  stationswith  threeblocked sectionsareillustrated.Theimpactsoftheidentified vacancy section on theblocked section areexplored.Theinfluenceofpro- fessionalskillsofthecommanding personnelon theoperation efficiency isanalyzed.Finally, theadvantagesand disadvantages ofthethreetypesofblocked sectionsarepointed outand theappropriateblocked sectionsformetro operation atdifferentstages areproposed.
Keywords: urban railtransit; telephoneblocking; blocked sections; train operation organization
 
       轨道交通因其可有效缓解城市交通压力而飞速发 展,截至 2015 年 12 月 31 日,中国内地 25 座城市已经 建成且投入运营 110 条轨道交通线路,运营总里程达 3 293  km,正在规 划或者已经在建轨道交通的城市有39 座,预计到 2020 年全国拥有轨道交通的城市将达到50 座,规模达到 6  000  km[1J 。 在轨道交通如此大规 模、大投入的建设发展中,如何保证其安全稳定运行逐 渐成为社会关注的焦点。
       当前城市轨道交通正常情况下的行车组织采用信 号系统控制,即基于通信的列车控制系统( CBTC) 。 信 号系统一般分为 3 个控制等级:CBTC、点 式 ATP、联 锁控制[2J 。 当信号系统发生故障时,需要采用非正常情 况下的行车组织,列车采用降级模式运行,当最低一级 信号控制系统,即联锁控制发生故障时,需要使用人工 调度组织行车,即采用电话闭塞法组织行车。 电话闭 塞法组织行车是一种最原始的行车组织方法,行车指 挥完全依靠人工,安全性相对信号控制系统较低。 影 响安全性的因素较多,如行车组织人员的业务素质高 低、通信系统状态、司机操作熟练程度、闭塞区段形式 等。 现就电话闭塞法组织行车中 3 种常见闭塞区段形 式进行探究。

1   电话闭塞法基本原理
       当信号系统发生故障时[3J ,行车调度员(简称行调) 将行车指挥权下放到车站,由车站组织行车。 相邻两座车站的行车值班员( 简称行值) 通过站间电话给出电话记录号的方法处理。  采用电话闭塞法组织行车的 条件一般有以下几种:一个或者多个联锁区发生联锁 故障时;中央及车站工作站上一个或多个联锁区均无 法对线路上运行的列车车辆进行监控时;正线与车厂 信号接口故障时;行调认为有必要时。
       当采用电话闭塞法行车时,接车站必须确认相应 的区间空闲,满足接车条件才可以同意发车站的闭塞 请求,给出电话记录号。  一个闭塞区段必须保证只有 一列车占用,并且能够不间断地接发列车,最大限度抵 消信号系统故障给运营造成的影响[4] 。

 

2   电活闭塞法闭塞区段
       为确保列车的安全行驶,必须保证列车在一定的 安全防护空间运行, 这种安全的防护空间称为闭塞。 当列车进入闭塞区段后,闭塞区段两端车站都不再向 这一区段发车,以防止列车迎面相撞或追尾。  闭塞可 以分为移动闭塞和固定闭塞两大类[5] ,固定闭塞又可 以根据安全防护区域划分为多种闭塞方式。  国内地铁 公司对于电话闭塞法的启用条件基本相同,但是对闭 塞区段的长度要求却各不相同,分为一站一区间、一站 两区 间、 两 站 两 区 间 3  种[6] , 下 面 对 闭 塞 区 段 进 行说明。
 
 
2.1  不同闭塞区段的工作量不同
      设定 A、B、C、D4 个站点,B站为设备集中站,列车 从 A站到 D站上行区间运行。  A站和 C站各停一列 车,分别为 a次列车,c次列车,B、D两站站台空闲,如 图 1 所示。  对 3 种不同闭塞区段行车值班员工作量进行说明。

2.1.1  一站一区间

       A站向 B站请求上行 a次列车闭塞,此时 A站至 B站上行区间为空闲状态,B站上行站台空闲,满足接 车条件,B站同意闭塞,a次列车凭借 A站路票和发车 信号从 A站出发运行至 B站。  与此同时,C站可以向 D站请求闭塞,并且向 D站发出 c次列车,C站行值接 到站台站务员列车出清的报告后便可同意 B站的闭塞请求,a次列车可以从 B站运行至 C站。  设备集中站
B站需要向行调报点。
       B站行值需要记录:a次列车到达本站的时刻、在 本站的发车时刻, 但不需向 A站报点; 向 C站报点: a次列车在本站发车时刻;向行 调报点:a次 列车到达 本站的时刻、a次列车在本站的发车时刻。

 

2.1.2  一站两区间
       A站向 B站请求上行 a次列车闭塞,此时 AB区间 为空闲,BC区间也为空闲,B站上行站台空闲,满足接 车条件,B站同意闭塞,a次列车可以凭借 A站路票和 发车信号从 A站运行至 B站。  与此同时,C站可以向 D站请求闭塞,并且向 D站发出 c次列车,但 C站接到 站台站务员列车出清的报告后并不能同意 B站的闭塞 请求,只有接到 c次列车已经到达 D站停稳的通知才 可以同意 B站的闭塞请求。
       B站行值需要记录:a次列车到达本站的时刻、在 本站的发车时刻及到达 C站的时刻;向 A站报点:a次 列车到达本站时刻及在本站发车时刻; 向 C站报点: a次列车在本站发车时刻;向行 调报点:a次 列车到达 本站时刻及在本站发车时刻。


2.1.3  两站两区间
       A站向 B站请求上行 a次列车闭塞,此时 AB区间 为空闲,BC区间也为空闲,B站上行站台空闲,C站上 行站台有 c次列车,接车条件不满足,B站不能同意闭 塞。  需等 C站 c次 列车满足发车条件并且出清 C站 后,B站才可以同意 A站 a次列车的闭塞。
       B站行值需要记录:a次列车到达本站的时刻、a次 列车在本站的发车时刻、a次列车在 C站的发车时刻; 向 A站报点:a次列车到达本站 时刻及在本站的发车 时刻;向 C站报点:a次列车在本站发车时刻;向行调报 点:a次列车到达本站的时刻及在本站的发车时刻。


2.2  空闲区间确认对闭塞区段的影响
       通过比较 3 种闭塞区段可以得出,理论上实行一 站一区间闭塞区段时行值的工作量最少,而实行一站 两区间和两站两区间闭塞区段时行值的工作量相同。 但实际在采用电话闭塞法组织行车时,行值还需要确 认区间状态是否空闲,在以上论述中行调发布电话闭 塞法命令之前已经把列车组织到车站,但首列车发出 前车站行值仍需要确认区间空闲情况[7] 。  每个区间 的空闲情况必须卡控到位,以保证行车安全,同一时间 需要确认的空闲区间越多,出现未卡控到位的概率也 就越大,行车事故发生的概率也会相应增大。
       以区间为变量研究在电话闭塞法中发生事故的概 率,假设在采用电话闭塞法组织行车中不考虑其他失 误造成的事故,一个区间未确认空闲发生事故的概率 为常量 α(0豆α豆1) ,需要确认空闲的区间数量为常量 n( nEN+),那么在需要确认 n 个区间的情况下,事故 发生的概率为 P:P=1 一(1 一α) n ,当 n→ +∞时,P= 1,即事故发生,如图 2 所示。

       由此可以得出,随着确认空闲区间的增多,发生事故的概率也会逐渐增大。

 

2.3  行值业务熟练程度对行车效率的影响
       采用电话闭塞法组织行车时,行车指挥权由行调 交车站行值负责,行值在行车指挥方面的经验相对欠 缺,尤其是新开通运营的线路,这种现象就表现得更加 显著。 以郑州地铁为例,1 号线开通 2 年多,2 号线、1 号线二期及城郊线 3 条新的线路也于近期开通,在这 种情况下导致人员的储备量完全跟不上岗位的需求 量,通常新来的值班员仅仅取得几个月的上岗证使独 立上岗,如果对电话闭塞法掌握不熟练,会直接影响电 话闭塞法行车的效率。
 

2.4  闭塞区段优劣比较
2.4.1  一站一区间

       优势:采用一站一区间闭塞时,闭塞区段较短,确 认发车条件较少,从行调发布电话闭塞法命令到列车 动车时间相对较短;同时,该方法流程简单明了,行车 间隔大大缩减,行车效率明显提高[8] 。
       劣势:因闭塞区段较短,行车密度较大,要求行车 指挥人员具有丰富的实战经验,对现场情况了如指掌, 对于运营初期的地铁公司而言,因行车指挥人员经验 不足,业务能力薄弱, 在实际作业过程中极易出现错 误,酿成事故。

 

2.4.2  两站两区间
       优势:采用两站两区间闭塞时, 闭塞区段相对较长,行值办理闭塞的时间明显增加,在实际作业时,可 以有条不紊地进行条件确认,安全性较高[9] 。
       劣势:采用该种方法闭塞时,闭塞区段相对较长,列车运行密度较低,确认发车条件较多,从行调发布电 话闭塞法到列车动车时间较长,办理闭塞的时间增加, 运行效率降低。

 

2.4.3  一站两区间
       采用一站两区间闭塞时,闭塞区段长度比一站一 区间多一个区间,行车间隔上比两站两区间少了一个 交接路票并发车的时间,该方法既保证了行车安全,又 相对提高了效率,是一种折中的选择。


3    结论
       当采用电话闭塞法组织行车时,应当结合运营实 际、人员熟练度等情况确定采用的闭塞区段[10] 。 通过 对 3 种闭塞区段的比较说明可以看出,新开通运营的地 铁上线列车数量较少,列车行车间隔较大,又因其人员 经验、业务能力等因素影响,为了保证运营安全,优先采 用两站两区间;运营一段时间后,行调具有一定的经验, 且对运营效率的要求逐步提高,可采用一站两区间;运 营成熟后,地铁人员经验比较丰富,业务素质明显提高, 且行车间隔缩短,运行密度较大,可采用一站一区间。

收稿日期, 2016 05 19 修回日期, 2016 06 22
作者简介, 王霄,男, 本科, 助理工程师, 从事轨道交通运营方向研 究,787174753@qq.com
 
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