1、2023 年 2 月第 59 卷 第 2 期铁 道 通 信 信 号Railway Signalling&CommunicationFebruary 2023Vol.59 No.2上海地铁2号线基于自动扣车的反向插车作业实现方案杨照路，李建全摘 要：提供一种基于自动扣车的冲突管理方法，满足上海地铁2号线特殊的“反向插车作业”，让晚于计划出库的列车提前自动扣在前一个正线载客站台，待出库列车完成插车作业后，再自动取消前一站台的扣车。该方法能够有效避免列车长时间停在区间，保证了列车的运营顺序，保留后续自动调整早晚点功能，同时整个过程自动完成，无需调度参与，有效减少了人工误操作，为项目现场稳定运营提供了
2、良好的保障。关键词：信号系统；反向插车；自动扣车；冲突管理；辅助改方 中图分类号：U284.4 文献标识码：A Implementation Scheme of Reverse Insert Train Operation Based on Automatic Detaining Train for Shanghai Metro Line2YANG Zhaolu，LI JianquanAbstract：A conflict management method based on automatic detaining train is provided to meet the special r
3、everse insert operation of Shanghai Metro Line 2,so that trains later than the scheduled departure can be automatically detained at the passenger platform of the previous main line,and after the departure train completes the shunting operation,the detaining of the previous platform can be automatica
4、lly canceled,which can effectively avoid the train from stopping in the section for a long time,ensure the train operation sequence,and retain the function of automatically adjusting the early and late time.Meanwhile,the whole process is automatically completed without the involvement of the dispatc
5、her,effectively reducing manual misoperation,and providing a good guarantee for the stable operation of the project site.Key words：Signaling system；Reverse insert train；Automatic detaining train；Conflict management；Assisting in changing direction上海地铁2号线是上海首条由国内自行设计施工的轨道交通线路，2000 年 6 月正式开通运营。2018年经过评
6、定、论证，确定实施新增基于通信的移动闭塞（CBTC）系统，并兼容既有基于数字轨道电路和计算机联锁的准移动闭塞（TBTC）系统的方案改造1-4，系统整体的可用性得到大幅提升。杨照路：卡斯柯信号有限公司 高级工程师 200436 上海李建全：卡斯柯信号有限公司 高级工程师 200436 上海收稿日期：2022-10-21DOI：10.13879/j.issn.1000-7458.2023-02.22347城轨交通扫码浏览下载59铁道通信信号 2023年第59卷第2期由于上海地铁2号线站型特殊，运营间隔短，在早、晚高峰期间会存在一种特殊的运营场景，即出库列车的“反向插车作业”。正常情况下协调操作一个
7、完整的辅助改方，需要先延时60 s倒换区间方向，再办理插车进路。这种办理方式会导致后方列车在区间长时间停车等待，影响乘客乘车舒适度，甚至打乱列车运行秩序，破坏系统对列车早晚点的自动调整，影响系统稳定性。因此需要找到解决正线运营过程中存在“反向插车作业”时，信号系统自动让后方列车不进入区间的辅助改方操作方法，避免因运营间隔长而打乱行秩序的问题出现。1技术背景如图1所示，既有TBTC系统将全线区段分为进路区段和区间（个别特殊车站除外），全线只有在道岔处设有信号机，没有单独的区间信号机或出站信号机。正线列车进路定义为道岔防护信号机至反向终端信号机所包含的区段（折返线与存车线的进路是两个同向信号机之间
8、的区间）。2个联锁集中站之间所有无岔部分线路被定义为区间，属于“进路闭塞+区间闭塞”结合的方式。其中，进路闭塞由联锁系统（CBI）实现间隔防护，同一条进路只允许有一列车运行；区间闭塞由区间方向实施监控，由列车自动防护系统（ATP）把区间方向实时发送给轨道电路，实现列车安全间隔防护，确保多列车在区间安全追踪运行。新增的 CBTC 系统中所有控制区域内，通过列车进路实现了 CBTC模式下的方向控制以及后备模式下的安全间隔防护。列车进路定义的范围是自始端信号机至最近一架同向终端信号机的覆盖范围。针对上海地铁2号线既有站场布置，为了能同时满足CBTC和TBTC下安全间隔防护5-6，联锁采用“进路闭塞+
9、区间方向电路”的方式，方向建立后保持。在区间所有区段空闲时，可通过办理反向进路改变区间方向；在区间有车占用时，通过辅助改方命令，进行方向解除（无方向），延时2 min（既有系统为2 min，TBTC+CBTC系统中按照总人解计时的方式执行，在收到 TSZ 后旁路计时）后立即倒换区间方向。一次完整的辅助改方操作是在原接车站先按下辅助改方请求；然后在原发车站再按下辅助改方确认；等待延时后进行改方（中间如有无岔站，则无岔站在 2 个邻站改方后自动改方）。随着城市轨道交通快速发展，乘客对运营安全、效率、服务质量等提出了更高要求，列车在区间停留时间过长，会严重影响乘客的乘车体验，同时给乘客很大的心力压力
10、，易产生焦躁情绪，甚至引起乘客间冲突7-8。为了避免出现这样的情况，结合TBTC+CBTC轨道交通信号系统的内部实现逻辑，提出一种基于自动扣车的冲突管理方法来解决上述问题。2技术方案上海地铁2号线现有北翟路车辆段、龙阳路停车场、川沙停车场3个场段，每个场段对应有多个插车作业点。为了能够满足不同的作业需求，在列中山公园静安寺南京西路江苏路区间方向区间方向设备集中站设备集中站列车进路图1 列车进路与区间划分示意60Railway Signalling&Communication Vol.59 No.2 2023车自动监控系统（ATS）内通过配置文件的方式，做到应用场景灵活可变。配置的字段包括反向插
11、车站台的小站号及站台编号、设置扣车站台的小站号及站台编号、上行折返站台的小站号及站台编号、下行折返站台的小站号及站台编号、到离站取消扣车标记等，对任意可能出现反向插车场景的车站根据该站的基本信息配置该文件。2.1自动扣车一次完整的“反向插车作业”设置扣车流程见图2，读取配置文件后优先检查数据有效性。以列车停稳到站事件为计算触发点，判断插车点列车是否需要扣车，并给出相应告警提醒调度员9。以2号线北翟路车辆段的“反向插车作业”自动扣车为例，到站自动扣车示意见图3。一辆载客列车2按计划准点在线运营，当列车到达北新泾下行站台停稳后，根据配置确定该站台为可能存在“反向插车作业”的扣车点，进而根据配置的冲
12、突点，在当天计划查找是否前面有还未出库的计划列车，如果不存在，列车按发车点继续向前运行；如果存在这样的列车1，则本站台自动设置扣车，列车上方红色H（Hold）显示提醒。当出库列车完成插车作业后，需要再次根据当天计划，查询后方正线载客站台扣住的列车是否还有未出库的冲突列车。如果存在，则后方站台的扣车不能自动取消；如果已经不存在冲突的列车，则系统自动取消扣车，让列车按计划继续向前运行。2.2取消扣车一次完整的“反向插车作业”取消扣车流程见图4，读取配置文件后优先检查数据有效性。以列淞虹路北新泾12H折返站台车辆段TBTC方向TBTC方向TBTC方向X10X14X6图3 到站自动扣车示意开始结束查询
13、冲突列车信息是否存在冲突列车到站是否是否否否是是读取配置文件配置检查是否有效是否为反向插车的点反向插车参数定义是否为计划车且站台无自动扣车发送列车到站站台的自动扣车命令图2 到站自动扣车流程61铁道通信信号 2023年第59卷第2期车大站台停稳到站或小站台离站（根据配置）事件为计算触发点，判断插车点列车是否需要取消扣车，并给出相应的告警提醒调度员。以2号线北翟路车辆段的“反向插车作业”取消扣车为例，如图5所示，一辆载客列车2自动扣车在北新泾下行站台，当列车1按计划出库到达淞虹路下行站台停稳后，根据配置在当天计划查找是否后面还有还未出库的计划列车，如果有，则结束；如果没有，自动取消载客列车2的扣
14、车，列车上方红色H（Hold）显示提醒消失。2.3取消扣车时机配置文件中包含了一个特殊的字段，即到离站取消扣车标记，其具体含义是对自动取消扣车时机支持2种场景：一是折返站台离站时取消扣车；二是正线载客站台到站时取消扣车。基于不同站型，该字段的值可能不一样。以川沙停车场为例说明，如图6所示，凌空路站和远东大道站2个集中站距离较远，到离站取消扣车标记的值需要配置为 1，表明离站时取消扣车。列车1从折返站台离站时，列车2的扣车就会被自动取消并按计划向前运行到区间，能够有效减少列车运营间隔。以龙阳路停车场为例，如图7所示，世纪公园站和龙阳路站2个集中站距离较近，到离站取消扣车标记的值需要配置为2，表明
15、到站时自动取消扣车。列车1离开折返站台时，列车2的扣车不会自动取消，直到列车1出库完成，到站停稳在龙阳路上行站台时，列车2的扣车才会被自动取消，这样能够更好地控制列车2在区间的等待时间。“反向插车作业”可能涉及多个集中站，相关开始结束查询冲突列车信息是否是是是是否否否否读取配置文件配置检查是否有效列车到站或离站是否反向插车的点反向插车参数定义是否计划车且站台有自动扣车是否无其它冲突获取计划单程的最后一个节点当前节点是否为计划内最后一个节点发送列车到站站台的取消扣车命令图4 到站自动取消扣车流程淞虹路北新泾12折返站台车辆段TBTC方向TBTC方向X10X14X6图5 到站自动取消扣车示意62R
16、ailway Signalling&Communication Vol.59 No.2 2023集中站都应该有配置文件，以保证每个集中站一旦有列车停稳到站或者载客离站，都会对插车作业状态重做判断，避免出现该扣没扣、该取消未取消的情况。若异常情况下出现以上问题，则该技术方案对应的信号系统既支持调度员人工取消因“反向插车作业”自动扣留的车，也支持调度员对未设置扣车的站台人工再设置扣车的兜底措施。3结束语采用基于站台自动扣车的冲突管理，可以很好地解决上海地铁2号线“反向插车作业”需求，能够有效保证列车顺序，不会因反向插车而破坏既有的早晚点自动调整功能，整个插车作业自动完成10，有效避免了人工可能的误操作，同时给出调度告警提示，也使自动扣车的原因能够及时被知晓，避免了列车在区间长时间停车，提高了乘客乘车舒适度，为现场稳定运营提供了良好的保障。参考文献1 李建全,王大庆,孙军峰,等.ATS 标准化接口研究J.铁道通信信号,2012,48(5):5-7,39.远东大道川沙停车场X3X9X1X13X15X11X72X5凌空路折返站台TBTC方向TBTC方向1图6 川沙停车场示意龙阳路龙阳路停车场X5