高速铁路列控系统特殊场景与应急处置案例分析
张娟娟
郑州东高铁基础设施段 河南省郑州 450000
高速铁路是我国交通系统的关键组成部分,随着高铁线路的增加,列车的行车密度也在上升,这也使得当列控系统处于特殊场景或存在故障问题时,若不能进行及时且有效的应急处理,则会直接影响线路的行车秩序,并可能导致安全事故。
一、高速铁路列控系统分析
(一)完全监控模式
完全监控模式是列控系统最为常见的运行模式,能够为列车提供全面的行车指导,有助于提升列车的安全性。在完全监控模式下,列车设备能够通过接收相关数据信息,判断列车所处位置与停车位置的相对关系,使列车能够处于平稳运行状态,形成稳定的目标距离曲线,若此时列车出现速度波动问题,列控系统则能够完成列车的紧急制动等,避免出现严重的列车故障。一般在完全监控模式下,列车的整体速度较为稳定,不会存在超速、冒进等问题,使列车的安全性得到保障。但完全监控模式并不能完全排除列车行驶中的危险因素,如列车的制动系统存在故障或列车制动范围内存在障碍物等问题时,列控系统的保护作用也会受到影响。
(二)部分监控模式
在部分监控模式下,列车会在缺少线路数据或相关线路信号的前提下,通过ATP设备提供的运行信号及运行限速完成行驶。
二、高速铁路列车运营场景及应急处置过程
(1)a列车在驶入某站前出现牵引变流设备故障,造成列车不能正常行驶。a列车至6 道停车并办客结束后,准备再次发车时,驾驶员发现列车存在自动降弓的问题,驾驶员立即再次停车,并上报至调度人员。由于a列车尚未发车,为避免影响A站其他列车的运行情况,调度人员取消了a列车的发车进路,并优先办理2 道列车b列车通行。
(2)调度人员确定 2 道发车正常后,向b列车驾驶员发出上路通行信号,列车驾驶员此时上报列车存在L5 信号显示、MA未延伸且列车显示的允许速度不断下降,无法正常行驶,b列车临时停靠至2 道。调度人员通过确定相关地面设备的运行状态,未发现地面设备发出报警信号,故初步判断b列车的故障原因为列车车载设备故障。
(3)调度人员取消2 道b列车发车进路后,c列车已经停靠至4 道,且营运状态正常,可进行发车进度。c列车正常发车后,存在限速光标下压、MA无法开口的问题,此时c列车无法通过前方的分相区,暂时停车等待后,至收到MA正常信号后通过分相区。
(4)该过程中,停靠至 6 道未能正常通行的a列车驾驶员针对列车自动降弓的问题进行故障排查,没有对ATP设备中显示的列车冒进警报进行处理。在驾驶员解决列车自动降弓问题后,驾驶员在电务指挥下使列车进入了冒后模式,准备正常发车。在调度人员发出信号后,a列车没有收到允许码,驾驶员在对ATP设备进行重启后以目视模式出发,并在运行一段时间后转为C2 部分控制模式,a列车在进入分相区后出现惰性停,通过升前弓进行应急处置后,a列车离开分相区,进入正常行驶。
(5)b列车存在L5 信号正常,但MA无法正常延伸的问题,至 2 道临时停靠后,对ATP设备进行重启处理,使列车进入C2 部分控制模式,运行至反向进站口后进入正常行驶。
三、原因分析及应急处置措施
(一)原因分析
通过对列车的运行日志及现场地面设备的运行状态进行分析,a列车由于存在牵引变流故障使其出现MA不能正常延伸的问题,由于a列车前端已经越过6 道信号机,调度人员为a列车的进路进行降级处理后,无线闭塞中心判定a列车冒进失误,a列车驾驶员忽略冒进警报信号,一直未进入冒进防护模式,使得MA被锁死而无法正常释放。该过程中也影响了车站其他列车的通行,导致b列车、c列车均出现了MA无法正常延伸的问题,直至a列车确认进入冒进防护模式后,RBC完成进路释放,其他受影响列车的MA可正常延伸,车站通行逐步恢复正常。
(二)应急处置措施
结合本次故障原因及应急处理过程,本文对高速铁路故障问题的应急处置措施进行了以下分析。(1)造成该故障的主要原因是a列车被RBC误判为冒进,而驾驶员并未注意到冒进警报信号,使得MA一直处于锁定状态,造成其他相关列车无法延伸MA,使得列车在车站内部临时停靠,但该过程中车站设备并没有发出紧急警报,使调度人员错误判断故障原因为车载设备故障,影响了故障的排查效率。因此,当高路铁路车站发生故障问题时,应对受到影响的列车进行快速梳理,准确找到故障源头。(2)本次故障中,存在列车RBC移交中MA不能正常延伸的问题,即前车若不能正常交权,则会影响后车的进路释放过程,此时通过重启ATP设备等能够解决后车的行车问题,但设备重启较为繁琐,后车驾驶员也可以通过手动切换为列车C2部分控制模式完成行车。(3)由于高速铁路车站的场间信息通过网络进行交互,当两个场同时需要办理进路时,可能会出现道岔联动的现象,影响列车通行,此时可由调度人员进行手动操作。
四、高速铁路列控系统特殊场景与应急处置建议
结合上述实例分析可知,该车站在没有出现实质性的设备故障的前提下,现场应急处置时间约为 100min ,应急处置期间车站中只有 3 趟列车通过,造成多趟列车的晚点、停运等问题,使得车站的列车行驶秩序受到了破坏,且还需对晚点或停运的列车进行及时处置,避免车站停摆。因此,高速铁路列控系统在出现现场运营问题时,应针对该问题进行快速、准确的判断,实现故障问题的简单化、迅速化处理,在保障列车行车安全的前提下,避免影响车站的整体行车秩序。为充分发挥高速铁路列控系统在特殊场景下的应急处理能力,可从以下三个方面进行分析。(1)针对高速铁路列控系统的特殊运营场景进行预案分析,针对可能出现的影响列车通行秩序的问题进行梳理,如列车特殊进路等,并组织调度人员、驾驶员等学习。(2)对高速铁路列控系统的应急处理流程进行优化,发现列车通行故障问题时,应及时进行排查,不能对故障问题进行主观臆测分析,避免影响故障问题的处理效率,造成车站的运行隐患。(3)提升设备性能。部分故障问题与系统设备的功能及运行状态有关,为进一步提升列控系统的应急处理能力,应将设备性能的发展作为重要研究方向,使得列车设备能够针对故障问题进行初步分析,从而对列车故障进行报警提示。
总结
车站在特殊场景下的应急处理能力需向高效化、智能化的方向发展,从而在高速铁路列车出现突发状况时完成设备抢修、维持秩序并尽快恢复列车通行等工作,避免列车故障的风险扩大化,并降低列车故障对车站内其他车辆的影响,提升高速铁路的整体运营能力和风险处置能力。
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