王健生奚正波王君

城市轨道交通道岔失表应急处置程序分析与优化

王健生1奚正波1王君2

（1.杭州地铁集团有限责任公司运营分公司，310021，杭州；2.杭州杭港地铁有限公司，310003，杭州//第一作者，助理工程师）

为解决目前道岔失表情况下城市轨道列车进路办理效率低下的问题，分析了道岔失表的故障发生原因，提出了通过单操道岔及人工现场确认道岔位置的方式办理进路的可能性。通过定性与定量相结合、过程分析与风险评估相结合的方法，对比分析了传统手摇道岔方式与单操道岔及人工现场确认道岔位置方式办理进路的效率及风险概率，验证了道岔失表时优先通过单操道岔及人工现场确认道岔位置的方式办理列车进路的可行性，并据此提出道岔失表现场处置程序优化建议。

城市轨道交通；道岔失表；进路办理；应急处置

First-author′s addressOperation Branch of Hangzhou Metro Group Co.，Ltd.，310021，Hangzhou，China

道岔转辙机失去道岔开通位置表示（以下简称道岔失表）是城市轨道交通运营过程中的一种常见故障现象。一般情况下，发生道岔失表的频率为1～3次/年。该类故障一旦发生，应急处置时间较长，通常会导致列车晚点，甚至需变更行车交路，有可能导致列车清客，引发乘客投诉，降低运营服务水平。因此，有必要对道岔失表情况下的行车组织及应急处置程序进行研究分析与优化，以提高应急处置效率，最大限度地减少故障对运营秩序的影响。

目前，针对道岔故障的应急处置程序已有大量研究，主要侧重于道岔失表后的行车调整方法和故障处置原则，但对于道岔失表的轨行区现场处置程序研究较少，尤其是对于道岔失表情况下如何人工办理列车进路的研究很少。目前道岔失表的现场处置方法多采用简单、原始的手摇道岔的方式办理，所需时间较长。在双转辙机牵引的情况下，若手摇道岔时两人摇岔速度不一致，有可能进一步延长进路办理时间。手摇道岔时间已成为道岔失表情况下现场处置效率的瓶颈点，亟需优化。

道岔失表对应的故障通常有两种：一是道岔实际位置异常，二是道岔位置表示错误。道岔实际位置异常，一般是由于转辙机动作装置的故障导致道岔转动不到位，也有可能是由于道岔滑床板被卡、尖轨与基本轨间异物卡阻导致道岔无法转动。道岔位置表示错误，则可能是由于转辙机表示杆落槽不到位、道岔表示继电器故障及其他表示电路故障等原因导致。

在转辙机实际使用过程中，道岔动作装置故障次数较少，表示装置及电路故障的次数较多。当道岔表示装置或电路故障时，动作装置完好，行车人员仍可通过列车自动监控系统（ATS）或计算机联锁（CBI）工作站对道岔进行单操，但由于道岔失表，在工作站界面上无法确认道岔所处位置及动作是否到位，需站务人员在轨行区现场确认道岔位置及动作情况。本文将这种通过ATS或CBI工作站单操，轨行区现场确认道岔位置及动作情况的操作方式简称为“单操-现场确认”方式，并通过定性与定量相结合、过程分析与风险评估相结合的方法分析道岔失表情况下采用该方式排列进路的可行性。

2.1 手摇道岔操作方式

手摇道岔操作方式按操作顺序排列，依次有以下6个动作：

（1）查看道岔开通位置是否正确，是否需要改变位置，动作时间设为T1；

（2）打开钩锁器（若有）的锁并拆下钩锁器，动作时间设为T2；

（3）断开转辙机遮断器开关/接点，动作时间设为T3；

（4）手摇道岔至指定位置，在听到“咔嚓”声（转辙机检查柱落槽后接点组反弹的声音）后停止，动作时间设为T5；

（5）手指尖轨，口呼：“尖轨密贴开通X位”，并双人确认，动作时间设为T7；

（6）双人确认道岔开通位置正确后，用钩锁器锁定道岔尖轨，动作时间设为T8。

2.2 “单操-现场确认”操作方式

“单操-现场确认”操作方式按操作顺序排列，依次有以下6个动作：

（1）查看道岔开通位置是否正确，是否需要改变位置；

（2）打开钩锁器（若有）的锁并拆下钩锁器；

（3）通知车站行车值班员（简称行值）在信号联锁设备现场控制工作站简称LCW工作站）将道岔单操至指定位置，动作时间设为T4；

（4）行值单操道岔至指定位置并通知现场站务人员，动作时间设为T6；

（5）手指尖轨，口呼：“尖轨密贴开通X位”，并双人确认；

（6）双人确认道岔开通位置正确后，用钩锁器锁定道岔尖轨。

2.3 操作方式对比分析

两种道岔操作方式所涉及的操作步骤有所不同，所需的动作时间与产生的风险概率不同。以下从效率及风险概率两方面进行定量分析。

2.3.1 效率对比

根据实际测算，两种操作方式分解动作所需时间如表1所示。从表1可以看出，手摇道岔操作效率的瓶颈点在于T5，单次操作需耗时80s，而采用“单操-现场确认”操作方式可有效缩短道岔动作时间，平均每次操作可节省45s。一般情况下，道岔失表故障需要一定时间进行故障排除。假设折返必经故障道岔，而故障道岔修复时间设为30min，行车间隔设为3min，每次折返故障道岔需动作两次。若要保证故障期间行车组织效率只降低一半，则该道岔至少需动作10次以上，而采用“单操-现场确认”方式操作道岔共计节省450s，可有效保障行车组织效率。

表1 两种道岔操作方式的效率对比

2.3.2 风险对比及控制

结合过程分析及风险评估矩阵，对两种道岔操作方式的各动作风险概率进行识别和评估。表2为风险矩阵的概率等级量化表，表3为风险矩阵的严重程度等级量化表。

表2 风险概率等级量化表

表3 风险严重程度等级量化表

参照表2和表3，对两种道岔操作方式的风险系数进行评估，设：P代表风险概率，C代表风险后果的严重程度；R1表示手摇道岔操作方式的初始风险系数，R2表示“单操-现场确认”操作方式的初始风险系数，RR1表示手摇道岔操作方式的剩余风险系数，RR2表示“单操-现场确认”操作方式的剩余风险系数。具体风险评价如表4所示。

表4 两种道岔操作方式的风险评价

通过表4可以看出，采用“单操-现场确认”方式操作道岔其初始风险系数显著提高，总计风险系数由19.1增长至24.8。其主要原因是由于增加了车控室与现场的沟通环节，且该环节的风险系数较高。但通过采取控制措施，该风险系数可大大降低。

根据上述分析，可以看出道岔失表情况下若采用“单操-现场确认”的方式操作道岔可有效提高现场处置效率，但在采用时需增加控制措施对风险进行合理管控。基于此，本文对道岔失表情况下现场处置程序进行优化。此处仅针对道岔失表无法瞬时恢复的情形，道岔瞬间失表但在一个来回单操后恢复的情形不在讨论范围内。

3.1 道岔失表形式

从信号联锁控制角度考虑，城市轨道交通道岔失表可分为联动道岔（两副道岔同时转动并设置一个总表示继电器）失表和单动道岔失表。若失表道岔为单动道岔，其在LCW工作站的表现为单副道岔失表，不存在优先处置的问题。若失表道岔为联动道岔，其在LCW工作站的表现为联动的两副道岔均失表。在此情况下，若在LCW工作站上对道岔进行单操，联动的两副道岔均会动作。

3.2 优先处置原则

从理论角度分析，存在两方面的隐患：

（1）若一副道岔处于钩锁状态，在操作另一副联动道岔的过程中，该副道岔亦有动作趋势，会对处于钩锁状态的道岔转辙机及钩锁器产生冲击，可能对设备造成一定伤害（转辙机的电机会在15 s后自动断电，不会产生实质动作）；

（2）若道岔均未钩锁，操作一副道岔后，现场站务人员在判断另一副联动道岔所处位置时容易出现差错。

从实际操作角度分析，可采取有效措施消除上述隐患。在城市轨道交通线路联动道岔失表时，对失表道岔的后续操作可分为以下两种：

（1）联动的两副道岔均处于正确位置，后续亦无需扳动，如正常运营交路中间站渡线上的联动道岔；

（2）联动的两副道岔均不在正确位置，其中一副岔后续只需扳动一次，另一副道岔需来回多次扳动，如折返站进出折返线的渡线上的联动道岔。

在此前提下，可采用以下处置原则消除上述隐患：

（1）优先处置联动道岔中后续无需扳动或仅需扳动一次的道岔，操作完成后将转辙机断电，并用钩锁器锁闭道岔；

（2）其次处置联动道岔中后续需来回扳动的道岔（此时联动道岔中的另一副道岔转辙机已断电并用钩锁器锁闭）。

3.3 针对单副道岔的现场处置程序

在现场进行操作时，优先采用“单操-现场确认”的方式操作道岔。若该道岔后续需来回扳动，则转辙机不断电；若该道岔后续无需扳动或仅需扳动一次，则在操作完成后将转辙机断电并用钩锁器锁闭道岔。

（1）若该副道岔无需扳动或仅需扳动一次，则操作步骤如下：①现场站务人员确认道岔位置。若位置正确、尖轨密贴，直接将转辙机断电并用钩锁器锁闭道岔。②若位置不正确，现场站务人员联系车控室行值单操。若可单操，由行值单操至指定位置后，现场站务人员将转辙机断电并用钩锁器锁闭道岔；若单操不到位，现场站务人员报行调，根据行调命令进行下一步操作。③若单操道岔不动作，现场人员将转辙机断电，手摇道岔至指定位置后用钩锁器锁闭道岔。

（2）若该副道岔需来回扳动，则操作程序与（1）类似，但在步骤①、②中无需将转辙机断电。

本文运用定性与定量相结合、过程分析与风险评估相结合的方法对道岔失表情况下的道岔操作方式进行了探讨，研究了“单操-现场确认”方式操作道岔的可行性，并据此提出了配套的道岔失表现场处置程序。通过分析论证，可以看出采用“单操-现场确认”的道岔操作方式在理论上是可行的，且更有效率，但由于增加了车控室与道岔现场的沟通环节，风险系数有所增加，在使用中需制定配套控制措施。

“单操-现场确认”方式在城市轨道交通正线折返站道岔失表情况下有较好的适用性，在实际操作中有以下两点建议：

（1）针对不同车站，不同道岔可制定专门的现场处置指引，做到“一站一方案”或“一岔一方案”，灵活运用两种道岔操作方式，在确保安全的前提下最大限度地提高行车组织效率。

（2）行车岗位培训课程中宜包含道岔控制原理的相关内容。

［1］林瑜筠，朱宏，王伟，等.城市轨道交通信号［M］.北京：中国铁道出版社，2010.37-49.

Analysis of Emergency Handling Procedure in Urban Rail Transit Switch Position Indication Failure

WANG Jiansheng，XI Zhengbo，WANG Jun

In order to solve the problem of ineffective route arrangement in switch position indication failure，the main causes are analyzed，an alternative approach to handle the route arrangement by individual switch operation and manual switch position confirmation is put forward.Through the combination of qualitative analysis and quantitative analysis，and the combination of process analysis and risk assessment，also from the perspective of efficiency and risk probability，the traditional manual switch operation and the alternative way are comparatively analyzed，the feasibility of preferential alternative approach in manual switch position confirmation is verified，an optimized procedure in site position indication failure is put forward.

urban rail transit；switch position indication failure；route arrangement；emergency handling

U213.6+1

10.16037/j.1007-869x.2017.08.035

2016-01-12）

城市轨道交通研究2017年8期