西安地铁2号线信号系统控制模式综合分析

发布时间:2023-11-30 11:13:36   来源:文档文库   
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西安地铁2号线信号系统控制模式综合分析
刑红霞;陈艳华
【摘要】结合西安地铁2号线一期的运营要求、线路特点和信号系统ATC系统工程设计,分析了ATC系统和系统故障条件下后备控制模式以及控制中心、车站和列车车载等不同控制等级的控制状态分类、工作环境、控制方式.介绍了列车在正线、车辆段的工作要求和多种驾驶模式.【期刊名称】《现代城市轨道交通》【年(,期】2010(000006【总页数】3(P13-15
【关键词】地铁;信号控制;列车驾驶【作者】刑红霞;陈艳华【作者单位】【正文语种】

1ATC系统的控制级别
西安地铁2号线信号系统具有列车自动控制系统(ATC)功能控制方式,在ATC非正常状态下具备后备控制方式。既使在最高速度不低于60km/h、小交路列车折返及临时列车的折返等运行情况下也不例外。ATC系统控制等级分为控制中心控制、车站控制和列车控制3个级别。各级别系统设备故障情况下启用相应的后备控制方式。

2ATC系统各级别的控制方式2.1控制中心(OCC)调度指挥
正常情况下列车的运行处于中央自动监控状态。根据ATS子系统指令自动设置线路各站列车进路,列车在ATP子系统的安全保护下,按照ATS指令由车载ATO实现列车的自动驾驶,满足运行图规定的行车、折返间隔及列车出入车辆段等作业要求,并实现列车运行的自动调整,调度员和司机仅监督列车及设备的运转。当运行秩序被打乱而不能自动处理或遇其他特殊情况时,可进行人工介入。2.1.1ATS自动监控方式
每天运营前,调用相应的基本运行图,必要时进行局部修改,作为当天的计划运行图,自动控制列车运行。由ATS中央计算机系统自动生成进路控制命令,传送到联锁设备,设置列车进路;自动完成正线区段内列车识别号(服务号、目的地)的跟踪等等。中央计算机根据输入的基本数据(列车的追踪间隔、列车停站时间、区间运行时间、运行目的地等),自动生成列车基本运行图,经人工适当调整并确认后储存于系统中,可保存数个计划运行图在系统中,每日由调度员启动一个计划运行图进行实施。编辑生成的运行图可在ATS系统中进行模拟运行及冲突检查,对发生冲突点给出具体信息,以便编辑员进行修改。2.1.2调度员人工介入方式
调度员可人工发出有关非安全性控制命令,对全线的列车运行进行调整列车运行、人工进路控制、人工设定列车的识别号等人工干预。2.1.3列车出、进车辆段的调度模式
OCC计算机系统通过通信传输网,与车辆调度的派班终端和信号控制室的服务工作站连接,车辆段调度员根据OCC行调提供的列车计划运行图编制车辆运用计划,并传送到中央ATS系统,车辆段信号值班员根据车辆运用计划及采用的列车计划运行图设置出、进库列车进路,完成列车出、入车辆段作业。

车辆段列车在投入正线运营前检测包括在停车库内和在车辆段的转换轨上的2阶段。西安地铁2号线车辆段为人工车辆段,即车辆段区域内不设与正线ATC统通信的地面设备,故停车库内的测试仅为车载信号设备的自诊断,包括车载ATP/ATO设备的启动、自检、车载信号系统内部的通信及与车辆系统的相关通信是否正常建立等内容,诊断的结果由车载信号设备进行记录和保存;转换轨上的检测是在列车到转换轨停车后,进行的车载信号设备与正线ATC系统之间的车-地通信设备检测,以确保列车投入自动运行模式的各项功能正常。转换轨上检测内容包括车载设备搜索ATC系统发出的报文,回应并报告列车的定位、速度和车辆配置(编组长度信息)情况;命令并验证车载设备进入激活状态;命令列车前后两端司机室车载设备之间进行切换与检验;进行紧急制动、开/关车门及屏蔽门等相关测试。全部检测通过后,正线ATC正式将列车“登入”ATC控制区,同时发布报文允许列车进入ATO模式。2.2车站现地控制
在车站现地控制方式下,OCC行调人员通过无线电通信系统与列车驾驶员保持联系,并通过调度电话与车站值班员的通信了解列车运营及设备状况。西安地铁2号线的联锁车站均以车站现地控制方式作为保证行车安全的冗余措施。
车站现地控制方式:①车站级设备与ATS系统结合;②实现车站和中央两级控制的相互转换。在中央ATS系统故障或经车站值班员申请,经中央行调人员授权,车站ATS、联锁子系统可改由车站现地控制;在特殊情况下,车站值班员可强行取得控制权操纵联锁设备。2.2.1车站自动控制方式
1ATS正常情况下的自动控制模式。在该控制模式下,值班员可在车站的现地工作站上将控制区域内部分或全部信号机置于自动状态,车站联锁和ATS设备可根据运行图自动排列进路,而其他联锁操作则由值班员人工操作。

2ATS故障情况下的自动控制模式。仅在中央ATS故障情况下,利用车站一级的ATS设备和接收到的列车目的地号自动排列进路的功能。2.2.2车站人工控制方式
在车站现地控制方式下,车站值班员可以直接对其控制区域内的联锁设备进行控制。车站值班员在车站现地工作站上选用人工进路模式,通过鼠标、键盘等设备进行进路设置,并可对联锁设备控制范围内的信号机、道岔和轨道区段作特殊的设置或操纵。
2.2.3其他现地控制方式
在特殊要求或紧急情况条件下,车站值班员可对紧急停车按钮及车控室的综合控制盘进行操纵,必要时对信号元素的封锁及轨道区段临时限速的设置也是一种车站的人工应急控制方式。2.3列车控制方式
列车在正线及辅助线按正常运行方向进行追踪运行及折返作业时,均以自动驾驶ATO)模式为常用模式,当ATO设备故障或因某种原因需要时,可改为ATP监督下的人工驾驶模式。上述两种模式均为正常的运营模式,而限制人工驾驶和非限制人工驾驶模式为非正常的备用运营模式(车辆段除外)。西安地铁2号线具备以上所有的驾驶模式,但对不同的折返要求又有所区别。2.3.1正线线路上列车的驾驶模式
1)自动驾驶(ATO)模式。当模式选择开关置于“ATO”位置时,正线上运营的列车采用自动驾驶模式。此时,车载ATO系统根据接收到的ATP/ATO报文信息,自动地控制列车启动、加速、巡航、惰行、制动,控制列车在安全停车点前和规定的站台停车位置停车,并自动或人工控制车门、屏蔽门的开启。司机只负责对车载ATP/ATO设备的状态显示、列车运行状态进行监督,必要时可进行人工干预。司机操作的优先级高于ATO操作的优先级。

2ATP监督下的人工驾驶模式。在该模式下,列车的人工驾驶运行速度受到ATP系统的实时监督,并且ATP/ATO车载设备在司机室的显示器上实时给出列车的实际速度、限制速度、目标速度以及目标距离等参数。当列车速度接近ATP限制速度时,系统将对司机给出声、光报警信号,提请司机注意。当速度达到了ATP防护速度曲线的限制速度时,ATP系统将对列车实施制动。在该模式下,由人工操作控制车门、屏蔽门的开启和关闭。
3)限制人工驾驶模式。此模式下由司机根据地面信号机的显示驾驶列车,以不超过预先确定的安全速度(如25km/h)运行,并随时准备停车。此安全速度由车载ATP防护,一旦发现列车超速,ATP将实施制动。
4)非限制人工驾驶模式。当列车车载设备故障或车载信号设备无法发送列车位置和接收不到轨旁信息时,由驾驶员使用特殊的钥匙开关进入该备用模式。此时,ATC系统将不起任何作用。列车运行及安全完全由调度员、车站值班员和司机人工保证。采用该驾驶模式,必须严格按照行车规则操作。2.3.2列车的折返
西安地铁2号线一期全线在铁路北客站、长延堡站设折返线(小交路),并在其他临时列车运行交路(如南康村站、南稍门站)设折返线路,为此,必须考虑列车折返以及两驾驶端车载设备的自动转换。列车折返作业方式主要有以下2种。1)无人驾驶自动折返。在2号线铁路北客站、长延堡站具有该折返模式功能,即在ATO驾驶模式下,列车可在整个折返过程中以无人驾驶方式和较高的速度(紧贴ATP最大允许速度),从到达站台自动驾驶进入和驶出折返线,最后进入发车股道。
2)有人驾驶(包括有人ATO驾驶和ATP监督下的人工驾驶)的列车折返。其有人ATO驾驶模式折返过程:列车到达折返站(铁路北客站或长延堡站),在规定的停站时间结束且司机确认旅客下车完毕后,使列车处于ATO折返状态。司机
可选择自动或人工关闭车门,同时将关门信息传送给屏蔽门使之关闭;司机按压列车上的ATO启动按钮,列车以ATO自动驾驶方式启动进入折返线并停车;车载信号设备自动关闭本驾驶端信号设备,启动反向驾驶端信号设备,自动改变列车运行方向;自动反向启动列车,列车按ATO自动驾驶方式启动进入发车股道并停车,自动打开车门和相应站台各屏蔽门。
ATP监督下的人工驾驶模式折返时,列车将在司机驾驶下从到达股道进入和驶出折返线,最后进入发车股道。当列车进入折返线停车时,列车运行将自动转换为由反方向驾驶室的车载设备控制。其折返过程如下所述:列车到达折返站(铁路北客站或长延堡站),在规定的停站时间结束且司机确认旅客下车完毕后,使列车处ATP监督折返状态。司机人工关闭车门,并将关门信息传送给屏蔽门使之关闭;随后,列车进入折返线并停车;车载信号设备自动关闭本驾驶端信号设备,启动反向驾驶端信号设备;司机在反向端启动列车,列车进入发车股道并定位停车;司机按压开门按钮打开车门,并将开门信息传送给屏蔽门使之打开。
西安地铁2号线除铁路北客站、长延堡站外,其他临时列车运行交路折返站只考虑提供ATP监督下的人工驾驶折返模式。2.3.3车辆段内的驾驶模式
列车在车辆段内的运行按限制人工驾驶模式或非限制人工驾驶模式运行,驾驶员须时刻注意地面信号机的显示以确保行车安全。3后备模式下系统控制方式
根据我国地铁运营的特点,为提高信号系统的可用性及可维护性,满足2号线一期工程的运营要求,信号系统应具有降级后备模式控制功能,这符合信号系统“故-安全”设计原则。
在后备模式下运行时,司机以地面信号显示行驶,控制模式必须保证实现4min的行车追踪间隔、区间运行速度不低于60km/h的运营能力要求。

4结束语
综上所述,在各种控制模式下运行,均应该满足西安地铁2号线平均速度不低于35km/h的要求,满足铁路北客站到长延堡站具备小交路的各种折返驾驶模式,确保西安地铁2号线的运行可靠性和安全性。参考文献
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本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/13e0ffbad3d233d4b14e852458fb770bf78a3bf7.html

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