天津地铁2、3 号线信号系统降级处置方法

宋著坚，曾小旭，赵疆昀

(天津市地下铁道运营有限公司，天津 300222)

0 序言

随着城市轨道交通信号系统的快速发展，特别是CBTC 技术的逐步成熟和应用，各城市地铁线路采用了不同厂商的CBTC 信号系统。地铁运营部门在运营初期会结合既有信号系统降级运营的特点，制定有针对性的行车组织规则或降级运营规章制度，确保在信号系统CBTC 故障情况下地铁线路仍能够安全高效地运营。天津地铁2、3 号线作为国内较早采用庞巴迪公司CITYFLO650 信号系统的地铁线路【1】，在开通试运营初期实现了CBTC 运营。本文以天津地铁2、3 号线为例，介绍天津地铁2、3 号线信号系统降级处置的经验和办法，对地铁行车组织方法进行了部分创新。

1 降级特征

天津地铁2、3 号线采用庞巴迪公司CITYFLO650 信号系统，实现了基于车地通信的移动闭塞系统，当系统车地通讯存在问题或现地设备故障时，会出现如下故障现象:

①由于车载信号设备故障，会出现列车两个驾驶端均无法以CBTC 模式运行的情况，列车只能采用全人工驾驶模式运行，列车车地通信中断时，调度人员仅能通过ATS 计轴占压情况判断列车运行位置。

②区间道岔、信号机、计轴、屏蔽门故障后，故障冲突点会影响CBTC 列车在站台的正常发车。图1为2 号线西南角站安全门故障示意图，列车必须在西南角上行站台转为全人工模式后，凭调度人员口头命令或车站值班员手信号驶入区间。

图1 西南角站安全门故障ATS 示意图

③当设备集中区计轴全部故障时，设备集中区内所有计轴区段显示紫色光带和零限速标志，所有信号设备为故障状态，列车车次框内显示乱码，图2为鼓楼设备集中区计轴故障示意图。

此时，区域内列车全部紧急停车，无法继续以正常驾驶模式运行，但是由于列车车地通信正常，调度员在ATS 上仍可以通过车次框位置的移动判断列车运行位置，但是无法看到正确的列车车次信息。

④当联锁区出现故障时，联锁区内进路、信号机、计轴等信号设备全显示为故障状态，调度员无法监控到联锁区内列车运行情况，需要车站值班员通过实施电话闭塞维持运营。

图2 设备集中区计轴故障ATS 示意图

2 降级等级划分

天津地铁2、3 号线信号系统不具备点式ATP 功能，降级运营后，列车在人工驾驶模式下全凭地面信号机显示运行，需要通过制定有效的规章制度来保证安全和运营效率【2】。

针对2、3 号线信号系统的特点，行车管理部门依据故障现象、故障对行车组织的影响程度，将2、3号线信号系统降级情况下行车处置方法由高到低分为移动闭塞、自动站间闭塞、一车一令法、电话联系法、电话闭塞法，共五级，见表1，其中一车一令法、电话联系法、电话闭塞法均属于人工闭塞范畴。

表1 行车组织降级模式划分表

自动站间闭塞在单个或多个列车车地通信故障时运用，在非CTBC 列车与CBTC 列车在原有信号系统防护的基础上，增加一层安全距离防护，控制非CBTC 的前后安全距离。一车一令法适用于单个信号设备故障发生之初，为避免列车停留时间长造成后续列车堵塞，由行车调度员在确认安全后，口头通知列车越过禁止信号机，以提升故障初期处置效率。电话联系法适用于两类故障:一是行车调度员采用“一车一令法”超过30 分钟，需要将行车指挥权下放给车站，由车站分担调度员中控指挥的部分工作;二是遇设备集中站信号设备故障(计轴区段显示红光带或紫光带，见图2)且通过ATS 可以监控列车运行相对位置时，设备集中站所辖区域应由移动闭塞法降级为电话联系法行车。电话闭塞法在联锁区或设备集中区信号系统故障、调度员无法通过ATS 监控到列车运行位置时运用。

3 降级处置规则

3.1 自动站间闭塞法

①当列车车地通信中断后，行车调度员应先确认停车区间列车运行前方无列车运行，再授权车地通信中断列车以全人工驾驶模式驾驶，凭地面信号机显示运行，防止转模式后直接运行与前方停车列车冲突。由于无岔站间区间进路实际已起到站间闭塞的作用，故可以仅将车地通信中断列车运行至前方有岔站间区间，出站信号机设置为自动站间模式。

②列车车地通信中断，当该车驶离后备模式区间后，取消自动站间模式设置。当2 列及以上非连续列车车地通信中断，设置自动站间模式信号机的防护进路为基本进路，因为自动进路情况下，后续列车在通过设置为后备模式的信号机时，列车将会紧急制动。调度人员待所有车地通信中断列车驶离自动站间模式区间后，取消自动站间模式，恢复自动进路。

③因区间内设备故障，造成站间区间车地通信中断时，故障站间区间应设置为自动站间模式运行，防止两列人工驾驶列车同时进入同一站间区间。

3.2 一车一令法

①遇单个站间区间内信号机、计轴、道岔、屏蔽门、紧急停车按钮故障，应急处置(即采用开放引导信号、RM 模式趟扫、屏蔽门隔离、互锁解除、紧急停车按钮复位)无效后实行“一车一令法”行车，见图1。

②行车调度员同意在ATS 确认站间区间空闲、进路道岔位置正确且锁闭不影响行车的危险后，由行车调度员下达口头调令同意列车进入故障区间或越过出站红色信号机。

③采用”一车一令法”行车时，闭塞分区为“一站一区间”(接车站站台、发车站与接车站的区间空闲)，列车以全人工驾驶模式运行，遇区间信号机红灯限速通过并做好随时停车准备。

④长时间口头指挥单个站间区间行车会影响调度员对全线列车运行情况的监控，因此，单个站间区间内信号设备故障30 分钟以内使用一车一令法，超过30 分钟需再次降级为电话联系法转站控行车。

3.3 电话联系法

①行车调度员向车站、在线列车司机下发故障区间采用电话联系法行车的调度命令，下发命令前行车调度员需要与车站值班员交待清楚即将接发的列车车次、当前运行位置。

②发车站采用电话联系方式与接车站确认“一站一区间”空闲，接车站同意接车并向发车站发出电话记录号码，发车站在得到接车站同意接车的电话记录号码后，通知站台值班员向列车显示发车手信号。

③请求闭塞流程:在列车到达本站至少2 分钟前，或通过ATS 确认列车在邻站没有发车，向接车站请求闭塞。

④同意闭塞流程:在接到发车站闭塞请求后，应确认本站站台空闲，才可发出同意后续列车闭塞的电话记录号码。

⑤使用电话联系法行车时，发车站向接车站报发点，不需向行车调度员报点。行车调度员应通过ATS 加强对故障区间列车运行监控，遇列车车次、运行时刻临时变化时，由行车调度员通知车站。

⑥当故障区间存在通过ATS 无法监控相对运行位置的列车时，行车调度员应命令该车司机逐站向行车调度员报点，确保无法监控的列车安全运行。

3.4 电话闭塞法

当联锁区故障时，采用电话闭塞法行车。电话闭塞法的启动和具体流程同电话联系法，可根据行车间需要采用“一站一区间”或“两站两区间”组织行车【3】，许多专业文章已有论述，本文就不在此过多表述。

4 降级处置实例

故障现象:运营时间段，天津地铁2 号线空港经济区站上下行站台均出现安全门故障，车站使用互锁解除无效，出站信号机保持红灯状态，见图3。

图3 空港经济区站安全门故障ATS 图

流程一:行车调度员确认故障后，首先确认折返进路正确，然后通知206 次列车在空港经济区站乘降完毕后，以全人工模式越过出站信号机进行折返。

流程二:行车调度员通知197 次列车以全人工模式越过出站信号机进入空港经济区-国山路区间，到达国山路站后恢复CBTC 行车。

流程三:当行车调度员以“一车一令法”组织行车超过半小时故障仍未排除时，行车调度员向空港经济区、国山路在线列车司机下发调度命令:空港经济区转站控，空港站-国山路上下行区间采用电话联系法行车。在线列车空港经济区站转人工模式，凭车站值班员手信号发车。

流程四:当故障排除后，行车调度员向空港经济区、国山路在线列车司机下发调度命令，空港经济区恢复中控，空港经济区站-国山路上下行区间恢复CBTC 行车。

该故障处理过程中行车组织方法的使用顺序如下:

5 结束语

①为了确保行车安全，当列车车地通信中断、在线无法恢复时，应安排列车以全人工驾驶模式回车辆段维修。如段场无车地通信正常列车替换故障车，车地通信中断列车必须安排双人值乘。

②列车车地通信中断时，由列车司机负责手动开关站台屏蔽门(安全门)，以减少列车站停时间，提升工作效率。

③经过天津地铁2、3 号线开通2 年多的验证，天津地铁目前行车组织降级方式有效，适合天津现有行车间隔，同时也在保证行车安全的基础上提升了运营效率。后续随着天津地铁行车间隔的加密及线网的逐步形成，当前行车组织方式也将随着客流量的增大而改进。

④天津地铁2、3 号线行车降级模式可作为制定行车组织模式的参考。在制定行车组织办法时，一定要结合既有信号系统特点，将信号系统故障后的安全点通过专门的规定进行预防，同时要方便调度人员根据故障影响情况灵活组织行车方式的升级、降级，从而最大限度地保证行车安全与效率【4】。

［1］罗载荣.简谈庞巴迪CITYFLO650 移动闭塞的车-地无线通信系统［J］.铁路通信信号工程技术，2013，4(2):48-52.

［2］丁玉波.关于地铁信号系统安全的具体分析［J］.民营科技，2012，7(2):11.

［3］李宇辉.电话闭塞法在地铁行车组织中的应用［J］.现代城市轨道交通，2010，2(2):21-23.

［4］董俊.庞巴迪中央ATS 系统瘫痪对行车组织方式的影响［J］.城市轨道交通研究，2014，1(1):115-116.

［5］李宇辉.CBTC 线路信号故障时的行车组织［J］.都市快轨交通，2013，12(6):20-23.