ATS進路觸發與聯鎖保護區段觸發問題探討

張 沖

(鄭州地鐵集團有限公司，鄭州 450000)

1 概述

由于多處場/段均出現列車在ZHG出庫時，正常進路未自動觸發成功問題。原因為該進路內的道岔被另一條進路的保護區段搶先鎖在了相反的位置。此問題影響出庫效率，嚴重時將影響正線的運營。為了保證列車安全同時不影響效率，就此問題進行詳細描述，最終提出合理優化方案供參考。

2 原理介紹

進路外設置獨立物理區段作為保護區段和進路不設置獨立物理區段而在進路內設置安全保護距離方式，都是為列車超速防護提供防護距離的兩種通用做法。保護區段的建立、道岔的操縱及保護區段占用狀態確認需聯鎖執行并將信息發送給信號ATP系統作為超速防護設計依據，最終保證ATP防護下的列車在站臺停車點的安全停車。

CBTC模式下觸發區段的計算需要考慮系統之間的信息延時、命令處理周期、道路坡度、制動力最差情況等因素；后備降級模式下的保護區段觸發設置與后備有源信標布置有關，若有源信標布置原則，如圖1所示。

圖1 C站平面布置圖Fig.1 Signial equipment layout plan of Station C

只有S2的保護區段建立，S3才能開放，而S3信息需傳遞給B2，故為了列車能正常通過S3，S2的保護區段需在列車通過B2前建立。最終聯鎖系統保護區段觸發區段應該取CBTC模式與后備模式下的最大觸發區段長度。

進路自動觸發功能是ATS子系統執行的一種自動進路辦理功能。當列車壓入該信號機的進路觸發區段，ATS系統會根據追蹤列車的目的地信息自動選擇相應的進路，并將進路辦理命令發送到聯鎖系統。當聯鎖同時收到進路排列與保護進路建立的命令時，具有優先執行進路排列的功能。但若保護進路建立命令超前于進路命令時，道岔被保護區段鎖定，進路無法正常自動排列。

3 問題分析

如圖2所示，列車在ZHGII出庫時會偶然出現P2103道岔被S14-S03的保護區段先鎖在定位，而進路S03-S02無法正常觸發，需要列車在S03信號機前停穩保護區段解鎖后才能正常建立。原因分析，由于ZHG1是進路S03-S02和S04-S03的保護區段的共同觸發區段，當列車在ZHGII添加完車次后，ATS要發送進路觸發命令，由于信息包的不確定性，可能導致兩條進路的命令分在兩個數據包進行發送，當P2103道岔的反操命令晚于S03-S02進路命令一個周期時，聯鎖將建立S04-S03的保護區段優先將道岔鎖在定位，造成S03-S02進路無法排列。后備模式下S04信號機開放必須檢查S04-S03保護區段的建立及狀態空閑。

圖2 B站平面布置圖Fig.2 Signial equipment layout plan of Station B

如圖3所示，列車在ZHGII到下行線時會偶然出現P6708道岔被X03-X04的保護區段先鎖在定位，而進路X04-X05無法正常觸發，需要列車在X04信號機前停穩保護區段解鎖后才能正常建立。原因分析，與上述原因一致，但不同的地方是，ZHGII到P6708之間有兩條進路。ZHGII仍是P6708道岔的保護區段的觸發區段，為保證降級列車在X03信號機前不出現非期望停車，提高降級模式下的出庫效率。

圖3 A站平面布置圖Fig.3 Signial equipment layout plan of Station A

4 優化建議

針對上述問題的主要原因是ZHG的觸發屬性設置，即ZHG為進路和保護區段的共同觸發區段。若要解決此問題可參考如下方案。

第一種可以將觸發區段進行分開，且進路先觸發保護區段后觸發。ZHG為保護區段觸發設置首先考慮保護區段的安全觸發距離，其次主要考慮后備模式下列車的出庫效率。針對ZHG到異常道岔之間只有1條進路的場/段設計，此種問題無法用此方法優化避免；針對兩條進路的場/段設計可進行優化設置，將保護區段的觸發區段向后移，但是同時為了保證后備列車能正常通過第二架信號機，需對第二架信號機設置預告信標，當讀到預告信標后可以繼續不停車通過第二架信號機。即保證列車的安全同時不影響出庫效率；針對3條及以上進路的場/段設計，ZHG可設計為進路觸發區段，而關鍵道岔保護區段的觸發區段可推后設置，從而避免此問題的出現。

第二種方案是將保護區段設置在進路內方進行防護，保護區段不征用該道岔。從而避免進路和防護區段道岔的沖突。當保護區段設置在進路內方時，信號機變成不可接近信號機，若此信號機又是折返信號機時，還需要考慮折返需求是否受到影響。

第三種方案是優化聯鎖設備，聯鎖設備執行保護區段道岔鎖閉時，能夠根據ATS設置的目的地碼優先執行ATS進路內的道岔位置，而不是固定的優先位置。這樣可以完全避免觸發位置不一致的爭搶問題。

綜上所述，ZHG處ATS進路觸發與保護區段觸發導致的問題可以根據不同的信號系統防護模式進行不同的優化處理方式。