追蹤進路功能的缺陷及其應對方法研究

阮世勇

摘 要：文章以某地鐵線路（以下稱A線路）為例，對該地鐵線路主線信號設備系統進行了詳細的簡述，通過追蹤進路的概念、自動排列條件、特點、排列過程及方式四個方面對追蹤進路的排列方式進行了詳細介紹，進一步分析了追蹤進路功能的缺陷，并研究出相對應的方法措施。

關鍵詞：追蹤進路功能；缺陷；對應方法；研究

前言

地鐵的主要作用是為了方便城市居民的出行、將乘客快速、安全的送達目的地。采用正線信號系統不僅能夠保證列車的安全運行，還能夠提高地鐵工作人員的工作效率和地鐵的運行速率。現以A地鐵線路為例，該線路采用正線信號設備系統以及德國SIEMENS公司研發的列車自動控制（ATC）系統，但是，追蹤進路功能在此地鐵線路的使用過程中還是存在一定的不足和缺陷[1]。

1 地鐵信號設備系統概述

1.1 ATC系統

列車自動控制系統（Automatic Train Control 簡稱ATC 系統）由三個子系統組成，并且此三個子系統以設備的安全為基本條件。三個子系統包括自動監控（ATS）、列車自動駕駛（ATO）、列車自動保護（ATP）和電子聯鎖。ATC系統結構圖如圖1所示。

1.2 ATS系統

ATS系統是一套完整的、依靠控制和組織行車來實現的行車指揮系統，主要負責全部的控制、運行監督及管理。ATS系統的主要工作原理：在接到現場發出的行車信息后，行車指揮中心會對此信息進行全面分析，并能夠準確的向行車現場發出行車命令，保障該列車行駛過程中的可靠安全性。ATS系統包括站臺、車站、控制中心、運營控制中心（OCC），遠程終端單元（RTU）負責完成與各聯鎖站設備的聯系[2]。

1.3 ATP/ATO系統

地鐵自動列車保護/駕駛系統（ATP/ATO）依托于ATP子系統的工作，是整個ATC系統的基礎。其中ATP系統采用閉塞方式保護全部列車的安全運行工作，ATO系統負責列車全部廣播系統的制動和接口控制工作，保證列車能夠保持在一個可靠的參考速度并準確的停止固定位置。ATO系統接受來自ATP系統的列車實際速度、行走距離、速度指令，以輔助ATP系統的工作。

2 追蹤進路的排列方式

2.1 追蹤進路

在列車占用地鐵信號系統“追蹤”信號機的接近區段時，如果此時信號機系統被設置為只有“追蹤”功能，由德國西門子公司研發的ATC系統中微機聯鎖（SICAS）向上述信號機發出排路指令，此時追蹤進路信號在自動排列出固定進路的情況下也得以開放出來。

2.2 自動排列追蹤進路的條件

將前序進路排列開來、接近具有追蹤功能的區段進路、追蹤進路的接近區段被A線路列車占有，是自動排列追蹤進路的三個條件。

2.3 追蹤進路的特點

（1）追蹤進路會排列出來一條固定進路；（2）正常運營方向通常就是追蹤進路的運行方向；（3）追蹤進路的接近區段被列車所占用；（4）除非是有特殊的設計要求，否則追蹤進路只能對始終點站的折返進路進行設置，不能對中間站的折返進路進行設置[4]。以上內容是追蹤進路的四個特點。

2.4 進路的排列方式及過程

進路建立是一個主要有三個階段的過程，三個階段包括進路元素的征用、檢查進路元素的可行性、監控進路及開放信號，終端信號機、進路道岔側防位置都要正確顯示且鎖閉，所有需檢查的進路要素邏輯空閑，是進路設置和主信號開放的主要條件，相反方向的進路沒有征用非延時保護區段幾個方面。

A線路列車具有ATS、RTU自動排列進路、聯鎖追蹤、人工排路四種排列進路方式。其中，ATS結合列車運行位置，根據預先編定的列車時刻表，把排路命令發給SICAS聯鎖系統；RTU在ATS系統故障時，能夠根據人工輸入的目的地碼，把排路命令發給SICAS；人工排列進路通過人機接口的鍵盤和鼠標進行排路命令的輸入；最后實現自動排列進路[3]。

3 追蹤進路功能的缺陷分析

在行調過程中發現，A地鐵線路某站下行X901信號機的進路不能正常排列，檢查得出是由下行FX1002信號機出現故障造成的，車站工作人員為了排除故障，把出現故障的信號機改為人工排列或者自排模式進路，結果故障未排除。于是工作人員使用車載ATP保護的方式行調組織A列車全線各次列車，聯鎖區SICAS設備再次被工作人員啟動后，故障信號機的故障被排除。

當FX1002信號機自動排列追蹤進路的三個條件都滿足時，在信號系統正常的情況下，列車能夠自動排列FX1002-X901信號機的進路。但是如果A地鐵列車內部存在ATC系統追蹤功能的缺陷，在物理占用發生在列車接近區段時，排列進路會被信號系統自動觸發，在排列進路的條件連續三次不滿足是，信號機會使“追蹤”、“自排”、“人工”方式都不能正常的開放信號和排列進路，并自動關閉列車的排列進路功能，最后要恢復該信號機的排路功能，只能通過重啟聯鎖區的SICAS系統才能實現。

4 追蹤進路功能的缺陷應對方法

解決A線路地鐵信號系統追蹤進路功能的缺陷，需要針對德國西門子公司研發的SICAS系統，升級改造信號系統控制軟件。在追蹤進路功能的缺陷沒有得到解決之前，為了防止類似故障再一次發生，相關行車組織部門應結合實際要求采取以下應對方法：（1）地鐵運營期間，如果信號機在接近區段的軌道電路時發生紅光帶故障，必須使用追蹤單關命令取代信號機的追蹤功能，最后由車站值班員或中央行車調度員在LOW或MMI上采用人工排列進路；（2）列車RTU出現故障后，因為信號機的追蹤狀態只在行車間隔允許的情況下才能設置，所以此時應該采用人工排列進路方法，關閉故障區前后信號機的追蹤功能。（3）當把自排狀態設置成追蹤狀態時，觀察近區段在信號機前后是否有車是需要特別注意的問題，此時信號機在信號機進路排列后執行；（4）行車調度員采用ATS系統中的“不停”或者“跳停”功能實現25%列車在某站不停的情況；（5）延長列車車次觸發停車點到列車完全出清所用的時間，是通過降低列車運行的平均速度來實現的；（6）75%列車在出現終止站停止的狀況下，后續列車用ATO模式駕駛，此時采用人工駕駛模式在該站停車，直至后續列車恢復正常運行。

5 結束語

本文中所研究的地鐵線路是德國西門子公司研發的ATC系統，此系統在多數情況下能夠保障列車安全運營，但也會存在較嚴重的故障，主要是因為ATC系統內部存在的部分缺陷。這些不足會導致地鐵安全運營效率的降低，從而影響列車的安全運營。為了使地鐵能夠安全可靠的運營，提高運營效率，必須針對地鐵運營過程中出現的各項缺項提出可靠的解決方法，以滿足廣大乘客的各種需求。

參考文獻

[1]李華燦.追蹤進路功能的缺陷及其應對方法研究[J].中國新產品新技術，2012（12）：75-76.

[2]王家棟.追蹤進路功能的缺陷及應對方法研究[J].技術研發，2013（1）：35-37.

[3]林瑜筠.城市軌道交通信號[M].北京：中國鐵道出版社，2008：63-66.

[4]劉紀儉，黃貴榮，李濤.終止站停命令的缺陷及解決方法[J].都市快軌交通，2009，20（5）：5-46.