摘要：近年來由于地鐵信號系統發生故障導致地鐵事故時有發生，地鐵運行過程中對安全性、可靠性及運輸效率提出了更為嚴格的要求。本文結合作者對信號系統的工作實際情況，對天津地鐵3號線闖紅燈防護技術進行簡要的闡述。

　　關鍵字：地鐵信號,闖紅燈,列車自動防護

　　近年來，由于地鐵信號系統發生故障導致地鐵事故時有發生，例如：(1)2009年6月22日，美國首都華盛頓兩列地鐵列車相撞的事故，造成9人喪生，另有76人受傷。事故原因是后車自動列車控制系統并未察覺到前車，后車直接接收了全速前進的信息導致;(2)2009年12月22日，上海地鐵1號線地鐵下行至上海火車站的117號車，車尾與中山北路至火車站下行的150號車側面碰撞，事故原因表明，事故當天，運營部門因供電系統故障而采用臨時非正常交路折返，信號系統在這一區段向150號車錯誤地發送65公里/小時速度碼，造成制動距離不足導致。

　　1.闖紅燈防護技術概述

　　天津地鐵3號線信號系統核心采用的是龐巴迪運輸集團(簡稱Bombardier)提供的CITYFLO 650 基于無線通信技術的移動閉塞系統。目前，該系統的系列產品已經成功的在世界上多達9條線路上投入商業運營。

　　闖紅燈子系統作為Bombardier信號系統的一個安全的子系統，用于正線在非CBTC情況下由于人工駕駛列車違反停車信號紅/M紅燈時，使列車安全停車的一個子系統。闖紅燈子系統的工作前提是車載ATP(簡稱VATP)設備全功能啟用，當軌旁CBTC(無線傳輸或區域ATP設備)發生故障時起到防護作用。

　　2.闖紅燈防護技術設備布置方案及原理簡析

　　2.1.闖紅燈防護技術設備布置方案

　　基本信標：簡稱NP，是沿線路方向布置于軌道中心的普通信標裝置，適用于正常CBTC模式下的列車定位。

　　信號機狀態信標：簡稱SST，是一種可以激活和關閉的特殊信標裝置。信號機的顯示狀態將觸發一個繼電器以激活和關閉該信標。當信號機為黃燈或綠燈時，SST將被激活。當信號機為禁止信號紅燈、M紅燈或引導信號時，SST將被關閉。

　　信標讀取器：簡稱NPR，每列車有兩個NPR，分別安裝在列車兩端頭車的底部，用于讀取沿線路方向鋪設的信標中的數據傳輸給車載設備。

　　2.2.闖紅燈防護技術原理

　　闖紅燈防護技術假設列車已定位并使用系統地圖(已存儲在車載設備數據庫中)識別軌旁信號機的位置。列車運行時車載信標讀取器讀取沿線路方向鋪設于線路中心的信標裝置。當SST激活時，該信標將報文傳送給車載設備，列車正常運行。當列車車載信標讀取器沒有讀取到SST時，將使得車載系統施加緊急制動。

　　在正線，列車處在正常的CBTC運行模式時，車載設備將自動忽略SST。當發生CBTC(無線傳輸或區域ATP設備)故障不可用時，列車須以限制人工模式(簡稱RM)駕駛列車通過兩個信標以定位列車，成功定位列車后，列車應停車并選取闖紅燈防護模式(簡稱RSS)�？紤]安全因素，選擇RSS模式僅允許在列車停靠站臺后進行。在該模式下，闖紅燈防護功能處于激活狀態，VATP 限制列車的速度為60km/h。此外，車載設備也將限制車站速度為29公里/小時。

　　3.故障模式示例

　　3.1.區域故障——從車輛段進入正線

　　列車以RM模式從車輛段進入正線時，在轉換軌定位后以RM模式駕駛至第一個車站。一旦列車停靠站臺，在獲得控制中心授權后，司機可以選擇RSS模式，以RSS模式發車。

　　3.2. 區域故障——離開正線至車輛段

　　列車以RSS模式進入轉換軌后，如果進入車輛段的進路未設置，司機在轉換軌停車。如果司機沒有退出RSS模式，列車將在進入車輛段第一個軌道區段時緊急制動。駕駛員顯示平臺(簡稱TOD)將顯示下一個可用的模式為RM模式。車輛段ATS調度員設置進入車輛段的進路，以RM模式進入車輛段。

　　3.3. CBTC運行——通信故障

　　正常CBTC運行時，兩個信號機之間有兩個ATO模式運行的列車。由于后車通信故障導致緊急制動，前車繼續以ATO模式運行。故障車在獲得中心授權后切換至RM模式，前車離開站臺。故障車以RM模式繼續運行至車站。在所有乘客下車后，列車可以離開正線運行。沒有載客的列車以RM模式離開車站。

　　3.4. 闖紅燈模式運行——RATP/通信恢復

　　列車以RSS模式運行時，車站之間有一列車運行。RATP/通信恢復。列車繼續以RSS模式運行。列車�？吭谲囌�，退出RSS模式。RATP 初始化完成后，列車可以選擇切換至ATO模式，以ATO模式離開車站。

　　3.5. 運行——區域故障

　　正常CBTC運行時，多個車站中有3個ATO模式列車運行(T1、T2和T3)。RATP故障，所有列車失去通信，列車以常用制動停車�？刂浦行�(簡稱OCC)對該區域的所有進路選擇后備模式。T1車、T2車和T3車司機向OCC請求授權以繼續前進。OCC授權T1車以限制人工模式前行至車站1，T3車以RM模式繼續前行至車站2。T1車和T3車到達并�？吭谙鄳�車站。T1車和T3車操作員選擇RSS模式。T1車離開車站，OCC授權T2車以RM模式駛入車站1。T2車�？吭谲囌�。T2車操作員選擇RSS模式，并做好發車準備。T2車離開車站。車站2的出站信號機顯示綠燈。T3車以RSS模式離開車站。

　　3.6. 區域故障——從故障區域進入正常區域

　　設置進路從區域1(簡稱R1)最后一個車站至區域2(簡稱R2)的第一個車站。區域2RATP設備工作正常。列車以RSS模式離開R1最后一個車站后，列車到達區域邊界。列車穿過邊界進入區域2，并于R2的RATP進行初始化。在初始化成功后，TOD顯示ATP模式為下一個可用的模式。列車操作員在車站停靠。在停車后，TOD顯示ATO為下一個可用的模式。司機選擇ATO模式，以ATO模式繼續運行。

　　3.7. 區域故障——從正常區域至故障區域

　　設置進路從區域1(R1)最后一個車站至區域2(R2)的第一個車站。區域1 RATP設備工作正常，列車以ATO模式離開R1最后一個車站。RATP授權列車運行至區域邊界，列車到達區域邊界。司機選擇RM模式。列車以RM模式繼續運行至車站，在停車后，司機獲得中心授權并選擇RSS模式。

　　3.8. 運行——定位故障

　　列車失去定位后緊急制動并切換至無模式。在獲得中心授權后緩解緊急制動，并以RM模式繼續運行至車站。定位并�？寇囌竞�，司機選擇RSS模式，以RSS模式發車。

　　3.9. 運行——冒進紅燈

　　司機以RSS模式冒進紅燈后列車緊急制動，停車后退出至無模式。獲得中心授權后，緩解緊急制動，并以RM模式運行至車站。定位并停靠車站后，司機選擇RSS模式，以RSS模式發車。

　　3.10. 運行——車站停車不準

　　司機在車站�？繒r超出站臺停車位置時。司機切換至RM模式，退行至正確位置。正確停車后，司機選擇RSS模式，以RSS發車。

　　4.結束語

　　闖紅燈子系統作為正線在非CBTC情況下由于人工駕駛列車違反停車信號時，使列車安全停車的一個子系統，對于保障列車安全運行具有不可替代的作用，從而保障地鐵運營過程中的安全性、可靠性。

　　參考文獻：

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