廣州地鐵六號(hào)線(xiàn)卡斯柯信號(hào)系統(tǒng)buffer緩沖區(qū)影響研究

鐘思毅

摘 要：2013年12月28日廣州地鐵六號(hào)線(xiàn)首通段正式開(kāi)通。六號(hào)線(xiàn)是廣州地鐵第一個(gè)使用卡斯柯信號(hào)系統(tǒng)的線(xiàn)路。后續(xù)六號(hào)線(xiàn)二期、十三號(hào)線(xiàn)也使用卡斯柯信號(hào)系統(tǒng)。廣州地鐵六號(hào)線(xiàn)曾經(jīng)發(fā)生連續(xù)三列相鄰的列車(chē)產(chǎn)生緊急制動(dòng)的事件，經(jīng)事后分析，后續(xù)兩列列車(chē)緊急制動(dòng)是由于前一列列車(chē)降級(jí)產(chǎn)生的buffer導(dǎo)致。因此對(duì)卡斯柯系統(tǒng)buffer產(chǎn)生的原理、現(xiàn)象及影響進(jìn)行研究，對(duì)后續(xù)如何防止列車(chē)因buffer導(dǎo)致列車(chē)緊急制動(dòng)尤為重要。

關(guān)鍵詞：廣州地鐵六號(hào)線(xiàn)；卡斯柯信號(hào)系統(tǒng)；buffer緩沖區(qū)

1 Buffer介紹

1.1 buffer定義

buffer中文解釋為緩沖區(qū)，目的是用于減緩速度，提高安全性和舒適性。當(dāng)車(chē)載信號(hào)故障或者人為原因?qū)е铝熊?chē)緊急制動(dòng)降級(jí)時(shí)，中央信號(hào)系統(tǒng)會(huì)在列車(chē)占用計(jì)軸的兩端設(shè)定一個(gè)緩沖區(qū)，防止后續(xù)列車(chē)進(jìn)入該區(qū)域，確保行車(chē)安全。（后續(xù)講解都以buffer描述）

1.2 buffer場(chǎng)景測(cè)試

（1）場(chǎng)景1。前行列車(chē)BM模式在車(chē)站停穩(wěn)，后續(xù)列車(chē)在后一站以CBTC-ATO動(dòng)車(chē)。

目的：測(cè)試帶通信BM是否存在buffer？

結(jié)果：后續(xù)列車(chē)在距離前行列車(chē)20米處停車(chē)。

結(jié)論：帶通信BM不存在buffer。

（2）場(chǎng)景2。前行列車(chē)在車(chē)站停穩(wěn)轉(zhuǎn)OFF模式，后續(xù)列車(chē)在后一站以CBTC-ATO動(dòng)車(chē)。后續(xù)列車(chē)速度碼為零停車(chē)后，前行列車(chē)離開(kāi)，是否收到速度碼，能否PM動(dòng)車(chē)。

目的：測(cè)試OFF模式列車(chē)是否存在buffer。如buffer存在，后續(xù)列車(chē)自動(dòng)停車(chē)后，buffer解除后是否能收到速度碼？

結(jié)果：后續(xù)列車(chē)在距離前行列車(chē)約800米處停車(chē)。前行列車(chē)動(dòng)車(chē)后能收到速度碼，能以CBTC-PM動(dòng)車(chē)。

結(jié)論：OFF模式列車(chē)存在buffer。后續(xù)列車(chē)未進(jìn)入buffer范圍時(shí)，接近buffer緩沖區(qū)會(huì)自動(dòng)停車(chē)，buffer離開(kāi)后會(huì)收到速度碼。

（3）場(chǎng)景3。前行列車(chē)在車(chē)站停穩(wěn)，后續(xù)列車(chē)以CBTC-ATO進(jìn)入前車(chē)buffer，前行列車(chē)轉(zhuǎn)OFF模式。后續(xù)列車(chē)是否產(chǎn)生緊急制動(dòng)，如緊急制動(dòng)能否以RM1模式動(dòng)車(chē)。

目的：測(cè)試列車(chē)進(jìn)入buffer范圍后，前車(chē)轉(zhuǎn)OFF模式，是否導(dǎo)致后車(chē)緊急制動(dòng)？如果后車(chē)產(chǎn)生緊急制動(dòng)，當(dāng)buffer解除后，是否能收到速度碼？如不能收到速度碼，RM1動(dòng)車(chē)多少米能收到速度碼？

結(jié)果：后續(xù)列車(chē)產(chǎn)生緊急制動(dòng)后，前行列車(chē)恢復(fù)CBTC模式，后續(xù)列車(chē)有速度碼，但有緊制圖標(biāo)無(wú)法動(dòng)車(chē)。列車(chē)以RM1模式動(dòng)車(chē)后立刻收到速度碼恢復(fù)CBTC模式。

結(jié)論：buffer導(dǎo)致的列車(chē)緊急制動(dòng)，待buffer解除或離開(kāi)后，緊制列車(chē)以RM1模式動(dòng)車(chē)能立刻收到速度碼恢復(fù)CBTC模式。

（4）場(chǎng)景4。前行列車(chē)分別以有通信的RM1模式與丟失定位的RM1模式停穩(wěn)車(chē)站，后續(xù)列車(chē)以CBTC-ATO模式動(dòng)車(chē)。

目的：測(cè)試不同RM1模式下buffer是否存在？

結(jié)果：有通信的RM1模式列車(chē)，后續(xù)列車(chē)在距離前車(chē)27米自動(dòng)停車(chē)；失定位的RM1模式列車(chē)，后續(xù)列車(chē)在在約800米后自動(dòng)停車(chē)。

結(jié)論：有通信的RM1模式列車(chē)不會(huì)產(chǎn)生buffer，丟失定位的RM1模式列車(chē)會(huì)產(chǎn)生buffer。

1.3 測(cè)試總結(jié)

會(huì)產(chǎn)生buffer的降級(jí)模式。（1）URM/OFF（丟失定位，信號(hào)系統(tǒng)顯示紫光帶）；（2）OFF（沒(méi)有丟失定位，信號(hào)系統(tǒng)顯示紅光帶）；（3）BM（丟失定位，信號(hào)系統(tǒng)顯示紫光帶）；（4）RM1（丟失定位，信號(hào)系統(tǒng)顯示紫光帶）。

1.4 buffer影響范圍

列車(chē)緊制占用的計(jì)軸尾部延后約800米。如列車(chē)緊制位置在計(jì)軸頭部，需加上計(jì)軸距離（正線(xiàn)最長(zhǎng)的計(jì)軸約長(zhǎng)1.2KM）。經(jīng)與卡斯柯廠家了解，信號(hào)系統(tǒng)計(jì)算buffer的最終距離在800米到1200米之間（信號(hào)系統(tǒng)需通過(guò)計(jì)算多項(xiàng)數(shù)據(jù)得出延后距離）。

2 buffer影響研究

2.1 buffer影響

由于buffer對(duì)后續(xù)列車(chē)影響的最終距離在800米到1200米之間，當(dāng)列車(chē)降級(jí)或計(jì)軸故障導(dǎo)致buffer出現(xiàn)時(shí)，后續(xù)CBTC列車(chē)未進(jìn)入該區(qū)域會(huì)在該區(qū)域前自動(dòng)停車(chē)，如已在buffer區(qū)域當(dāng)中，CBTC列車(chē)會(huì)產(chǎn)生緊制。

2.2 受buffer影響后列車(chē)動(dòng)車(chē)方法

2.2.1 如果buffer是由于列車(chē)降級(jí)/計(jì)軸故障導(dǎo)致，后續(xù)CBTC列車(chē)未進(jìn)入該buffer區(qū)域，列車(chē)將在該區(qū)域前自動(dòng)停車(chē)。后續(xù)如buffer區(qū)域向前或取消，自動(dòng)停車(chē)的列車(chē)能再次收到速度碼憑信號(hào)動(dòng)車(chē)。

2.2.2 如果buffer是由于列車(chē)降級(jí)/計(jì)軸故障導(dǎo)致，后續(xù)CBTC列車(chē)已進(jìn)入該buffer區(qū)域，列車(chē)將會(huì)產(chǎn)生緊制。即使buffer區(qū)域向前，緊制列車(chē)仍無(wú)法收到速度碼，需要以RM1或OFF模式動(dòng)車(chē)（RM1模式動(dòng)車(chē)的列車(chē)動(dòng)車(chē)后能立刻收到速度碼，恢復(fù)CBTC模式）。

3 buffer影響時(shí)的行車(chē)間隔控制原則

廣州地鐵六號(hào)線(xiàn)區(qū)間距離在800米以下的有兩個(gè)，分別為海珠廣場(chǎng)～北京路、天平架～燕塘區(qū)間，長(zhǎng)度分別為631、646米。由于buffer對(duì)后續(xù)列車(chē)影響的最終距離在800米到1200米之間，因此在產(chǎn)生buffer影響區(qū)域要做好行車(chē)間隔控制，避免出現(xiàn)人為原因?qū)е铝熊?chē)緊急制動(dòng)。具體原則如下：（1）組織前行列車(chē)降級(jí)時(shí)，需要將后續(xù)列車(chē)扣停在后續(xù)站臺(tái)，避免列車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生緊制。（2）列車(chē)在正線(xiàn)產(chǎn)生緊制降級(jí)并產(chǎn)生buffer，后續(xù)第一列列車(chē)與故障列車(chē)按照區(qū)段進(jìn)路行車(chē)法組織行車(chē)。如按照區(qū)段進(jìn)路行車(chē)法控制列車(chē)間隔，后續(xù)列車(chē)仍會(huì)出現(xiàn)因受buffer影響且區(qū)間距離少于800米時(shí)而自動(dòng)停車(chē)，待前行列車(chē)出清影響區(qū)域后司機(jī)再憑車(chē)載信號(hào)動(dòng)車(chē)。行調(diào)可視情況提前組織后續(xù)第一列車(chē)限速60km/h運(yùn)行。（3）如計(jì)軸故障產(chǎn)生buffer區(qū)域，行調(diào)根據(jù)buffer影響區(qū)域及六號(hào)線(xiàn)線(xiàn)路綜合示意圖的數(shù)據(jù)，大概得出對(duì)后續(xù)列車(chē)影響的范圍。原則上在故障計(jì)軸的至少前一車(chē)站轉(zhuǎn)OFF模式越紅燈/憑引導(dǎo)信號(hào)前往壓軸，如得出列車(chē)到達(dá)前一車(chē)站前會(huì)自動(dòng)停車(chē)，可提前通知司機(jī)轉(zhuǎn)OFF模式運(yùn)行前往壓軸。

4 終點(diǎn)站buffer影響及行車(chē)調(diào)整

4.1 終點(diǎn)站計(jì)軸紫光帶特殊buffer介紹

4.1.1 特殊處理區(qū)域。終點(diǎn)站部分計(jì)軸會(huì)進(jìn)行特殊處理，buffer的長(zhǎng)度會(huì)大大縮短。特殊處理的區(qū)域一般為終點(diǎn)站的折返線(xiàn)、存車(chē)線(xiàn)及部分站臺(tái)區(qū)域。

4.1.2 buffer特殊處理目的。對(duì)終點(diǎn)站區(qū)段buffer進(jìn)行特殊處理，主要是為了提高列車(chē)在終點(diǎn)站的折返效率。舉個(gè)例子，廣州地鐵六號(hào)線(xiàn)潯峰崗下行站臺(tái)經(jīng)過(guò)特殊處理后，如出現(xiàn)該區(qū)段紫光帶，后續(xù)CBTC列車(chē)能進(jìn)行正常站前折返。

4.2 廣州地鐵六號(hào)線(xiàn)終點(diǎn)站行車(chē)調(diào)整研究

4.2.1 潯峰崗行車(chē)調(diào)整。（1）由于潯峰崗下行站臺(tái)列車(chē)降級(jí)或紫光帶產(chǎn)生buffer，后續(xù)列車(chē)能正常站前折返，后續(xù)列車(chē)在潯峰崗下行紫光帶未處理或列車(chē)未到達(dá)轉(zhuǎn)換軌前維持站前折返。（2）潯峰崗采用站前折返時(shí)，如潯峰崗下行紫光帶未處理或故障列車(chē)未到達(dá)轉(zhuǎn)換軌，后續(xù)第一列車(chē)在潯峰崗上行停穩(wěn)上行且進(jìn)路已排列，P0103將在定位。后續(xù)第二列車(chē)在橫沙下行開(kāi)出會(huì)受到buffer影響導(dǎo)致停車(chē)，因此會(huì)影響站前折返效率。建議后續(xù)列車(chē)不組織站前折返，將列車(chē)扣停在橫沙下行，待列車(chē)到達(dá)折返線(xiàn)后再放車(chē)，避免列車(chē)緊急制動(dòng)。

4.2.2 長(zhǎng) 、香雪行車(chē)注意事項(xiàng)。故障列車(chē)需進(jìn)入長(zhǎng) 折返線(xiàn)或香雪存車(chē)線(xiàn)擺放時(shí)，需注意控制后續(xù)列車(chē)與故障列車(chē)間隔，如故障列車(chē)在進(jìn)折返線(xiàn)、存車(chē)線(xiàn)時(shí)后續(xù)列車(chē)速度碼為零時(shí)，要求司機(jī)做好廣播，并在列車(chē)收到速度碼后再憑信號(hào)顯示動(dòng)車(chē)。