上海地铁2号线基于自动扣车的反向插车作业实现方案

杨照路，李建全

上海地铁2号线是上海首条由国内自行设计施工的轨道交通线路，2000年6月正式开通运营。2018年经过评定、论证，确定实施新增基于通信的移动闭塞（CBTC）系统，并兼容既有基于数字轨道电路和计算机联锁的准移动闭塞（TBTC）系统的方案改造［1-4］，系统整体的可用性得到大幅提升。

由于上海地铁2号线站型特殊，运营间隔短，在早、晚高峰期间会存在一种特殊的运营场景，即出库列车的“反向插车作业”。正常情况下协调操作一个完整的辅助改方，需要先延时60 s倒换区间方向，再办理插车进路。这种办理方式会导致后方列车在区间长时间停车等待，影响乘客乘车舒适度，甚至打乱列车运行秩序，破坏系统对列车早晚点的自动调整，影响系统稳定性。因此需要找到解决正线运营过程中存在“反向插车作业”时，信号系统自动让后方列车不进入区间的辅助改方操作方法，避免因运营间隔长而打乱行秩序的问题出现。

如图1所示，既有TBTC系统将全线区段分为进路区段和区间（个别特殊车站除外），全线只有在道岔处设有信号机，没有单独的区间信号机或出站信号机。正线列车进路定义为道岔防护信号机至反向终端信号机所包含的区段（折返线与存车线的进路是两个同向信号机之间的区间）。2个联锁集中站之间所有无岔部分线路被定义为区间，属于“进路闭塞+区间闭塞”结合的方式。其中，进路闭塞由联锁系统（CBI）实现间隔防护，同一条进路只允许有一列车运行；
区间闭塞由区间方向实施监控，由列车自动防护系统（ATP）把区间方向实时发送给轨道电路，实现列车安全间隔防护，确保多列车在区间安全追踪运行。

图1 列车进路与区间划分示意

新增的CBTC系统中所有控制区域内，通过列车进路实现了CBTC模式下的方向控制以及后备模式下的安全间隔防护。列车进路定义的范围是自始端信号机至最近一架同向终端信号机的覆盖范围。针对上海地铁2号线既有站场布置，为了能同时满足CBTC和TBTC下安全间隔防护［5-6］，联锁采用“进路闭塞+区间方向电路”的方式，方向建立后保持。在区间所有区段空闲时，可通过办理反向进路改变区间方向；
在区间有车占用时，通过辅助改方命令，进行方向解除（无方向），延时2 min（既有系统为2 min，TBTC+CBTC系统中按照总人解计时的方式执行，在收到TSZ后旁路计时）后立即倒换区间方向。一次完整的辅助改方操作是在原接车站先按下辅助改方请求；
然后在原发车站再按下辅助改方确认；
等待延时后进行改方（中间如有无岔站，则无岔站在2个邻站改方后自动改方）。

随着城市轨道交通快速发展，乘客对运营安全、效率、服务质量等提出了更高要求，列车在区间停留时间过长，会严重影响乘客的乘车体验，同时给乘客很大的心力压力，易产生焦躁情绪，甚至引起乘客间冲突［7-8］。为了避免出现这样的情况，结合TBTC+CBTC轨道交通信号系统的内部实现逻辑，提出一种基于自动扣车的冲突管理方法来解决上述问题。

上海地铁2号线现有北翟路车辆段、龙阳路停车场、川沙停车场3个场段，每个场段对应有多个插车作业点。为了能够满足不同的作业需求，在列车自动监控系统（ATS）内通过配置文件的方式，做到应用场景灵活可变。配置的字段包括反向插车站台的小站号及站台编号、设置扣车站台的小站号及站台编号、上行折返站台的小站号及站台编号、下行折返站台的小站号及站台编号、到离站取消扣车标记等，对任意可能出现反向插车场景的车站根据该站的基本信息配置该文件。

2.1 自动扣车

一次完整的“反向插车作业”设置扣车流程见图2，读取配置文件后优先检查数据有效性。以列车停稳到站事件为计算触发点，判断插车点列车是否需要扣车，并给出相应告警提醒调度员［9］。

图2 到站自动扣车流程

以2号线北翟路车辆段的“反向插车作业”自动扣车为例，到站自动扣车示意见图3。一辆载客列车2按计划准点在线运营，当列车到达北新泾下行站台停稳后，根据配置确定该站台为可能存在“反向插车作业”的扣车点，进而根据配置的冲突点，在当天计划查找是否前面有还未出库的计划列车，如果不存在，列车按发车点继续向前运行；
如果存在这样的列车1，则本站台自动设置扣车，列车上方红色H（Hold）显示提醒。

图3 到站自动扣车示意

当出库列车完成插车作业后，需要再次根据当天计划，查询后方正线载客站台扣住的列车是否还有未出库的冲突列车。如果存在，则后方站台的扣车不能自动取消；
如果已经不存在冲突的列车，则系统自动取消扣车，让列车按计划继续向前运行。

2.2 取消扣车

一次完整的“反向插车作业”取消扣车流程见图4，读取配置文件后优先检查数据有效性。以列车大站台停稳到站或小站台离站（根据配置）事件为计算触发点，判断插车点列车是否需要取消扣车，并给出相应的告警提醒调度员。

图4 到站自动取消扣车流程

以2号线北翟路车辆段的“反向插车作业”取消扣车为例，如图5所示，一辆载客列车2自动扣车在北新泾下行站台，当列车1按计划出库到达淞虹路下行站台停稳后，根据配置在当天计划查找是否后面还有还未出库的计划列车，如果有，则结束；
如果没有，自动取消载客列车2的扣车，列车上方红色H（Hold）显示提醒消失。

图5 到站自动取消扣车示意

2.3 取消扣车时机

配置文件中包含了一个特殊的字段，即到离站取消扣车标记，其具体含义是对自动取消扣车时机支持2种场景：一是折返站台离站时取消扣车；
二是正线载客站台到站时取消扣车。基于不同站型，该字段的值可能不一样。

以川沙停车场为例说明，如图6所示，凌空路站和远东大道站2个集中站距离较远，到离站取消扣车标记的值需要配置为1，表明离站时取消扣车。列车1从折返站台离站时，列车2的扣车就会被自动取消并按计划向前运行到区间，能够有效减少列车运营间隔。

图6 川沙停车场示意

以龙阳路停车场为例，如图7所示，世纪公园站和龙阳路站2个集中站距离较近，到离站取消扣车标记的值需要配置为2，表明到站时自动取消扣车。列车1离开折返站台时，列车2的扣车不会自动取消，直到列车1出库完成，到站停稳在龙阳路上行站台时，列车2的扣车才会被自动取消，这样能够更好地控制列车2在区间的等待时间。

图7 龙阳路停车场示意

“反向插车作业”可能涉及多个集中站，相关集中站都应该有配置文件，以保证每个集中站一旦有列车停稳到站或者载客离站，都会对插车作业状态重做判断，避免出现该扣没扣、该取消未取消的情况。若异常情况下出现以上问题，则该技术方案对应的信号系统既支持调度员人工取消因“反向插车作业”自动扣留的车，也支持调度员对未设置扣车的站台人工再设置扣车的兜底措施。

采用基于站台自动扣车的冲突管理，可以很好地解决上海地铁2号线“反向插车作业”需求，能够有效保证列车顺序，不会因反向插车而破坏既有的早晚点自动调整功能，整个插车作业自动完成［10］，有效避免了人工可能的误操作，同时给出调度告警提示，也使自动扣车的原因能够及时被知晓，避免了列车在区间长时间停车，提高了乘客乘车舒适度，为现场稳定运营提供了良好的保障。

猜你喜欢信号机出库站台为黑恶势力站台撑腰的县委常委公民与法治(2020年21期)2020-11-26人生的站台公民与法治(2020年11期)2020-07-25新型有机玻璃在站台门的应用及有限元分析上海节能(2020年3期)2020-04-13驼峰信号机与驼峰辅助信号机显示不一致问题分析铁道通信信号(2020年11期)2020-02-07四显示自动闭塞通过信号机在TDCS/CTC采集电路中存在的问题及改进铁道通信信号(2019年4期)2019-10-10八号站台的那只狗下一代英才(酷炫少年)(2018年6期)2018-07-09卷烟配货出库流程的优化与应用物流技术与应用(2017年12期)2018-01-31散粮出库 加快腾仓中国粮食经济(2018年9期)2018-01-23“出库费” 应由谁来付产品可靠性报告(2017年7期)2017-09-05半自动闭塞总出发信号机非正常关闭解决方案铁道通信信号(2016年5期)2016-06-01

推荐访问:作业 方案 上海地铁