南京地铁宁溧线机场东站行车组织风险 分析及应对措施
2018-08-11刘乐毅张学兵
刘乐毅 张学兵
(南京地铁运营有限责任公司,南京 210012)
1 基本概况
南京地铁宁溧线(S7号线)是南京地铁第10条建成运营的线路,途径江宁区和溧水区,线路北起空港新城江宁站(原名机场东站)。宁溧线和机场线(S1号线)采用同一套信号系统,均为自仪泰雷兹提供的SelTracCBTC信号系统,机场东站与既有机场线禄口机场站贯通并线运营。
贯通运营后,平峰期将采用无想山—机场东、机场东—南京南两个独立的小交路运营,均在机场东站折返。早、晚高峰期则采用南京南-无想山大交路嵌套两个小交路的运营方式,如图1所示。由于列车编组不同,机场线列车为6节编组、宁溧线列车为4节编组,并且机场线站台改造尚未完成,所以宁溧线列车无法在机场线区段运营。此外,机场东站由于线路配置比较单一,仅在站前设置单渡线实现折返功能。运营期间,机场东站需要同时承接大小编组、大小交路运营,行车组织难度较大[1]。因此,有必要针对机场东站行车组织风险进行专项的评估和研究。
图1 S7宁溧线/机场线贯通运营交路示意图Fig.1 Schematic diagram of Ningli Line/Airport Line
2 风险分析
如图2所示,宁溧线线路设置比较单一,交路情况比较复杂,机场东站作为连接宁溧线和机场线的咽喉区,在该区域发生任何行车设备故障或行车事故对运营服务影响均比较大。按照故障风险类型可分为行车组织风险、信号设备故障风险(包括道岔故障、列车降级切除ATP运行、中央ATS故障、轨旁ATP故障、联锁设备故障等)及站台门故障风险[2]。根据各类风险对行车组织危害程度及影响,本文将重点研究行车组织风险,道岔故障风险、ATS/联锁故障风险及列车在该区域救援风险。
2.1 行车组织风险
根据规划,S1机场线与6号线将在南京南并线贯通运营,近期S1线与S7宁溧线并线贯通运营。由于现场线路条件的限制,机场东站不能设置站前交叉渡线和线路隔开设备,机场东站的配线仅设置两个单渡线来满足相对方向同时接车需求[3]。
根据图1的交路方案,机场东站承担两种小交路折返及贯通大交路行车组织任务,将会形成同一站台相对方向同时接发列车的情形[4],一方面给客流引导及各类导向标识、标牌的设置造成一定困难;另一方面由于机场东站相对方向接车没有线路隔开设备,出站防护信号机X4905~D4903道岔区段及X4910~D4902道岔区段接车进路的防护区段太短,只有30多米。当出现列车打滑、冲标、冒进信号等现象时,存在两列车侧面冲突、挤岔及脱轨掉道等风险。
2.2 道岔故障风险
宁溧线机场东站D4901~D4904共计4副道岔,是折返进路的咽喉道岔,在其所承担的交路模式中均是必经道岔,没有额外冗余的进路要素,所以其中任何一副道岔发生故障,大小交路行车组织均会受到影响。道岔出现故障时,反过来又将导致列车降级模式运营,影响正常运行交路[5]。
同时,道岔故障时,人员进入轨行区办理进路存在“人-车冲突风险”;此外,由于在该站多交路运行,增加了突发事件应急处置难度和安全风险。如何合理利用该站的配线,优化非正常行车组织模式显得尤为重要。
图2 机场东站配线示意图Fig.2 The layout of Airport East Station
2.3 联锁故障风险
当联锁故障失效时,如本地服务器未激活或出现PMI故障,监控员(中央及本地)无法监控到列车的实际位置,列车运行进路及安全完全依赖人工控制;多交路运行方式叠加联锁设备故障,有别于其他区段联锁设备故障,行车安全风险倍增[6]。因此,信号联锁设备故障的情况下,采用何种交路模式需进一步研究。
2.4 列车故障救援风险
机场线全长36.3 km,宁溧线全长28.3 km,两线总长64.6 km。当列车发生故障需要采取救援措施时,根据南京地铁既有规章《电客车救援连挂程序》规定,救援编组推进/牵引运行的速度分别为35 km/h和45 km/h。如果按照原有“救援编组终点下线”的原则,救援编组在长大线路上限速运行对后续列车运营影响很大[7];同时,由于机场线站台改造尚未完成及宁溧线列车车载信号问题,宁溧线4节编组列车无法在机场线区段运行。可以看出,在运营期间,大小编组、长短交路混合运行在非正常突发事件时矛盾尤为突出。因此当列车在机场东站咽喉岔区发生故障需要救援时,重点要解决救援列车从哪里来,救援编组往哪里去的问题。否则,将会导致运营秩序严重紊乱。
3 应对措施
3.1 行车组织风险应对措施
针对相对方向同时接车存在的风险,有两方面的应对措施:一是变更机场东站前渡线设置方向,降低小交路列车的进站速度,减少能量释放的风险;二是时间、空间上进行有效的分割、隔离。
3.1.1 变更站前渡线设置
站前渡线未变更前的配线设备如图3所示,机场东站站前渡线按照折返站逆向布置设置、顺向接车(即“直进弯出”)的原则。由于顺向布置时列车进站过岔不限速,所以列车存在冲标的风险,导致更大的危害。基于此,考虑对站前渡线进行调整,将进站渡线采用顺向布置、逆向接车,并将列车进站的过岔速度通过车载ATP或人工驾驶限速至35 km/h之内,使得列车进站速度相对较低,降低了列车冲标的风险,站前渡线变更后的配线设置如图4所示。
图3 站前渡线变更前配线设置Fig.3 Station sidings setting before changing
图4 站前渡线变更后配线设置Fig.4 Station sidings setting after changing
3.1.2 时间空间分隔
机场东站与相邻两站之间的区间长度,一侧为长大区间,另一侧为标准长度区间,区间运行所需时长差异较大。在时间上分割措施采用“错时接车原则”,即编制运行图时应避免机场东站两端相对方向同时接车[8]。此外,非正常行车情况下,行车调度应采取在相邻站扣车或降低列车进站速度等措施,尽量降低机场东站相对方向同时接车风险。
鉴于远期规划6号线与S1机场线并线运行,可在空间上实施分割隔离措施,将S7宁溧线与S1机场线进行物理分割,在机场东站站台终端加设止挡器,使得两条线路的列车在各自区域独立运行。
3.2 道岔故障应对措施
机场东站D4901、D4902、D4903、D4904道岔发生故障时,应根据道岔故障的初始位置及办理条件,灵活调整大小交路模式,优先采取变更进路的方式快速开通线路[9]。此外人员进入轨行区人工办理进路时,首先确认现场是否存在可避让地带,并且邻线区段列车通过此区域时,需要鸣笛、限速,确保现场人员人身安全。根据道岔故障具体情形,采取不同的处置手段,具体处置建议如表1所示。
表1 机场东站道岔故障应对措施Tab.1 Countermeasures of turnout failures in Airport East Station
3.3 联锁故障应对措施
由于运营期间机场东站承担两个小交路折返、早晚高峰期还有贯通大交路运行,在联锁信号设备故障时,行车安全完全依赖人工控制,多交路运行组织很容易造成列车漏定位,错定位、列车开往错误运行方向等安全风险。因此联锁故障时应按照简化交路、固化流程的原则进行综合分析、研究,如表2所示,列出3种交路优劣势的分析。
表2 机场东站联锁故障交路优劣分析Tab.2 Analysis of interlocking fault routing in Airport East Station
考虑到机场东站与禄口机场站所属线路及联锁区不同,禄口机场联锁区与机场东站联锁同时失效概率不大。当机场东联锁区故障时,禄口机场站不受影响,可独立完成原机场线来车折返作业。经过综合分析,建议采用方案2的交路形式,交路相对固定、行车组织风险相对较小。
3.4 列车故障应对措施
宁溧线与机场线贯通运营后,机场东站邻站柘塘站与溧水基地衔接,往南京南方向第二个车站翔宇路南站与机场线禄口新城南基地衔接。根据大小编组在机场东咽喉区不同位置,制定各自对应的应急救援方案。按照“顺向救援、各自回库”原则来组织故障车/救援编组下线地点,即小编组列车就近溧水基地下线,长编组列车就近禄口新城南基地下线。考虑到宁溧线短编组列车无法在机场线运行,长编组列车故障可就近在宁溧线溧水基地下线。列车救援交路措施如表3所示。
表3 列车故障救援交路措施Tab.3 Measures of train fault rescue routing
4 结束语
宁溧线与机场线贯通运营后,机场东站线路条件的限制、承接大小交路复杂的运营方式、列车编组不同、机场线站台改造的未完成给机场东站的形车组织带来了较大的安全风险,在运营开通前必须对所有运营组织风险进行充分辨识,并制定相应的应急处置方案,才能确保发生突发事件时行车组织平稳、有序,保证地铁的运营服务质量不受影响。