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摘要：信号系统是城市轨道交通运输系统的“大脑”，而列车折返功能是信号系统的重要功能。随着时间推移，信号系统设备陈旧、故障率上升是一个必然趋势，如在列车在折返过程中相关设备故障，折返效率降低则会导致列车晚点。在地铁信号联锁系统的基础上对列车监控系统进行优化，实现了当列车在折返过程中折返相关设备发生故障后能选择其他方式折返，从而保障列车能够快速、灵活的在终点站进行折返，减少了因设备故障对折返效率的影响。
关键词：站前折返；站后折返；折返原理；折返策略
1 导言
随着无线通信技术发展，CBTC系统成为轨道交通行业一种必须的运行控制级别系统，通过无线通信通信技术对列车的高精度定位，提供安全间隔和防护，使得列车可以在更短的运行间隔内实现安全运行，从而需提高列车的折返效率。在城市轨道交通线路设计中，受地理环境影响，单向循环线（供列车直接掉头而无需转轨甚至无需停车）较为少见，一般线路设计中，列车到达终点站后，必须经过折返操作，才可以继续运行。
2、折返分类及特点
1）站前折返
优点：站前折返用时少，停站时间短；
缺点：存在进路交叉，客流较大时，会存在站台客流混乱情况。
2）站后折返
优点：安全性能较高，列车进站速度高，有利于提高旅行速度；
缺点：站后折返用时较多，建设施工量大，钢轨磨损较大。
3、折返原理
1）站前折返：指站前渡线折返。
如图1所示，站前折返采用站前的W0102道岔和W0104道岔经渡线到达终点站站台，这种折返用时少，但W0102道岔和W0104道岔属于折返重要元素，频繁使用容易导致折返相关设备故障率升高，因W0102道岔和W0104道岔为进出站必经位置，若其中任何一个折返设备元素故障都会影响列车正常运营。
图1站前折返
站后折返：指站后尽头端折返线折返。
如图2所示，站后折返分为折1和折2两种方式，这种折返方式的折返效率较高，故障应急处理功能较强。
采用折1折返时，列车经W0109、W0105、W0101后进入折返轨，采用折2时，列车经过W0109、W0105、W0103后进入折返轨，在此种情况下，当列车在折返过程中，其中折1或者折2相关设备发生故障后，可以立即变换换另一种折返方式进行折返，此时采用站前折返为故障应急处理提供保障，从而提高运营的效率。
图2站后折返
4、折返策略含义
在信号控显设备的站场图上，列车在终点站折返时具备多种折返的路径，调度人员通过列车自动监控系统设备指定折返轨的使用原则，如折返轨优先级、折返轨等价等根据实时信号条件自动选择折返轨，这些规则统称为折返策略。
在列车自动监控系统控显软件中，“折返策略”选项具有站前、折1、折2 三种折返方式，折返策略有以下几类：
1）仅使用站前、仅使用折1、仅使用折2；
2）优先级排序：从高到低站前、折1、折2等；
3）根据信号条件自动选择折返方式：使用折1+折2、折1+站前、折2+站前；
4）关闭折返策略功能，按运行图计划执行。
5、折返应用
正常运营期间，一般都采用站后折返方式，如遇到站后折返相关设备故障，调度人员及时变更为站前折返，以降低故障产生的影响。
1）场景1：
如图3所示，如当天运营期间采用折1进行折返，当W0101道岔故障或者折1处计轴被占用，此时进路S0117-S0103无法正常办理，信号机（S0117）也无法开放信号，导致列车不能正常在折1处进行折返作业。调度人员应判断联锁条件折2处是否满足条件，如折2无影响，则后续列车到达终点站后，调度人员进行人员办理进路（S0117-S0105）在折2处进行折返。
使用ATS（列车自动监控系统）折返策略功能，在调度员工作站上更改折返策略，选择仅使用折2折返，后续列车到达终点站后会自动办理折2进路进行折返。
同理，如当天采用折2进行列车折返时，W0103道岔故障或者折2处计轴被占用，调度人员可以更改为折1进行折返。
2）场景2：
如图3所示，如当天运营期间采用站后的折1或者折2进行折返，当W0109、W0105、W0107道岔故障或者S0117-S0103和S0117-S0105进路有相关元素故障，信号人员无法立即恢复且需要进行临时抢修作业，此时折1和折2两个区域需要临时封锁。调度人员应判断影响范围，将道岔人工单锁至反位，后续列车到达信号机S0102前办理S0102-S0119进路，改为经站前渡线到达终点站进行折返。
使用ATS（列车自动监控系统）折返策略功能，在调度员工作站上更改折返策略，选择仅使用站前折返，后续列车到达S0102信号机前后会自动办理S0102-S0119进路进行折返。
3）场景3
如图3所示，如当天运营期间采用站后的折1或者折2进行折返，由于列车运行的密度较高，当时有列车在进行折返作业，但后面的列车已经在终点站处清客作业完毕，按计划已可以折返，此种情况调度人员可以使用折返策略的“等价折返”功能。如第一趟车采用折2进行折返，当第二趟车到达终点站后“等价折返”功能会自动搜索可进行折返的路径，直到S0117-S0103进路办理成功。该功能降低人为的失误导致列车折返的晚点，满足高密度的运行需求，提高折返的效率。
图3 折返站场图
6、结束语
在实际运营中，由于折返的道岔每天转换的频率较高，随着时间的推移，设备老化后故障率也不断上升，当折返的相关设备硬件发生故障后，处理时间往往达到小时级以上，从而影响列车正常折返，导致晚点率攀升。此时灵活的折返方式显得极为重要，如果有一处折返相关设备故障，调度人员可以立即变更折返策略，既提升了折返的效率，又减轻了调度人员的负担，同时也提高了城市轨道交通系统的自动化程度，为城市轨道交通高效运营提供有力保障。
参考文献：
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[2]徐金祥 冲蕾.城市轨道交通信号基础[M].北京.中国铁道出版社：2010.
[3]付兵 廖理明.城市轨道交通CBTC信号系统[M].西南交通大学出版社：成都，2016：34-50.
论文作者:刘仕海
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/25
标签：列车论文; 进路论文; 道岔论文; 故障论文; 信号论文; 终点站论文; 策略论文; 《基层建设》2019年第18期论文;