地铁渡线道岔联动及单动控制的故障处置方案比较

叶伟勇

(南京铁道职业技术学院,210031,南京∥讲师)

地铁渡线道岔联动及单动控制的故障处置方案比较

叶伟勇

(南京铁道职业技术学院,210031,南京∥讲师)

渡线道岔控制根据信号设备不同有联动控制和单动控制2种方案。从渡线道岔故障后的行车处置出发,对不同控制方案产生的影响进行分析和反思。在“失去表示”故障情况下,两种控制方案的处置方法和安全效率均有较大区别。采用单动控制的方案虽逻辑复杂,但故障处置更为灵活,是较好的控制方案。

地铁; 渡线道岔; 联动; 单动; 故障处置

Author′s address Nanjing Institute of Railway Technology,210031,Nanjing,China

在地铁初始设计阶段对渡线道岔故障后的行车处置进行优化,可大幅减少道岔故障影响,提高安全系数。由于地铁线路站场布置简单,道岔故障后可供变更的进路很少,加上行车密度高,地下或高架的避让空间狭小,故地铁道岔故障的危害和非正常组织的困难远超普通铁路。地铁道岔中渡线道岔最为常见,是故障处置的重点。

1 渡线道岔控制方案

1.1 渡线道岔

渡线道岔指为2条平行线路间提供过渡的2副道岔组合(见图1 a))。当列车转线时,2副渡线道岔均应开通侧向(见图1 b))。列车沿正线运行时,除沿线道岔开通直向外,另一侧渡线道岔最好也开通直向(见图1 c)),从而防止侧向列车意外开入该线造成列车冲突。这被称为“侧面防护”。

图1 渡线道岔

为实现“侧面防护”,道岔控制逻辑采用了联动控制和单动控制2种基本方案。

1.2 联动控制

联动控制将2副渡线道岔作为整体,或同时开通直向,或同时开通侧向。如1副道岔出现故障,另1副也“被迫”故障。由于控制台上1组渡线道岔只有1个控制开关,故当故障条件下需单独转换道岔时,只能通过人工现场手扳转辙机来实现。

以卡斯柯为代表地铁信号设备提供商采用联动控制方案。联动控制方案沿用成熟的传统铁路方案,设计难度低、安全系数高,且一定程度兼顾效率。

1.3 单动控制

单动控制将2副渡线道岔分别控制。即使其中1副道岔故障，也不影响另1副道岔使用。控制台可对单副道岔进行操作。为满足侧面防护要求,1副道岔开通直向时应首先要求“一级侧防”,即另1副道岔应被带动到直向位置。如另1副道岔无法被带动,则以侵限区段无占用和防护侵限区段信号机显示红灯(见图2)作为“二级侧防”条件。满足一级或二级侧防时正线均可开放正常信号。一级或二级侧防均不满足时,正线可开放引导信号,列车以RM(限制人工驾驶模式)目视行车。

图2 二级侧防

单动控制方案主要出自西门子及泰雷兹等设备厂商。单动控制方案的设计研发较为困难,但能提供较大的控制冗余。

2 典型道岔故障

地铁典型的道岔故障有“失去表示”故障和“异常占用”2种。

“失去表示”指道岔在静止状态或转换过程中失去位置表示,也被称为“挤岔”故障。通常指向转辙机械故障。道岔“失去表示”不影响轨道电路或计轴

设备的占用检测。

“异常占用”指轨道区段因轨道电路或计轴设备故障,无列车占用时表现为列车占用或逻辑占用状态,从而影响后续进路控制。“异常占用”时不影响道岔表示出开通位置。

道岔控制方式主要针对“失去表示”故障有不同影响,对“异常占用”故障影响不明显。

3 失去表示故障处置比较

3.1 单渡线道岔失去表示故障

单渡线道岔是地铁最为常见的道岔形式。故障条件下,渡线道岔应开通直向维持正线运行。如图3所示,典型的渡线道岔中,1号道岔出现“失去表示”故障,此时,3号道岔在联动控制条件下会也“失去表示”,但在单动控制下就会表现正常。表1为单渡线道岔“失去表示”故障处置的比较。

图3 单渡线道岔“失去表示”故障

项目联动控制单动控制优缺点比较故障表现1、3号道岔均发生“失去表示”故障，上、下行列车无法收到ATP(列车自动防护)报文维持运行仅1号道岔发生“失去表示”故障，下行列车无法收到ATP报文维持运行。上行列车可正常运行单动控制仅影响单线运行故障处置(1)停止上下行线路运行，确认安全后指派人员进入行车区域，对两副道岔进行位置确认；(2)如道岔位置不正确，应对两副道岔人工转换至直向；(3)两副道岔均使用钩锁器加锁(1)停止下行线列车运行，确认安全后指派人员进入行车区域，对1号道岔位置确认；(2)如道岔位置不正确，对1号道岔转换至直向；(3)对1号道岔使用钩锁器加锁(1)单动控制仅停止一线运行；(2)单动控制确认道岔位置更少；使用钩锁器加锁次数更少，人员可迅速出清列车运行控制上、下行线列车以调度命令作为行车凭证，以RM运行(1)下行列车以调度命令作为行车凭证，以RM运行；(2)上行列车正常运行单动控制仅一线列车运行速度受限

由表1可见,单动控制的处置效率更高。采用单动控制方案的行车区域作业时间短,作业范围较小,劳动安全保障更高,对列车运行影响小。

3.2 站后折返渡线道岔故障

站后折返是最为常见的折返方式。图4为典型站后折返线路,列车到站后通过站台后方折返线完成折返；7号道岔为故障道岔,5号道岔为联动控制下的故障道岔。其故障处置比较见表2。

由表2可见,单动控制线路可在控制台上人工选择变更进路完成折返,对列车运行几乎没有影响。联动控制的线路需指派人员现场处置,且列车运行以RM组织,对安全和效率有较大影响。

图4 站后折返渡线道岔故障

项目联动控制单动控制优缺点比较故障表现5、7号道岔均发生“失去表示”故障，列车无法收到ATP报文5号道岔无故障，排列折II道进路时，可正常获得ATP报文单动控制下列车可正常进入折返线故障处置确认安全后指派人员开通5号道岔至直向，并用钩锁器加锁可不派人处理，等候夜间维修单动控制无需派人处置道岔列车运行控制列车以RM进入折II道后，在控制台上排列进路至上行站台完成折返在控制台上排列进路进入折II道，再排列进路至上行站台完成折返单动控制下列车进出折返线均可按变更进路正常组织

3.3 站前折返渡线道岔故障

站前折返指列车通过站前折返线进入站台线路后直接折返。站前折返在我国地铁中占有一定比例。站前折返渡线道岔故障如图5所示，3号道岔故障后,列车无论采用I道折返还是II道折返,均应经过1号道岔,因此,3号道岔故障后是否影响1号道岔成为两种控制方式之间的区别点。故障处置方案比较见表3。

图5 站前折返渡线道岔故障

项目联动控制单动控制优缺点比较故障表现1、3号道岔均发生“失去表示”故障3号道岔发生“失去表示”故障，1号道岔有表示故障处置确认安全后指派人员开通1号道岔至直向，并用钩锁器加锁可不派人处理，等候夜间维修单动控制无需派人处置道岔列车运行控制人工排列进路进入站I道，列车以正常模式进入后，在控制台上转换5、7号道岔至直向；单锁道岔后，列车以调度命令作为行车凭证，以RM完成折返人工排列进路进入站I道后，列车以正常模式进入后，直接排列出站进路，列车按正常信号出发单动控制下列车进出折返线按变更进路正常组织，列车运行正常

由表3可见,采用单动控制线路可人工选择变更进路完成折返,对列车运行几乎没有影响。采用联动控制的线路需指派人员现场处置,且列车运行以RM组织,对效率和安全影响较大。

4 结语

相比联动控制的渡线道岔,单动控制在很多故障下的处置效率和安全系数具有优势。由于地铁运营对道岔故障处置的时效和安全要求很高,单动控制方案具有更为实际的意义。故国内新建线路宜要求信号厂家设计单动控制的渡线道岔控制方案。

当渡线道岔采用联动控制时,应增加渡线道岔数量提供变更进路冗余,同时选用故障率更低的先进转辙机设备。信号及线路维护部门也应加强道岔养护和检修工作,尽可能减少道岔在使用中的故障。

两种道岔控制方案的处置方法有较为明显的区别,地铁运营管理部门在规章制定及日常培训时应注意甄别。对于常见的转换线路员工,更应注意这一方面规章规范的培训。

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Comparison between Linkage Control and Single-action Control of Subway Crossover Switch in Fault Disposal

YE Weiyong

There are two schemes:linkage control and single-action control according to different signal devices.From the aspect of traffic management after a crossover switch fault,the influence of different design schemes is analyzed and introspected.In case of expression loss,there are significant differences between disposal methods in terms of efficiency and security.The single-action control scheme has complex logic,but it is more flexible in processing faults and is therefore considered as a better control scheme.

subway; crossover switch; linkage; single action; fault disposal

U 213.6

10.16037/j.1007-869x.2016.12.030

2016-03-15)