弓網異常故障對城市軌道交通行車組織的影響及處置對策

李宇輝 邵海平

(1.南京鐵道職業技術學院，210031，南京; 2.南京地鐵運營公司，210017,南京//第一作者,副教授)

對于使用接觸網供電的城市軌道交通線路而言，根據造成故障原因的不同，牽引網供電分區停電故障可分為接觸網本身故障引起的停電和弓網異常引起的停電。本文結合南京地鐵1號線運營工作中由弓網異常故障引起的列車救援事件，討論弓網異常故障對城市軌道交通行車組織的影響以及相應的應急處置。

1 弓網異常故障的基本處置方法

弓網異常故障發生后，接近故障地點的列車司機、車站應在第一時間將故障的地點、位置和是否影響行車等情況通報控制中心，同時控制中心電力調度員應立即通過電力監控系統確認故障區域電力設備的運行狀態，并通知專業值班人員迅速前往事發地點確認故障情況。

如果弓網異常造成接觸網供電分區跳閘失電,行車調度員(以下簡為“行調”)應立即扣停駛往無電區的列車,并要求失電區段的列車司機盡量維持列車進站停車。如果列車不得已停在區間，并且接觸網短時間內無法恢復供電，司機應經行調同意后組織區間清客，相鄰車站的工作人員要做好接應準備。同時行調還要通過小交路或“拉風箱”運行等調整手段,最大限度地維持非故障區間的運營服務。如果接觸網沒有失電，僅個別地點的接觸網故障影響行車，行調應命令故障區段的列車司機盡量以換弓或降弓惰行的方式通過故障地點；如果無法通過故障地點，則行調應在采取運營調整措施后命令列車司機退回車站，然后再封鎖區間組織力量進行搶修。

需著重說明是的，弓網異常故障的處理難度通常要大于一般接觸網類故障。一旦弓網異常便會引起接觸網停電，由于該故障既牽涉到受電弓又牽涉到接觸網，所以在故障搶修中經常需要供電專業和車輛專業的人員配合作業，即需要出動接觸網檢修車維修接觸網，又需要出動內燃動力的工程車拖走故障列車，同時還要組織區間清客，這就對調度員在設備搶修過程中的組織協調能力和調度指揮水平提出了很高的要求。

2 南京地鐵1號線弓網故障處置方案

2.1 事件背景

2017年10月23日，南京地鐵1號線上線列車共24列，高峰行車間隔為2 min 40 s,非高峰行車間隔為4 min 30 s。15:05，途經安德門站附近的列車發生接觸網異常打火故障，行調派人檢查后認為無較大問題。15：36，B2供電分區停電，0118次列車停在小行站—安德門站區間，在隨后的故障判斷和運營調整中，調度員當機立斷、果斷處置，采取了“拉風箱”運行及“拉風箱”的小交路折返等行車調整措施，保證了非故障區段列車的降級運行，避免了事態的進一步惡化。

2.2 事件處理經過

15:05，安德門站工作人員上報OCC(運營控制中心)1113次列車在安德門站下行接觸網0479支柱處發生異常打火故障(見圖1)，同時電力調度員通知供電中心派人前往檢查打火情況，供電中心人員觀察后續1列列車后，認為接觸網設備運行正常并回復OCC。15:23, 1113次列車到達奧體站折返后改開0118次列車，該次列車從奧體站駛出后再次發生異常打火現象，行調命令奧體站派站務人員注意觀察，站務人員報告未發現異常。

圖1 安德門站附近接觸網發生異常打火

15:36，0118次列車從小行站駛出后司機上報OCC列車忽然失壓，于是停靠在小行站上行出站附近。同時電調中心SCADA(監控和數據采集)設備顯示B2供電分區(中勝站—安德門站上行接觸網)大電流脫扣，行調命令故障區段列車降弓，并聯系接觸網人員前往檢查。15:38，該供電分區自動重合閘成功，但3 min后該分區再次失電，同時0118次列車司機上報無法降弓。如圖2所示。

圖2 中勝站至安德門站上行接觸網停電

行調在意識到問題的嚴重性后，立即采取了以下一系列應急處置和行車調整措施：

1)扣車。行調命令在元通站將0418次列車進行扣車，避免其進入失電分區。

2)惰行進站。行調命令再次失電后停于中勝—小行區間的0318次列車司機惰行進小行站上行站臺停車。

3)救援和搶修。在得知0118次列車無法降弓后，行調命令小行車輛段的內燃機車立即出動進入正線救援，在對0118次列車清客后又通知車輛段出動接觸網檢修車對與受電弓糾纏在一起的接觸網進行搶修。

4)清客。行調在得知擔任救援的內燃機車由于弓網糾纏而無法動車后，立即命令司機廣播清客，同時命令小行站派工作人員前往區間引導乘客。

5)結合“拉風箱”的小交路折返。行調命令0717次列車疏散到達奧體下行站臺后，在奧體站—中華門站區間作往返“拉風箱”運行，同時命令0917次列車在0717次列車進入奧體折返線后進入奧體下行站臺，上下客完畢后自下行線反向運行至中華門站，經中華門渡線折至上行線再正常運行至終點站。后續部分下行列車在0717次列車結束“拉風箱”并經中華門渡線折至上行線后，直接開行至奧體站，以彌補奧體站—中華門站間的空當。在調整過程中，行調對中華門站的行車進路進行了安全防護，并對所有進站列車限速30 km/h，確保換乘站的行車安全。16:55，專業人員搶修完畢，電力調度員送電成功，接觸網恢復供電。

2.3 事件影響

本次事件造成正線中斷行車74 min，清客12列次，晚點 18列次，最長晚點25 min，抽線 8列；同時造成小交路折返14列，其中11列在中華門站折返，3列在新街口站折返；全線退票(含IC(集成電路)卡更新)1 728張，乘客投訴2次。在本次由弓網糾纏導致的行車中斷事件中，行調同時指揮了乘客區間疏散、內燃機車救援及接觸網檢修車出動搶修等大量的運營調整工作，在此情況下，能趕在晚高峰來臨前開通正線并恢復正常的行車秩序，非常難能可貴。

3 弓網異常故障處置的改進措施

從上述事件可以得知，行調在發生弓網糾纏時表現出的臨危不亂、處置得當，避免了事故的進一步惡化，雖取得了不少寶貴的經驗，但仍然存在一些教訓值得認真汲取，以便在今后處置類似弓網異常故障時加以改進。

3.1 小交路折返方式的靈活運用

在本次事件的處置過程中，行調創造性地將小交路折返和“拉風箱”運行巧妙地結合起來，減少了列車清客和乘客退票，值得在類似的列車運營調整中借鑒。

如圖3所示，在中勝站—安德門站供電分區停電的行車調整過程中，行調并未機械地命令1012次列車在奧體站—中華門站區間采用“拉風箱”運行，亦未命令1017次及后續列車于中華門站折返，而是命令1012次列車反向運行至中華門站后，再經中華門渡線折至上行線最終運行至終點站；下行1017次列車在中華門站下行站臺等待1012次列車從渡線折至上行線后正常運行至奧體站，在奧體站載客后再反向運行至中華門站前渡線折至上行線運行；1017次后續的1319次列車到達中華門站時，由于1017次列車還未自奧體站返回，因而只能在中華門站清客并采取小交路折返。該措施使得下行到達中華門站的列車中有三分之一需運行至奧體站，三分之二需在中華門站折返，這樣使得中華門站—奧體站區間上下行客流的疏解效果與“拉風箱”基本相似。但對于奧體站—中華門站區間“拉風箱”結合下行列車中華門站折返的一般做法而言有兩個優點：一是避免了拉風箱列車到達中華門站后的清客，二是避免了三分之一下行列車在中華門站的清客。該做法對于方便乘客和減少中華門站客運組織壓力方面的效果顯而易見。

圖3 小交路折返結合“拉風箱”方式運營示意圖

3.2 行調應高度重視弓網異常打火故障

由弓網糾纏故障引發的正線行車中斷情況較為罕見，因而在本次事件的分析處理過程中，南京地鐵集團有限公司邀請了兄弟地鐵公司的技術人員一同對事故原因進行分析，但無法找到確鑿證據證明究竟是受電弓滑板斷裂還是接觸網斷線造成了弓網糾纏的嚴重后果。最后各位專家得出的一致意見為：弓網糾纏故障究竟是“弓”先出問題還是“網”先出問題，就如同先有“雞”還是先有“蛋”的爭論一樣，就故障發生后反映出的現象而言很難給以界定；但可以肯定的是，不正常的弓網打火是弓網糾纏等較嚴重故障的先兆，從事故預防的角度考慮，最重要的工作是調度員應該盡可能地在發生弓網打火現象時就采取斷然措施加以處置，以避免弓網糾纏情況的發生。

在這起事件中，弓網打火未引起相關人員的足夠重視，是導致最終發生弓網糾纏的直接原因。由于弓網異常故障從問題發生到影響行車會經歷一個過程，在這個過程中行調如果能夠根據現場情況從嚴掌握、做好預想，不要因存僥幸心理而錯過處置的最佳時機，這樣就能避免故障為城市軌道交通運營工作帶來的不利影響。

在列車運行過程中，受電弓和接觸線并不能一直保持緊密接觸。當受電弓通過剛柔過度處、分段絕緣器及線岔等位置時，難免會出現輕微的跳動，這種輕微的跳動就會導致打火，但只要不產生較大的電弧或火花，都屬于正常的現象；但如果出現過大的電弧或火花，或者在不應該產生打火的位置出現電弧或火花，就必須引起高度的重視。因此，列車司機和車站站務員等行車相關工作人員必須能夠區分弓網接觸中的正常打火、異常打火和嚴重打火等現象，在運營過程中若遇到異常打火和嚴重打火情況應立即報告行調，從而為調度員的處置贏得時間。一般的判斷方法和處置原則如表1所示。

表1 弓網打火的判斷方法和處置原則

3.3 行調對弓網異常故障的復雜性須有足夠認識

在發生弓網異常等需要不同專業檢修人員配合處置的故障時，控制中心的行調、設備檢修調度員應該充分認識到這類故障的復雜性，在故障剛出現時就應及時命令相關專業人員做好配合檢修的準備，避免出現本次事件中由于分批出動車輛和供電專業檢修人員，拖延了正線開通時間的情況。

在本次事件發生前，故障車在15:05和15:23發生兩次異常打火情況，行調一次派供電中心人員觀察，一次命令站務人員觀察，明顯對問題的嚴重性認識不足。若故障發生初始階段就命令供電中心和車輛中心的檢修人員注意觀察，很可能會讓1113次列車到達奧體后進折返線檢修，而不是繼續運營。此外，當故障車最終無法降弓后，行調雖然第一時間派工程車救援，但仍未意識到問題的復雜性，未立即通知供電中心和車輛中心的檢修人員同時趕往現場配合處理，客觀上延長了排除故障時間。

同時，由于行調對故障的復雜性認識不足，直至工程車與故障車連掛完成，發現由于損壞的受電弓無法完全下降導致無法動車，此時才命令故障車進行區間清客，從而導致乘客在車內被困28 min，使得乘客服務受到較大影響。如果行調于15:41上報0118次列車無法降弓后，能夠立即命令故障車區間清客，在清客的同時命令內燃機車和接觸網檢修車做好出動準備，則不會出現之后接觸網檢修車因軌行區疏散乘客的干擾而無法立即出動的被動局面，這樣就會大大減少正線中斷行車的時間。

3.4 內燃機車與接觸網檢修車的行動需統籌考慮

從這次弓網異常事件的處置中，可以發現本文前面提到的弓網異常故障基本處理程序并不完全適用。行調對于接觸網一般異常打火等影響行車的故障點可以命令司機以換弓或降弓惰行的方式通過，但一旦發生弓網糾纏情況時，應急預案中并沒有明確的處置方法，尤其是遇到既需要出動內燃機車救援故障車，又需要出動接觸網檢修車搶修供電設備時，兩方面的工作如何協調并未作明確規定。

本次事件處置中，15:41，行調接到0118次列車無法降弓的報告后，立即命令小行車輛段的內燃機車進入正線救援。總體而言該措施較為得當，但行調未能預判弓網糾纏的情況會導致內燃機車連掛故障車無法動車；僅在搶修人員清除了弓網糾纏后，內燃機車才將故障車推離故障點，而且在故障車進行了區間清客后才命令接觸網檢修車出動搶修，客觀上拖延了線路開通的時間。如果能夠命令內燃機車和接觸網檢修車先后出動，甚至連掛在一起同時出動，這樣既能節省車輛段和車站辦理工程車進路時間，也極大地縮短了故障搶修時間，可保證救援搶修工作的順利進行。

4 結語

當城市軌道交通設施設備發生類似弓網糾纏這種較為罕見且無現成預案可供應急處置參考的故障時，行車指揮人員應本著“安全第一、快速反應、協同應對、先通后復”的原則進行有效控制，充分考慮該故障的特點，從最不利的結果著眼，調動一切可能相關的維保人員參與處置，以盡快開通故障點，從而保障城市軌道交通運營工作的順利進行。