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浅析市域快线长大区间车载ATC故障重启应急方案优化
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摘要城市轨道交通信号系统绝大部分采用基于通信的列车自动控制系统（CBTC），随着城市规模的发展，线路制式不断多元化，对于运营单位，需要不断完善相关故障应急处理措施以减小故障影响范围。本文针对市域快线长大区间发生列车自动运行控制系统（ATC）故障，导致列车降级运行时，需要通过重启车载ATC以恢复正常运营的处理措施提出优化建议。
关键词市域快线；长大区间；信号车载故障；重启车载ATC
背景
城市轨道交通普速线路运行速度一般为80km/h，而市域快线最高运行速度高达160km/h，相比普速线路，具有运行速度快、区间长等特点，本文以成都市轨道地铁18号线（以下简称18号线）为例进行研究，18号线最高运行速度140km/h，是兼顾成都市轨道交通市域快线和机场快线复合功能的轨道交通线路，采用卡斯柯信号系统。
根据目前运营组织，普速线路列车在区间发生信号车载故障需要重启车载ATC时，若列车距离前方站台较近时，调度组织列车以限制人工驾驶（RM模式），速度不超过25km/h运行至站台重启；若列车距离前方站台较远时，组织列车以ATC切除模式（EUM模式，普线40km/h，快线60km/h）运行至前方站台处理,对于普线而言，EUM模式运行一个区间造成的晚点相对较小（约2min），18号线存在长约19.2km的长大区间，若以EUM模式在此区间运行，可能造成较长时间晚点，加之18号线机场快线的“身份”，对运营及客服影响更大。所以，有必要对列车在长大区间故障后的车载ATC重启处理措施进行优化。
车载ATC重启机制
目前，列车在区间发生故障需要重启时，按照以下流程进行处理：
（1）列车停稳后，将“ATC切除”开关打至正常位（若列车故障后以EUM运行，否则无需操作次步骤）；
（2）有效按压车载ATC重启按钮后，等够系统重启时间（按照现场实际测试，建议为80s）以上，确保设备状态恢复，见图1位置1；
（3）列车以RM模式运行趟过两个信标，通过司机显示单元（DMI）确认车地通信和定位均恢复，见图1位置2，若步骤（1）中列车以EUM模式运行未经过ZC边界，此时即可恢复CBTC模式运行，故障恢复；
（4）若步骤（1）中列车以EUM模式运行经过ZC边界，则需在距离前方非ZC边界计轴点最小车长处（18号线最小车长以蓄电池工程车车长计，约28.32m），继续以RM模式、小于12km/h的速度运行，待列车完成筛选，消除非通信列车安全防护包络（NIAP）后，可升级CBTC模式,故障恢复，见图1位置3。
说明：因列车筛选时运行速度与系统最小车长有关，最小车长越小，筛选时运行速度越低，故不同线路筛选时速度要求不同，18号线因存在带有ATP防护的蓄电池工程车（约28.32m），所以速度限制小于12km/h。
图1车载ATC重启机制示意图
方案研究
优化前晚点计算
下面以18号线A站-B站上行区间虚拟站台（以下简称虚拟站台）为例进行分析。
故障场景假设：列车从B站上行站台出站后发生车载设备故障，导致列车EB，CBTC模式不可用。按照目前运营要求，调度将组织列车以EUM模式运行至A站再行处理，单个区间长度为19.2km，产生的晚点时间计算如下（忽略列车制动、启动时的速度变化）：
方案优化
为尽可能缩短列车在区间降级运行后造成的晚点延误时间，本文采用在区间设置重启点的方式进行优化，选择虚拟站台做为重启点进行研究。目前虚拟站台为非载客运营站台，设计仅作为日常检修所用，日常运营车辆不在此处停站，且站台未设置阻挡信号机。
3.2.1停车点选择
列车筛选计轴磁头点选择
从图2中可以看出，计轴磁头2距离虚拟站台边界计轴磁头788m，若在虚拟站台重启后将计轴磁头2作为如图1所示的列车筛选磁头点，列车需以RM模式，小于12km/h的速度运行4min左右才能完成筛选，故决定将计轴磁头1作为列车筛选磁头点。
2、标识标牌设置
因虚拟站台未设置阻挡信号机，司机无法根据信号显示在此处停车，故需在此处增设标识标牌，为满足安全可靠停车的需要，共设置对位标一块、百米预告标三块。对位标的设置需满足列车停车重启后，能够在运行至计轴磁头1前完成列车定位、通信恢复，并完成筛选。经图纸核对并测试验证，确定将信标1和信标2作为重启后的定位信标，对位标设置于距离信标1位置10m处，预告表参考对位标依次设置。
图2虚拟站台设备布置示意图
3.2.2优化后晚点时间
优化后的区间运行时间由三部分组成：
列车以EUM模式运行至对位标处停车时间；
列车停车后重启ATC至动车后升级模式时间；
列车重启成功后按照图定运行至A站时间；
考虑0.5min的余量，得出优化后晚点时间为：
优化后
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