軌道列車(chē)的混合運(yùn)行

摘 要：自從通信技術(shù)特別是無(wú)線(xiàn)電技術(shù)飛速發(fā)展以后，人們就開(kāi)始研究以通信技術(shù)為基礎(chǔ)的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)（CBTC）。它的特點(diǎn)是用無(wú)線(xiàn)通信媒體來(lái)實(shí)現(xiàn)列車(chē)和地面的雙向通信，用以代替軌道電路作為媒體來(lái)實(shí)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行控制。隨著我國(guó)軌道交通的飛速發(fā)展，必將出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)期的CBTC列車(chē)和非CBTC列車(chē)的混合運(yùn)行的局面。

關(guān)鍵詞：CBTC 混合運(yùn)行

中圖分類(lèi)號(hào)：TN911 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（b）-0020-01

CBTC（communication based train control system）就是一種基于通信的列車(chē)控制系統(tǒng)。它的突出優(yōu)點(diǎn)是有車(chē)-地雙向通信，而且傳輸信息量大，傳輸速度快，很容易實(shí)現(xiàn)移動(dòng)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)，大量減少區(qū)間敷設(shè)電纜，減少一次性投資及減少日常維護(hù)工作，可以大幅度提高區(qū)間通過(guò)能力，靈活組織雙向運(yùn)行和單向連續(xù)發(fā)車(chē)，容易適應(yīng)不同車(chē)速、不同運(yùn)量、不同類(lèi)型牽引的列車(chē)運(yùn)行控制等等。在CBTC中不僅實(shí)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行控制，而且可以綜合成為運(yùn)行管理，因?yàn)殡p向無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，既可以有安全類(lèi)信息雙向傳輸，也可以雙向傳輸非安全類(lèi)星系，例如車(chē)次號(hào)、乘務(wù)員班組號(hào)、車(chē)輛號(hào)、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)分、機(jī)車(chē)狀態(tài)、油耗參數(shù)等等大量機(jī)車(chē)、工務(wù)、電務(wù)等有關(guān)信息。利用CBTC既可以實(shí)現(xiàn)固定自動(dòng)閉塞系統(tǒng)（CBTC-FAS），也可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)（CBTC-MAS）。所以，CBTC是實(shí)現(xiàn)列車(chē)高速安全的保障，是鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向。

在下列情況下，CBTC車(chē)將變成非CBTC車(chē)。

（1）ZC與CBTC車(chē)失去通信超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間。

（2）CC發(fā)生嚴(yán)重故障。

（3）駕駛模式切換至非CBTC。

對(duì)于正在運(yùn)行的CBTC車(chē)，如果變成非CBTC車(chē)，將會(huì)施加EB。若使列車(chē)?yán)^續(xù)移動(dòng)，司機(jī)必須將模式開(kāi)關(guān)切換至IATP、RM或NRM模式。

當(dāng)列車(chē)變?yōu)榉荂BTC車(chē)后，司機(jī)將按照軌旁信號(hào)機(jī)的顯示行車(chē)。

CBTC列車(chē)和非CBTC列車(chē)的主要不同是列車(chē)的移動(dòng)授權(quán)（MAL）。當(dāng)CBTC列車(chē)在整個(gè)系統(tǒng)控制范圍下行駛時(shí)，是按照常用的CBTC MAL來(lái)運(yùn)行的。區(qū)域控制器檢測(cè)到一列車(chē)是CBTC列車(chē)并在它所管轄的范圍內(nèi)，為該列車(chē)設(shè)定MAL，把MAL傳遞給列車(chē)的車(chē)載設(shè)備，并安全地命令聯(lián)鎖系統(tǒng)熄滅列車(chē)進(jìn)路上的信號(hào)機(jī)。車(chē)載ATP負(fù)責(zé)保障兩車(chē)之間的安全空間間隔。

如果一列車(chē)變成了非CBTC列車(chē)，下述情況將會(huì)自動(dòng)發(fā)生。

（1）非CBTC列車(chē)的位置會(huì)被MicroLok檢測(cè)到，因?yàn)镸icroLok一直監(jiān)視該計(jì)軸系統(tǒng)的占用，以便MicroLok能檢測(cè)到線(xiàn)路上運(yùn)行的列車(chē)。MicroLok跟據(jù)與之相關(guān)的計(jì)軸設(shè)備的“占用”情況，設(shè)置“占用”狀態(tài)。

（2）非CBTC列車(chē)的位置定義為其所在的所有占用計(jì)軸區(qū)段；所有在非CBTC列車(chē)進(jìn)路上直到前面的CBTC列車(chē)的信號(hào)機(jī)主顯示都安全地被點(diǎn)亮。

（3）非CBTC列車(chē)后方跟隨的CBTC列車(chē)的MAL都是被設(shè)在計(jì)軸區(qū)段邊界，為確保非CBTC不會(huì)與其后的CBTC車(chē)碰撞，它們之間須保持一個(gè)空閑的區(qū)段。

（4）如果非CBTC前面的一個(gè)區(qū)間被其它任何一列車(chē)占用，防護(hù)該區(qū)段的信號(hào)機(jī)被設(shè)置為“紅”燈。

ATS根據(jù)列車(chē)進(jìn)路、進(jìn)路保護(hù)區(qū)段條件和在運(yùn)行方向上的區(qū)間非占用情況來(lái)請(qǐng)求“處理”非CBTC前方信號(hào)機(jī)的顯示。非CBTC列車(chē)直到進(jìn)路上前面的區(qū)間和下一進(jìn)路的保護(hù)區(qū)段空閑（如果適用）才可以發(fā)車(chē)離站。在信號(hào)機(jī)顯示“通過(guò)”的情況下非CBTC列車(chē)能夠一直運(yùn)行到它進(jìn)路上的下一架信號(hào)機(jī)。

當(dāng)一輛故障CBTC列車(chē)在正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)，CBTC列車(chē)的移動(dòng)授權(quán)。故障CBTC列車(chē)（即非CBTC列車(chē)）。按照后備模式運(yùn)行。

所有故障列車(chē)之前的CBTC列車(chē)以正常的CBTC移動(dòng)授權(quán)運(yùn)行。ATS管理員讓故障列車(chē)盡快退出運(yùn)行。

聯(lián)鎖利用信號(hào)機(jī)，自動(dòng)讓故障列車(chē)運(yùn)行。后備系統(tǒng)根據(jù)計(jì)軸區(qū)段的占用情況控制信號(hào)燈。

對(duì)于非CBTC列車(chē)來(lái)說(shuō)，進(jìn)路保護(hù)區(qū)段的概念被用在某些位置。

列車(chē)變成CBTC列車(chē)的篩選過(guò)程，一輛列車(chē)變成CBTC列車(chē)前（如：當(dāng)一輛通信車(chē)進(jìn)入CBTC區(qū)域，或者一輛非CBTC列車(chē)從故障中恢復(fù)，在正線(xiàn)變成CBTC列車(chē)），確認(rèn)沒(méi)有非通信車(chē)在該列車(chē)附近是非常重要的。篩選過(guò)程是為了保證當(dāng)通信車(chē)進(jìn)入正線(xiàn)范圍或轉(zhuǎn)換軌區(qū)域時(shí)，沒(méi)有非通信車(chē)位于它的鄰近位置。

篩選分為兩步：當(dāng)一輛通信列車(chē)經(jīng)過(guò)計(jì)軸后，原來(lái)的計(jì)軸區(qū)間變成空閑。如果通信列車(chē)的尾部和前一個(gè)已經(jīng)通過(guò)的計(jì)軸區(qū)段之間的距離小于在線(xiàn)最小可能的車(chē)輛，且計(jì)軸區(qū)段變?yōu)榭臻e，那么確認(rèn)沒(méi)有“隱藏的”非通信車(chē)跟隨該列車(chē)。

第二步過(guò)程，是確定在通信列車(chē)前是否有非通信列車(chē)。一旦前方的通信列車(chē)與下一個(gè)計(jì)軸區(qū)段的距離小于線(xiàn)上列車(chē)的最小可能長(zhǎng)度，且通信列車(chē)前方的計(jì)軸區(qū)段保持空閑，則確定沒(méi)有“隱藏的”非通信列車(chē)處于通信列車(chē)前方。

結(jié)束語(yǔ)：注意篩選過(guò)程需要兩個(gè)附加因素，分別是列車(chē)定位的不確定性和CC，ZC和MicroLok II聯(lián)鎖系統(tǒng)間的信息延時(shí)。

參考文獻(xiàn)

[1] ATO子系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格書(shū).

[2] ATP子系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格書(shū).

[3] 移動(dòng)閉塞列車(chē)控制系統(tǒng)（CBTC）.