城市軌道交通電話閉塞法閉塞區(qū)段研究

王霄，孫冬梅

(鄭州市軌道交通有限公司運(yùn)營(yíng)分公司，鄭州450000)

城市軌道交通電話閉塞法閉塞區(qū)段研究

王霄，孫冬梅

(鄭州市軌道交通有限公司運(yùn)營(yíng)分公司，鄭州450000)

電話閉塞法是當(dāng)列車信號(hào)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)采用的一種行車組織方法，首先對(duì)電話閉塞法的原理進(jìn)行說(shuō)明，指出采用電話閉塞法組織行車的條件;其次對(duì)一站一區(qū)間、一站兩區(qū)間、兩站兩區(qū)間3種不同閉塞區(qū)段行車值班員的工作量進(jìn)行說(shuō)明，探究空閑區(qū)間確認(rèn)對(duì)閉塞區(qū)段的影響及行車指揮人員業(yè)務(wù)熟練程度對(duì)行車效率的影響;最后對(duì)3種閉塞區(qū)段的優(yōu)劣進(jìn)行分析比較，指出地鐵運(yùn)營(yíng)不同階段所適用的閉塞區(qū)段。

城市軌道交通;電話閉塞法;閉塞區(qū)段;行車組織

軌道交通因其可有效緩解城市交通壓力而飛速發(fā)展，截至2015年12月31日，中國(guó)內(nèi)地25座城市已經(jīng)建成且投入運(yùn)營(yíng)110條軌道交通線路，運(yùn)營(yíng)總里程達(dá)3 293 km，正在規(guī)劃或者已經(jīng)在建軌道交通的城市有39座，預(yù)計(jì)到2020年全國(guó)擁有軌道交通的城市將達(dá)到50座，規(guī)模達(dá)到6 000 km［1］。在軌道交通如此大規(guī)模、大投入的建設(shè)發(fā)展中，如何保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行逐漸成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。

當(dāng)前城市軌道交通正常情況下的行車組織采用信號(hào)系統(tǒng)控制，即基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)。信號(hào)系統(tǒng)一般分為3個(gè)控制等級(jí):CBTC、點(diǎn)式ATP、聯(lián)鎖控制［2］。當(dāng)信號(hào)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，需要采用非正常情況下的行車組織，列車采用降級(jí)模式運(yùn)行，當(dāng)最低一級(jí)信號(hào)控制系統(tǒng)，即聯(lián)鎖控制發(fā)生故障時(shí)，需要使用人工調(diào)度組織行車，即采用電話閉塞法組織行車。電話閉塞法組織行車是一種最原始的行車組織方法，行車指揮完全依靠人工，安全性相對(duì)信號(hào)控制系統(tǒng)較低。影響安全性的因素較多，如行車組織人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)高低、通信系統(tǒng)狀態(tài)、司機(jī)操作熟練程度、閉塞區(qū)段形式等。現(xiàn)就電話閉塞法組織行車中3種常見(jiàn)閉塞區(qū)段形式進(jìn)行探究。

1 電話閉塞法基本原理

當(dāng)信號(hào)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)［3］，行車調(diào)度員(簡(jiǎn)稱行調(diào))將行車指揮權(quán)下放到車站，由車站組織行車。相鄰兩座車站的行車值班員(簡(jiǎn)稱行值)通過(guò)站間電話給出電話記錄號(hào)的方法處理。采用電話閉塞法組織行車的條件一般有以下幾種:一個(gè)或者多個(gè)聯(lián)鎖區(qū)發(fā)生聯(lián)鎖故障時(shí);中央及車站工作站上一個(gè)或多個(gè)聯(lián)鎖區(qū)均無(wú)法對(duì)線路上運(yùn)行的列車車輛進(jìn)行監(jiān)控時(shí);正線與車廠信號(hào)接口故障時(shí);行調(diào)認(rèn)為有必要時(shí)。

當(dāng)采用電話閉塞法行車時(shí)，接車站必須確認(rèn)相應(yīng)的區(qū)間空閑，滿足接車條件才可以同意發(fā)車站的閉塞請(qǐng)求，給出電話記錄號(hào)。一個(gè)閉塞區(qū)段必須保證只有一列車占用，并且能夠不間斷地接發(fā)列車，最大限度抵消信號(hào)系統(tǒng)故障給運(yùn)營(yíng)造成的影響［4］。

2 電話閉塞法閉塞區(qū)段

為確保列車的安全行駛，必須保證列車在一定的安全防護(hù)空間運(yùn)行，這種安全的防護(hù)空間稱為閉塞。當(dāng)列車進(jìn)入閉塞區(qū)段后，閉塞區(qū)段兩端車站都不再向這一區(qū)段發(fā)車，以防止列車迎面相撞或追尾。閉塞可以分為移動(dòng)閉塞和固定閉塞兩大類［5］，固定閉塞又可以根據(jù)安全防護(hù)區(qū)域劃分為多種閉塞方式。國(guó)內(nèi)地鐵公司對(duì)于電話閉塞法的啟用條件基本相同，但是對(duì)閉塞區(qū)段的長(zhǎng)度要求卻各不相同，分為一站一區(qū)間、一站兩區(qū)間、兩站兩區(qū)間3種［6］，下面對(duì)閉塞區(qū)段進(jìn)行說(shuō)明。

2.1 不同閉塞區(qū)段的工作量不同

設(shè)定A、B、C、D 4個(gè)站點(diǎn)，B站為設(shè)備集中站，列車從A站到D站上行區(qū)間運(yùn)行。A站和C站各停一列車，分別為a次列車，c次列車，B、D兩站站臺(tái)空閑，如圖1所示。對(duì)3種不同閉塞區(qū)段行車值班員工作量進(jìn)行說(shuō)明。

圖1 閉塞區(qū)段示意Fig.1 Schematic diagram of block section

2.1.1 一站一區(qū)間

A站向B站請(qǐng)求上行a次列車閉塞，此時(shí)A站至B站上行區(qū)間為空閑狀態(tài)，B站上行站臺(tái)空閑，滿足接車條件，B站同意閉塞，a次列車憑借A站路票和發(fā)車信號(hào)從A站出發(fā)運(yùn)行至B站。與此同時(shí)，C站可以向D站請(qǐng)求閉塞，并且向D站發(fā)出c次列車，C站行值接到站臺(tái)站務(wù)員列車出清的報(bào)告后便可同意B站的閉塞請(qǐng)求，a次列車可以從B站運(yùn)行至C站。設(shè)備集中站B站需要向行調(diào)報(bào)點(diǎn)。

B站行值需要記錄:a次列車到達(dá)本站的時(shí)刻、在本站的發(fā)車時(shí)刻，但不需向A站報(bào)點(diǎn);向C站報(bào)點(diǎn): a次列車在本站發(fā)車時(shí)刻;向行調(diào)報(bào)點(diǎn):a次列車到達(dá)本站的時(shí)刻、a次列車在本站的發(fā)車時(shí)刻。

2.1.2 一站兩區(qū)間

A站向B站請(qǐng)求上行a次列車閉塞，此時(shí)AB區(qū)間為空閑，BC區(qū)間也為空閑，B站上行站臺(tái)空閑，滿足接車條件，B站同意閉塞，a次列車可以憑借A站路票和發(fā)車信號(hào)從A站運(yùn)行至B站。與此同時(shí)，C站可以向D站請(qǐng)求閉塞，并且向D站發(fā)出c次列車，但C站接到站臺(tái)站務(wù)員列車出清的報(bào)告后并不能同意B站的閉塞請(qǐng)求，只有接到c次列車已經(jīng)到達(dá)D站停穩(wěn)的通知才可以同意B站的閉塞請(qǐng)求。

B站行值需要記錄:a次列車到達(dá)本站的時(shí)刻、在本站的發(fā)車時(shí)刻及到達(dá)C站的時(shí)刻;向A站報(bào)點(diǎn):a次列車到達(dá)本站時(shí)刻及在本站發(fā)車時(shí)刻;向C站報(bào)點(diǎn): a次列車在本站發(fā)車時(shí)刻;向行調(diào)報(bào)點(diǎn):a次列車到達(dá)本站時(shí)刻及在本站發(fā)車時(shí)刻。

2.1.3 兩站兩區(qū)間

A站向B站請(qǐng)求上行a次列車閉塞，此時(shí)AB區(qū)間為空閑，BC區(qū)間也為空閑，B站上行站臺(tái)空閑，C站上行站臺(tái)有c次列車，接車條件不滿足，B站不能同意閉塞。需等C站c次列車滿足發(fā)車條件并且出清C站后，B站才可以同意A站a次列車的閉塞。

B站行值需要記錄:a次列車到達(dá)本站的時(shí)刻、a次列車在本站的發(fā)車時(shí)刻、a次列車在C站的發(fā)車時(shí)刻;向A站報(bào)點(diǎn):a次列車到達(dá)本站時(shí)刻及在本站的發(fā)車時(shí)刻;向C站報(bào)點(diǎn):a次列車在本站發(fā)車時(shí)刻;向行調(diào)報(bào)點(diǎn):a次列車到達(dá)本站的時(shí)刻及在本站的發(fā)車時(shí)刻。

2.2 空閑區(qū)間確認(rèn)對(duì)閉塞區(qū)段的影響

通過(guò)比較3種閉塞區(qū)段可以得出，理論上實(shí)行一站一區(qū)間閉塞區(qū)段時(shí)行值的工作量最少，而實(shí)行一站兩區(qū)間和兩站兩區(qū)間閉塞區(qū)段時(shí)行值的工作量相同。但實(shí)際在采用電話閉塞法組織行車時(shí)，行值還需要確認(rèn)區(qū)間狀態(tài)是否空閑，在以上論述中行調(diào)發(fā)布電話閉塞法命令之前已經(jīng)把列車組織到車站，但首列車發(fā)出前車站行值仍需要確認(rèn)區(qū)間空閑情況［7］。每個(gè)區(qū)間的空閑情況必須卡控到位，以保證行車安全，同一時(shí)間需要確認(rèn)的空閑區(qū)間越多，出現(xiàn)未卡控到位的概率也就越大，行車事故發(fā)生的概率也會(huì)相應(yīng)增大。

以區(qū)間為變量研究在電話閉塞法中發(fā)生事故的概率，假設(shè)在采用電話閉塞法組織行車中不考慮其他失誤造成的事故，一個(gè)區(qū)間未確認(rèn)空閑發(fā)生事故的概率為常量α(0≤α≤1)，需要確認(rèn)空閑的區(qū)間數(shù)量為常量n(n∈N+)，那么在需要確認(rèn)n個(gè)區(qū)間的情況下，事故發(fā)生的概率為P:P=1－(1－α)n，當(dāng)n→+∞時(shí)，P= 1，即事故發(fā)生，如圖2所示。

圖2 事故發(fā)生概率曲線Fig.2 Accident probability curve

由此可以得出，隨著確認(rèn)空閑區(qū)間的增多，發(fā)生事故的概率也會(huì)逐漸增大。

2.3 行值業(yè)務(wù)熟練程度對(duì)行車效率的影響

采用電話閉塞法組織行車時(shí)，行車指揮權(quán)由行調(diào)交車站行值負(fù)責(zé)，行值在行車指揮方面的經(jīng)驗(yàn)相對(duì)欠缺，尤其是新開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的線路，這種現(xiàn)象就表現(xiàn)得更加顯著。以鄭州地鐵為例，1號(hào)線開(kāi)通2年多，2號(hào)線、1號(hào)線二期及城郊線3條新的線路也于近期開(kāi)通，在這種情況下導(dǎo)致人員的儲(chǔ)備量完全跟不上崗位的需求量，通常新來(lái)的值班員僅僅取得幾個(gè)月的上崗證便獨(dú)立上崗，如果對(duì)電話閉塞法掌握不熟練，會(huì)直接影響電話閉塞法行車的效率。

2.4 閉塞區(qū)段優(yōu)劣比較

2.4.1 一站一區(qū)間

優(yōu)勢(shì):采用一站一區(qū)間閉塞時(shí)，閉塞區(qū)段較短，確認(rèn)發(fā)車條件較少，從行調(diào)發(fā)布電話閉塞法命令到列車動(dòng)車時(shí)間相對(duì)較短;同時(shí)，該方法流程簡(jiǎn)單明了，行車間隔大大縮減，行車效率明顯提高［8］。

劣勢(shì):因閉塞區(qū)段較短，行車密度較大，要求行車指揮人員具有豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況了如指掌，對(duì)于運(yùn)營(yíng)初期的地鐵公司而言，因行車指揮人員經(jīng)驗(yàn)不足，業(yè)務(wù)能力薄弱，在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中極易出現(xiàn)錯(cuò)誤，釀成事故。

2.4.2 兩站兩區(qū)間

優(yōu)勢(shì):采用兩站兩區(qū)間閉塞時(shí)，閉塞區(qū)段相對(duì)較長(zhǎng)，行值辦理閉塞的時(shí)間明顯增加，在實(shí)際作業(yè)時(shí)，可以有條不紊地進(jìn)行條件確認(rèn)，安全性較高［9］。

劣勢(shì):采用該種方法閉塞時(shí)，閉塞區(qū)段相對(duì)較長(zhǎng)，列車運(yùn)行密度較低，確認(rèn)發(fā)車條件較多，從行調(diào)發(fā)布電話閉塞法到列車動(dòng)車時(shí)間較長(zhǎng)，辦理閉塞的時(shí)間增加，運(yùn)行效率降低。

2.4.3 一站兩區(qū)間

采用一站兩區(qū)間閉塞時(shí)，閉塞區(qū)段長(zhǎng)度比一站一區(qū)間多一個(gè)區(qū)間，行車間隔上比兩站兩區(qū)間少了一個(gè)交接路票并發(fā)車的時(shí)間，該方法既保證了行車安全，又相對(duì)提高了效率，是一種折中的選擇。

3 結(jié)論

當(dāng)采用電話閉塞法組織行車時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合運(yùn)營(yíng)實(shí)際、人員熟練度等情況確定采用的閉塞區(qū)段［10］。通過(guò)對(duì)3種閉塞區(qū)段的比較說(shuō)明可以看出，新開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的地鐵上線列車數(shù)量較少，列車行車間隔較大，又因其人員經(jīng)驗(yàn)、業(yè)務(wù)能力等因素影響，為了保證運(yùn)營(yíng)安全，優(yōu)先采用兩站兩區(qū)間;運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后，行調(diào)具有一定的經(jīng)驗(yàn)，且對(duì)運(yùn)營(yíng)效率的要求逐步提高，可采用一站兩區(qū)間;運(yùn)營(yíng)成熟后，地鐵人員經(jīng)驗(yàn)比較豐富，業(yè)務(wù)素質(zhì)明顯提高，且行車間隔縮短，運(yùn)行密度較大，可采用一站一區(qū)間。

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(編輯:王艷菊)

Telephone Blocking in Three Blocked Sections for Urban Rail Transit

WANG Xiao，SUN Dongm ei
(Operation Branch，Zhengzhou Metro，Zhengzhou 450000)

The telephone blocking is a method used in the traffic organization of the train fault signal system under abnormal conditions.Firstly，its principle and the organization of traffic by telephone blocking are described;secondly，theworkloads of the operators in the station w ith one blocked section，the station w ith two blocked sections and two stations w ith three blocked sections are illustrated.The impacts of the identified vacancy section on the blocked section are explored.The influence of professional skills of the commanding personnel on the operation efficiency is analyzed.Finally，the advantages and disadvantages of the three types of blocked sections are pointed out and the appropriate blocked sections formetro operation at different stages are proposed.

urban rail transit;telephone blocking;blocked sections;train operation organization

F530.7

A

1672- 6073(2017)02- 0090- 04

10.3969/j.issn.1672 6073.2017.02.018

2016- 05 19

2016 06 22

王霄，男，本科，助理工程師，從事軌道交通運(yùn)營(yíng)方向研究，787174753@qq.com