廣州地鐵六號線卡斯柯信號系統buffer緩沖區影響研究

鐘思毅

摘 要：2013年12月28日廣州地鐵六號線首通段正式開通。六號線是廣州地鐵第一個使用卡斯柯信號系統的線路。后續六號線二期、十三號線也使用卡斯柯信號系統。廣州地鐵六號線曾經發生連續三列相鄰的列車產生緊急制動的事件，經事后分析，后續兩列列車緊急制動是由于前一列列車降級產生的buffer導致。因此對卡斯柯系統buffer產生的原理、現象及影響進行研究，對后續如何防止列車因buffer導致列車緊急制動尤為重要。

關鍵詞：廣州地鐵六號線；卡斯柯信號系統；buffer緩沖區

1 Buffer介紹

1.1 buffer定義

buffer中文解釋為緩沖區，目的是用于減緩速度，提高安全性和舒適性。當車載信號故障或者人為原因導致列車緊急制動降級時，中央信號系統會在列車占用計軸的兩端設定一個緩沖區，防止后續列車進入該區域，確保行車安全。（后續講解都以buffer描述）

1.2 buffer場景測試

（1）場景1。前行列車BM模式在車站停穩，后續列車在后一站以CBTC-ATO動車。

目的：測試帶通信BM是否存在buffer？

結果：后續列車在距離前行列車20米處停車。

結論：帶通信BM不存在buffer。

（2）場景2。前行列車在車站停穩轉OFF模式，后續列車在后一站以CBTC-ATO動車。后續列車速度碼為零停車后，前行列車離開，是否收到速度碼，能否PM動車。

目的：測試OFF模式列車是否存在buffer。如buffer存在，后續列車自動停車后，buffer解除后是否能收到速度碼？

結果：后續列車在距離前行列車約800米處停車。前行列車動車后能收到速度碼，能以CBTC-PM動車。

結論：OFF模式列車存在buffer。后續列車未進入buffer范圍時，接近buffer緩沖區會自動停車，buffer離開后會收到速度碼。

（3）場景3。前行列車在車站停穩，后續列車以CBTC-ATO進入前車buffer，前行列車轉OFF模式。后續列車是否產生緊急制動，如緊急制動能否以RM1模式動車。

目的：測試列車進入buffer范圍后，前車轉OFF模式，是否導致后車緊急制動？如果后車產生緊急制動，當buffer解除后，是否能收到速度碼？如不能收到速度碼，RM1動車多少米能收到速度碼？

結果：后續列車產生緊急制動后，前行列車恢復CBTC模式，后續列車有速度碼，但有緊制圖標無法動車。列車以RM1模式動車后立刻收到速度碼恢復CBTC模式。

結論：buffer導致的列車緊急制動，待buffer解除或離開后，緊制列車以RM1模式動車能立刻收到速度碼恢復CBTC模式。

（4）場景4。前行列車分別以有通信的RM1模式與丟失定位的RM1模式停穩車站，后續列車以CBTC-ATO模式動車。

目的：測試不同RM1模式下buffer是否存在？

結果：有通信的RM1模式列車，后續列車在距離前車27米自動停車；失定位的RM1模式列車，后續列車在在約800米后自動停車。

結論：有通信的RM1模式列車不會產生buffer，丟失定位的RM1模式列車會產生buffer。

1.3 測試總結

會產生buffer的降級模式。（1）URM/OFF（丟失定位，信號系統顯示紫光帶）；（2）OFF（沒有丟失定位，信號系統顯示紅光帶）；（3）BM（丟失定位，信號系統顯示紫光帶）；（4）RM1（丟失定位，信號系統顯示紫光帶）。

1.4 buffer影響范圍

列車緊制占用的計軸尾部延后約800米。如列車緊制位置在計軸頭部，需加上計軸距離（正線最長的計軸約長1.2KM）。經與卡斯柯廠家了解，信號系統計算buffer的最終距離在800米到1200米之間（信號系統需通過計算多項數據得出延后距離）。

2 buffer影響研究

2.1 buffer影響

由于buffer對后續列車影響的最終距離在800米到1200米之間，當列車降級或計軸故障導致buffer出現時，后續CBTC列車未進入該區域會在該區域前自動停車，如已在buffer區域當中，CBTC列車會產生緊制。

2.2 受buffer影響后列車動車方法

2.2.1 如果buffer是由于列車降級/計軸故障導致，后續CBTC列車未進入該buffer區域，列車將在該區域前自動停車。后續如buffer區域向前或取消，自動停車的列車能再次收到速度碼憑信號動車。

2.2.2 如果buffer是由于列車降級/計軸故障導致，后續CBTC列車已進入該buffer區域，列車將會產生緊制。即使buffer區域向前，緊制列車仍無法收到速度碼，需要以RM1或OFF模式動車（RM1模式動車的列車動車后能立刻收到速度碼，恢復CBTC模式）。

3 buffer影響時的行車間隔控制原則

廣州地鐵六號線區間距離在800米以下的有兩個，分別為海珠廣場～北京路、天平架～燕塘區間，長度分別為631、646米。由于buffer對后續列車影響的最終距離在800米到1200米之間，因此在產生buffer影響區域要做好行車間隔控制，避免出現人為原因導致列車緊急制動。具體原則如下：（1）組織前行列車降級時，需要將后續列車扣停在后續站臺，避免列車在運行過程中產生緊制。（2）列車在正線產生緊制降級并產生buffer，后續第一列列車與故障列車按照區段進路行車法組織行車。如按照區段進路行車法控制列車間隔，后續列車仍會出現因受buffer影響且區間距離少于800米時而自動停車，待前行列車出清影響區域后司機再憑車載信號動車。行調可視情況提前組織后續第一列車限速60km/h運行。（3）如計軸故障產生buffer區域，行調根據buffer影響區域及六號線線路綜合示意圖的數據，大概得出對后續列車影響的范圍。原則上在故障計軸的至少前一車站轉OFF模式越紅燈/憑引導信號前往壓軸，如得出列車到達前一車站前會自動停車，可提前通知司機轉OFF模式運行前往壓軸。

4 終點站buffer影響及行車調整

4.1 終點站計軸紫光帶特殊buffer介紹

4.1.1 特殊處理區域。終點站部分計軸會進行特殊處理，buffer的長度會大大縮短。特殊處理的區域一般為終點站的折返線、存車線及部分站臺區域。

4.1.2 buffer特殊處理目的。對終點站區段buffer進行特殊處理，主要是為了提高列車在終點站的折返效率。舉個例子，廣州地鐵六號線潯峰崗下行站臺經過特殊處理后，如出現該區段紫光帶，后續CBTC列車能進行正常站前折返。

4.2 廣州地鐵六號線終點站行車調整研究

4.2.1 潯峰崗行車調整。（1）由于潯峰崗下行站臺列車降級或紫光帶產生buffer，后續列車能正常站前折返，后續列車在潯峰崗下行紫光帶未處理或列車未到達轉換軌前維持站前折返。（2）潯峰崗采用站前折返時，如潯峰崗下行紫光帶未處理或故障列車未到達轉換軌，后續第一列車在潯峰崗上行停穩上行且進路已排列，P0103將在定位。后續第二列車在橫沙下行開出會受到buffer影響導致停車，因此會影響站前折返效率。建議后續列車不組織站前折返，將列車扣停在橫沙下行，待列車到達折返線后再放車，避免列車緊急制動。

4.2.2 長 、香雪行車注意事項。故障列車需進入長 折返線或香雪存車線擺放時，需注意控制后續列車與故障列車間隔，如故障列車在進折返線、存車線時后續列車速度碼為零時，要求司機做好廣播，并在列車收到速度碼后再憑信號顯示動車。