弓網故障對全自動運行線路行車組織的影響及處置對策

付政 何虹 陳怡伶

摘?要：本文介紹了全自動運行系統新增的功能，全自動運行線路弓網故障的分類、處置原則及調度各崗位職責。基于不同故障場景，闡述了無人值守的全自動運行線路弓網故障的處置流程，并針對接觸網失電關鍵故障場景進行了行車組織分析，確保全自動運行線路弓網故障下的行車組織安全及最大限度保證運營。

關鍵詞：全自動運行；弓網故障；行車組織；應急處置

1?全自動線路弓網故障處置

1.1?全自動系統功能概述

全自動運行系統相對于傳統系統在信號、車輛、通信、綜合監控、站臺門等方面新增了功能。因UTO模式無人值守的特點，針對故障場景，新增蠕動模式、列車沖標自動跳躍功能、列車關鍵斷路器斷開自動復位、列車遠程控制（升降弓、分合高斷等）、遠程車輛旁路、遠程故障復位、車門緊急解鎖申請位、OCC遠程乘客緊急對講功能等一系列自動及遠程控制功能，從而適應全自動運行故障處置的需要。

1.2?弓網故障分類

對于使用接觸網供電的線路而言，接觸網是牽引供電系統的重要組成部分，弓網故障可以分為受電弓故障、接觸網供電分區失電故障。接觸網供電分區失電可分為接觸網本身故障引起的失電和弓網異常引起的失電。由于受電弓或接觸網故障等原因，受電弓和柔性接觸網發生弓網異常或弓網絞織等突發行車事件，造成接觸網打火，嚴重時受電弓會鉆進接觸網內，損壞受電弓及接觸網的定位器、電聯接、吊弦等接觸網設備，最終造成接觸網斷線、接觸網短路跳閘，地鐵線路運營中斷等嚴重影響。

1.3?弓網故障處置原則

UTO模式下，弓網故障前期由OCC行車調度員及車輛調度員進行故障判斷處理。基于無人值守的特點，列車將迫停區間且當OCC無法遠程判斷或處理故障時，需組織列管員進入軌行區接管區間迫停列車進行故障處置，極大地增加了區間停車時間，會影響乘客乘車體驗及后續列車運行。因此，當發生弓網故障影響行車時，應以系統自動處置故障或OCC行車調度員及車輛調度員遠程處理故障為主，當無法處理時，應盡量組織列車運行至下一站后安排相關人員處置，避免列車長時間迫停區間。當列車迫停區間經車輛調度員處置仍無法動車時，行車調度員組織列管員進入區間處置，且可同步進行列車救援的準備工作，減少列車迫停區間時間，提升處置效率。總之，弓網故障的處置原則為盡可能組織列車自動運行至前方車站處置，避免列車長時間迫停區間，當列車無法運行時，應采取多種方式如列車救援、蓄電池牽引等避免區間疏散。

1.4?弓網故障職責劃分

值班主任負責將故障信息通報相關中心部門，協調故障情況下線網運輸組織工作。調度長負責協調各調度做好應急指揮工作，審核并確定行車組織方案，把控行車組織風險。行車調度員（以下簡稱行調）負責將故障信息匯報，制訂行車組織方案，指揮行車。車輛調度員（以下簡稱車輛調）負責根據列車故障現象進行判斷并遠程進行列車故障處置，對于遠程無法判斷或處理的故障，盡快安排列管員接管列車處置，并負責線路范圍內車輛設備的故障（事故）搶修指揮、組織、協調；乘客調度員（以下簡稱乘客調）負責全自動運行模式下的列車遠程乘客服務，包括接聽列車內乘客緊急對講，并通知人員處理，通過列車廣播或列車PIS發布緊急信息告知乘客。電力調度員（以下簡稱電調）負責監控電力相關設備，協助車輛調度員進行故障判斷，根據要求將相應接觸網停電。維修設備調度員（以下簡稱維調）負責將故障信息通報相關專業并發布搶修令，執行區間疏散時，啟動對應環控模式，開啟區間照明。

2?受電弓故障處置分析

2.1?一個受電弓嚴重故障或顯示降弓

中央ATS工作站收到受電弓故障或顯示降弓的報警時，車輛調與運維支持員確認列車狀態。

若經專業確認未發生弓網沖突、受電弓外觀完整且雙弓均處于升弓狀態，行調查看列車限速情況，車輛限速80km/h，行調組織列車以FAM模式正常運行；車輛限速70km/h，行調視情況組織列車退出服務。

若經專業判斷受電弓出現姿態異常但未發生弓網沖突時，車輛調通過中央ATS工作站遠程降下故障受電弓，車輛將限速70km/h運行，行調視情況組織列車退出服務。

行調進行行車調整，乘客調做好全自動模式列車乘客緊急對講接聽、人工廣播等乘客服務工作，向車站發布延誤信息等。

2.2?兩個受電弓嚴重故障或顯示降弓

中央ATS工作站收到兩個受電弓故障或顯示降弓的報警時，車輛調與專業確認列車狀態。

若經專業確認未發生弓網沖突、受電弓外觀完整且雙弓均處于升弓狀態，車輛限速80km/h，行調組織列車以FAM模式正常運行；如車輛限速70km/h，行調視情況組織列車退出服務。

若經專業確認受電弓出現姿態異常但未發生弓網沖突，車輛調遠程降下姿態異常受電弓，行調視情況安排列車退出服務或組織救援。

若能動車，行調根據實際限速情況組織列車運行；若無法動車，車輛調操作遠程升弓；若仍無法動車，如列車在站臺，行調派遣列管員接管列車按規定處理并組織清客退出服務；若仍無法動車或列車迫停區間，行調組織列車救援。

行調進行行車調整，乘客調做好乘客緊急對講接聽、人工廣播等乘客服務工作，向車站、服務熱線、鄰線行調發布延誤信息。OCC通報故障信息，啟動電客車故障救援程序。

3?接觸網故障處置分析

接觸網供電分區失電可分為接觸網本身故障引起的失電和弓網異常引起的失電。接觸網供電分區失電較受電弓故障影響范圍廣、處置難度大，當列車迫停區間時還需組織乘客區間疏散，影響乘客出行及搶修效率，尤其是弓網異常引起的接觸網失電涉及供電、車輛兩個專業共同搶修，極為考驗調度員的應急處置能力。故障處置流程如下。

3.1?故障現象及影響確認

行調收到接觸網失電的故障報警后與電調確認故障現象及影響范圍，通知事發車站站務人員查看接觸網情況。

電調通過SCADA界面查看故障報文及開關動作情況，確認斷路器自動重合閘不成功，向相關專業通報故障信息及失電范圍，維調發布搶修令。

行調通報故障信息，通知列管員做好接管列車的準備。

3.2?中期故障處置

3.2.1?故障區域內列車運行

（1）行調通過CCTV了解現場情況，盡量組織列車惰行進站；如無法動車，通知列管員接管列車，并通知列管員、車站查看故障區域接觸網情況。

（2）行調及時扣停將要進入無電區的列車。當ATS接收到綜合監控發送的接觸網失電信息后，無法自動觸發事發區域進路。

（3）乘客調做好乘客緊急對講接聽、人工廣播等乘客服務工作。

3.2.2?確認列車位置

行調確認在故障區停留列車相關信息（百米標、車次、車體號）。

3.2.3?故障原因判斷

（1）電調先試送電一次，如重合閘成功，接觸網恢復供電，行調對事發區段執行“三檢查一限速”。若不成功，根據電調要求，車輛調對故障區域內列車遠程操作降弓，配合電調進行故障判斷。如遠程無法降下受電弓，行調通知車站激活相應SPKS，派遣列管員、車站前往現場確認，現場確認無異常，按受電弓故障處理；若現場確認弓網纏繞，按弓網纏繞故障處理。

（2）失電區域內所有列車受電弓降下后，電調嘗試送電，如供電系統未跳閘，接觸網恢復供電，車輛調逐列對事發供電分區內的列車進行以下操作：①車輛調通過遠程操作升弓，若供電系統未跳閘，則行調組織事發列車后續區段限速25km/h運行、后續列車通過事發地點限速25km/h運行，若后續3站均報列車弓網狀態無異常，則可逐步提高限速值，直至恢復正常速度，維調組織各專業檢查車輛狀態、弓網狀態、設備、設施狀態；②若供電系統跳閘，車輛調遠程降下列車前車受電弓，供電系統嘗試合閘，若合閘成功，則行調組織列車按規定限速運行，維調組織各專業檢查車輛狀態、弓網狀態、設備、設施狀態；③若無法合閘，車輛調操作遠程則升列車前車受電弓，并降后車受電弓，供電系統嘗試合閘，若合閘成功，行調組織列車按規定限速運行，維調組織各專業檢查車輛狀態、弓網狀態、設備、設施狀態；若無法合閘，判斷為列車故障，車輛調遠程降下整車受電弓，行調組織列車救援。

（3）電調試送電不成功，電調判斷故障為所內故障時向值班主任提出供電方案，行調根據值班主任要求做好行車調整；如電調判斷為接觸網故障，行調與值班主任確認行車組織模式，根據實際情況進行行車調整，根據現場故障搶修進度，適時組織區間迫停列車進行區間疏散。

（4）若接觸網需要越區供電時，行調及時配合電調處理故障調整好列車間隔，組織好相關列車運行。

3.3?搶修組織

根據現場故障搶修進度和影響時間，預計恢復時間超過30分鐘時，行調按規定組織故障區域列車清客，組織停在故障區域區間列車進行區間疏散，通知車站做好配合。調整故障區域外行車間隔，及時組織備用車加開。根據影響范圍，確定折返車站，通過組織小交路、單線雙向行車等運營調整方式最大限度保證運營。

根據相關專業要求，行調及時通知場調做好接觸網工程車加開準備。將故障區間封鎖，交給搶修負責人組織故障搶修，行調實時跟進現場搶修進度，根據搶修進度組織行車調整。

3.4?故障修復

故障處理完畢后，若專業人員有限速要求，行調按專業人員要求對故障區段進行限速，并按運行圖調整列車運行。

4?行車組織方案

隨著城市軌道交通線網規模的不斷擴大，乘客出行效率有效提升，乘客對軌道交通的依賴性日益增強的同時，影響安全及正常運營的設備故障、突發事件等事件發生次數也逐漸增加，因而導致列車延誤、清客、運營中斷等問題，造成城市軌道交通秩序受擾，影響乘客出行體驗，嚴重時將導致事故發生。且因網絡化運營行車密度高、線網互聯互通等特點，造成故障事件影響擴大化，隨著公眾對城市軌道交通關注度不斷增加，運營單位輿論壓力有所增大。因此，綜合考慮供電分區失電影響范圍及線路折返條件，盡最大限度保證運營成為行車組織中至關重要的一部分。

4.1?線路兩端失電

4.1.1?小交路+單線雙方向運行

一端小交路+單線雙向運行方案適用于線路兩端中斷行車無法運營時，且失電區域在列車正常折返路徑前。選取正常區段距離失電區域最近且具備折返能力的車站作為小交路折返站，同時該站作為單線雙方向起點（終點）站。如圖2所示：A站至F站上行采用單線雙方向運行；F站至Z路上下行采用小交路運行，利用F站折返線折返。

4.1.2?大小交路套跑

大小交路套跑方案適用于線路兩端中斷行車無法運營時，且失電區域在列車正常折返路徑后。選取正常區段距離失電區域最近且具備折返能力的車站作為小交路折返站。如圖3所示：A站至C站小交路運行，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運行，經C站渡線運行至上行恢復正常運行）。

4.2?線路中部失電

兩端小交路+中間單線雙方向運行。兩端小交路+中間單線雙方向運行方案適用于線路中間供電分區失電無法正常行車時。在失電區域兩端選取最近的具備折返能力的站分別作為兩端小交路的折返站，且該兩站作為單線雙向運行的起點（終點）站。如圖4所示：A站至C站小交路運行，利用C站上行站臺折返；C站至F站上行單線雙方向；F站至Z站路小交路運行，利用F站折返線折返。

如失電區域范圍較廣或失電區域兩端具備折返能力車站距離太遠，可在失電區域兩端具備折返能力車站中間選取一個車站，采用兩段單線雙方向的調整方式提升運營效率。如圖5所示：A站至C站小交路運行，利用C站上行站臺折返；C站至F站上行、F站上行至J站上行單線雙方向；J站至Z站路小交路運行，利用J站站后折返。

結語

相比于傳統城市軌道交通駕駛系統，全自動運行系統具有全自動、高可靠、高智能度等優勢。但應急情況下的處置，特別是接觸網失電類直接影響列車運行的突發事件，更為考驗調度人員的處置能力，且網絡化運營下運營復雜性、突發性提升，突發事件影響擴大，還需根據后續故障案例及演練結果對處置流程及行車組織方案進一步優化。

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作者簡介：付政（1996—?），男，漢族，江西高安人，本科，工程師，研究方向：城市軌道交通。