双套冗余异构列车运行控制系统的可靠性及运营延误分析*

汪小勇 欧冬秀 刘 宇 纪玉清 唐晨凯

(1.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,201804,上海;2.上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室,201804,上海;3.同济大学交通运输工程学院,201804,上海; 4.卡斯柯信号有限公司,200071,上海 ∥ 第一作者，正高级工程师)

1 现有运行线故障分析及其对运营的影响

目前轨道交通信号系统采用固定闭塞、TBTC(基于数字轨道电路的列车控制)、BM(基于固定闭塞的点式列车自动防护模式)、单CBTC(基于通信的列车控制)、CBTC+BM及CBTC+TBTC冗余备份等列车运行控制(以下简为“列控”)制式。其中，固定闭塞系统、TBTC系统、BM的点式ATP(列车自动保护)系统及单CBTC系统为单套列控系统，CBTC+BM系统及CBTC+TBTC系统为双套冗余异构列控系统。

基于互联网数据，统计分析了某市轨道交通各类突发事件(含设备发生故障)造成的列车5 min以上延误总体情况，如表1所示。分析结果显示，故障次数占据前三的线路为运营服役时间最长的3条线，其信号制式分别为固定闭塞、TBTC(准移动闭塞)、单CBTC(移动闭塞)。在故障次数占比最高的TBTC制式线路中，由信号设备故障引起的运营延误次数占比超1/4(见表2)，仅次于由车辆故障引起的延误次数，显然无法满足高质量客运服务的需求。

表1 某市轨道交通列车延误5 min以上故障次数统计(2012—2019年)

表2 某市轨道交通TBTC制式线路列车延误5 min以上的原因统计(2012—2019年)

2012年至2019年间，各线由信号设备故障导致的5 min以上延误次数差别较大。究其原因，各线建设年代不同，其信号系统制式和所用技术也不同。经细化分析发现，占比最高的TBTC制式线路信号设备故障对列车运营的影响时长大多为10～20 min及30 min以上(见图1)。……