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摘要:城市轨道交通信号系统由地面控制中心和车载信号系统共同构成,对列车进行实时指挥,实现列车运行自动化,保证列车运行安全,提高列车信号效率。信号系统的控制模式为控制中心对运行中的列车发出指令,列车车载系统接收指令并执行。城市轨道交通的迅猛发展,为公众提供了便捷准点可靠的运输服务,是城市公共交通体系现代化的重要标志。但城轨交通速度快、客流大、技术复杂,疏散就救援相对不便,这就对安全信号,尤其是发生安全事件后的应急处置,提出了更高的要求。本文从实践出发,通过对政府、行业规范和相关文件的解读,对技术特点和应用环境的分析,系统阐述了城轨交通信号系统在线网规模发展不同阶段,应急演练体系筹备、建立、完善、提升的工作要求和重难点,并提出了全过程的解决方案。
关键词:城市轨道交通,应急演练,规范响应,处置提升
一、城市轨道交通信号应急演练工作的目的和意义
截至2018年末,中国内地共计35座城市城市轨道交通(以下简称城轨交通)投入信号,开通线路187条,信号里程5766.6公里,其中地铁4511.3公里、轻轨254.4公里,另有单轨、市域快轨、现代有轨电车、磁浮交通、APM线路等制式[1]。
城轨交通给公众提供了便捷准点的交通服务,但其应用技术复杂、相当部分应用环境在地下、高架,空间密闭,疏散方式受限,对安全信号、尤其是安全事件突发后的应急处置,提出了更高的要求。为提升信号系统的应急处置水平,建立并完善应急演练工作机制有着十分重要的意义。
二、城轨交通应急演练的规范要求及实施建议
2.1新开线路(信号系统)试信号评审阶段对应急演练的要求及建议
开展应急演练是新开线路通过试信号评审的必要条件,《城市轨道交通试信号基本条件》(GB/T30013-2013)第11.2“应急演练要求”中规定,在试信号前应进行的演练有“道岔故障处理、手动操作道岔办理进路、屏蔽门故障、列车故障救援、电话闭塞、大小交路折返、突发停电事故、火灾爆炸事故、突发客流、列车相撞脱轨事故”等10项。其中,道岔故障处理和手动操作道岔办理进路可合并进行,而电话闭塞、大小交路折返是遇到较大故障时为最大限度保持信号的应急行车组织方式,可结合火灾爆炸事故、列车相撞脱轨等大型综合性故障开展。此外,在该规范11.1“应急预案”中,对自然灾害、公共卫生、社会安全等方面的应急预案做了要求,也可结合当地地理、自然、社会环境设置对应的演练场景开展针对性的演练。
此外,根据2019年7月1日即将实施的《城市轨道交通初期信号前安全评估技术规范第1部分:地铁和轻轨》(交办运〔2019〕17号),行车类演练应体现“扣车、加车、越行”等常见的行车组织方式;火灾演练的场景应包含站台、站厅、区间、重要设备房等区域火灾;大客流演练中应包含乘客滞留、乘客意外伤害的场景;还应实施道床拱起、隧道拱顶漏水、隧道结构意外打穿等工序系统应急演练。
2.2正式信号阶段对应急演练的要求及建议
在城轨线路的正式信号阶段,信号系统应从应急体系完善、抢险队伍建设、演练组织与实施几个方面着手,在抢险队伍、专业装备、应急预案、响应机制、工作程序、信息传送及后勤保障等方面提高应急处置的效率和水平。
表1正式信号阶段应急演练水平提升要点
Table1KeyPointsforPromotingEmergencyDrillLevelinFormalOperationStage
其中,在信号成熟期、网络化信号阶段,实现应急演练水平系统性的提升。
3.1成熟信号阶段
该阶段逐步完善应急演练体系,一方面,经过不断的检验与修订,相关规章制度(包括响应机制、处置流程等)基本完善;一方面,应急演练工作作为企业生产运作的一部分,规模性(多部门)演练纳入年度生产计划,培训、检验、提升性的小型演练融入日常生产,班组、车间、部门等各级有条不紊的开展相关工作。各类演练主要含以下几个部分:
常规性演练,包括各级单位组织的训练性演练、纳入年度计划开展的计划性演练、职能部门实施的检查性演练等。
示范性演练,内部以新员工培训(如视频教材编辑)为目的实施的演练。外部向广大市民宣传城轨交通应急装置的使用、紧急疏散的方式,组织市民参与的演练。
研究性演练,当城轨交通信号企业业务、技术或外部环境发生较大变化,如组织机构或职能发生较大变化、关键系统性能进行重大升级,为了使应急机制适应此类变化,需组织针对性的研究性演练。
3.2网络化信号阶段
该阶段主要考虑的是资源优化配置的问题。如:行车组织上,当一条线路,相关线路及整体线网为配合故障线路所需进行的线控和网控。响应机制上,不同线路或信号主体(分中心、分公司)间在人员、物资上的支援。资源共享上,大型抢险救援器材的调派、外部救援力量的联动[4],以及在设计阶段就需要考量的供电环网的相互备用、线路间的互联互通等问题。
3.3轨道轨道交通信号系统中技术特点
(3.3.1)能够抗干扰在传输过程中,有传输的消息集中挑选出要传输的信息,每一组信息对应一个相应的信号,所以在对应消息时有确定的消息集。一般来说信号的干扰有两种情况一种自于系统内相同频率内的互相干扰,破坏了相同频率内的消息集,另一种两条信号线上串扰发生的耦合现象。LTE技术能够进行丢包重传,可以分集合并、降低干扰。(3.3.2)具有灵活性LTE技术在运用过程中对于不类型的产品也能够进行使用,支持不同频段进行组网,还能够支持不同地区时差同步协议。能够灵活的应用于各种复杂环境,不同的设备类型,使得LTE技术在应用中有广泛的空间。(3.3.3)降低维护成本LTE技术采用漏泄同轴电缆作为传输介质,而在轨道旁的设备数量大大减少,同时LTE技术采用扁平式网络构架,组成无线网络部分只有很少一部分的元件设备,方便了工作人员在后期对于整体设备的维护,节约了时间成本。(3.3.4)高速移动性LTE技术采用了多普多普勒频偏纠正技术,解决了列车高速移动情况下无线信号不稳定的问题,可支持350km/h的移动速度,完全满足高速地铁的传输要求。
四、实践中的重难点及其解决方案
4.1行车条件模拟
在新开线路中,普遍面临工期紧张的情况,在试运行组织的初始阶段行车间隔较大,难以实现有效的行车调整,给演练的实施,尤其是演练效果的评估造成一定困难。面临此类情况下,在保证安全的前提下,预先在故障点组织局部小间隔行车,使调度部门有条件实施多种方式的应急行车调整。
4.2演练深度的设定
同一个演练场景可设置不同的演练深度,根据设备调试进度、规章完善性、人员业务水平、安全保障等演练条件设置。如弓网故障演练,较简单的场景设定是,故障电客车被工程车救援,接触网人员通过梯车作业修复故障。比较复杂的场景设置是,车辆人员拆解受电弓,故障电客车被工程车救援,接触网抢修工作车进入作业面抢修,作业人员需携带定位、汇流排、接触线更换作业的工器具及物料[5]。
4.3演练效果的评估
精准的评估演练的效果,发掘系统层面和执行层面的各类问题,进行针对性的整改,不断提升应急管理水平,才能切实实现演练的真正目的。实践中,若需实现对演练效果的量化评估,可以从:设备运行可靠性、规章制度可行性、人员操作规范性、应急响应及时性、信息报送时效性、处置效果有效性、外部联动协调性等几个维度考核。
五、结语
应急演练是加强城轨交通系统安全性的重要手段之一,通过应急演练及其配套的规章预案、风险识别、联动指挥等相关应急体系建设,不断的提高城轨交通的应急处置能力,保证城轨交通的安全运行并在各类突发情况下最大限度维持其服务水平。今后,随着遥感、信息及大数据等先进技术和理论体系的引入,将在检测预警、快速评估、辅助决策等方面把应急演练体系提升到更高的水平。
参考文献
[1]里程.《2018年中国内地城轨交通线路概况》城市轨道交通协会信息第2018.9
[2]何霖.城市轨道交通信号管理-从有序到有效.劳动设备保障出版社,2015:1
[3]何沪霖.城市轨道交通信号筹备与组织.中国劳动社会保障出版社,2013.2
[4]朱生.轨道交通网络化信号中的安全管理与风险控制.城市轨道交通,2012.6
[5]王南,地铁信号应急演练管理工作实践与思考[J],城市轨道交通,2018.1
论文作者:肖定安
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/10/8
标签:信号论文; 交通论文; 系统论文; 轨道交通论文; 阶段论文; 列车论文; 故障论文; 《建筑学研究前沿》2019年12期论文;