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[摘 要]Element Control Computer简称ECC，即元件控制计算机，SICAS. ECC系统是一个基于微机的联锁系统。ECC故障是对地铁运营组织影响较大的一种信号故障，对于故障情况下及故障恢复后行车组织方法的研究具有积极意义。分析了。本文从行车中断时间、线路通过能力、对行车及客流的影响几个方面进行综合对比分析，选出广州地铁广佛线沥滘ECC微机联锁故障时较优的行车组织方案，以便降低故障对地铁运营组织的不利影响，最大程度满足乘客出行需要。
中图分类号：U231.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0199-02
1.SICAS联锁原理及概况
广州地铁广佛线SICAS ECC系统是一个基于微机的联锁，此联锁带有故障-安全信息处理程序，这个程序是以得到很好的证实的SIMIS原理（SIMIS - Siemens fail-safe microcomputer system西门子故障-安全微机系统）为基础的。其主要原理是按照一定标准对地铁线路上的信号机、道岔和轨道电路3种元素进行检测，建立一种相互联系又相互制约的关系，作用是确认一条进路是否建立或取消。
广州地铁《行车组织规则（广佛线）》关于SICAS.ECC故障的具体操作规定为：当SICAS.ECC发生故障时，采用电话闭塞法组织行车。本文主要探讨了沥滘ECC故障情况下，采用电话闭塞法组织行车的优势和不足，并探讨是否还有其它可行的行车组织方法？通过对行车效率、客流组织、乘客服务等多方面进行比较分析，确定合适的行车组织方法。
2.沥滘ECC设备区运营情况
2.1 概况
广州地铁广佛线沥滘段将于2018年底开通试运营，其中沥滘段运营里程约为3.34km，包括南洲站、沥滘站，其中沥滘ECC设备站管理南洲站、沥滘站。沥滘设折返线1、2道，站前折返线，存车线1、2道。
2.2 预计客流情况
以2017年7月17日为例，由表1，表2可知，南洲站、沥滘站进站人次分别占广佛线总客运量的7%和4%，所占比例较大，因此沥滘ECC故障会对客流造成较大影响。
3.ECC故障情况下行车组织方法研究
3.1 方案1—电话闭塞法，站后折返
按目前广州地铁规章要求，当沥滘站发生ECC故障时， 沥滘～石溪上下行线采用电话闭塞法组织行车，车站之间人工联系办理行车手续，沥滘站按调车方式办理站后折返进路，司机凭车站的道岔开通好了信号采用URM模式折返。以沥滘站最大折返能力为行车间隔组织列车运行。如图1
3.1.1 行车中断时间
（1）确认故障时间：当故障发生后，行调需及时确认故障及列车位置，并组织区间列车进站台，时间约5min。
（2）预留处理时间：按照广州地铁现有规章，需给信号人员重启一次信号联锁设备的时间预计10分钟，才可以发布电话闭塞法的命令。
（3）行调发令时间：对车站和司机发布采用电话闭塞法组织行车的命令，按1min计。
（4）钩锁道岔时间：车站人员由近至远钩锁道岔，钩锁好后立即到达安全位置，使之具备行车条件，钩锁道岔所需最长时间为11min（8min+3min），即：在沥滘上行有列车占用情况下，组织沥滘上行的列车运行到折返线，手摇W3503、W3507道岔并钩锁需8min；手摇W3501道岔，只钩不锁（包括区间行走时间）需3min。
（5）确认动车时间：车站钩锁完毕给司机发车信号，司机看到车站给发车信号方可关门动车。时间约1min。
综上所述，发生故障到第一列车动车，即行车中断的最长时间为10+1+ 11+1=23min。
3.1.2 通过能力的计算
此方案下，故障区域内线路通过能力取决于沥滘站后折返能力，沥滘站的站后折返能力是广佛线全线列车运行的瓶颈。站后折返能力的计算是指自第一列车在沥滘上行动车时间至第二列车在沥滘上行具备动车条件的时间。主要包括：
（1）人工准备沥滘上行～沥滘折返线的进路，手摇W3501道岔只钩不锁时间约为3min。
（2）列车从沥滘上行动车运行到沥滘折返线的时间约为2min。
（3）列车在沥滘折返线停稳后，手摇W3501只钩不锁时间约为3min。
（4）列车从沥滘折返线动车到列车尾部出清W3501道岔时间约为0.5min。
综上所述，沥滘折返能力为约为3+2+3+0.5=8.5min，则全线应按8.5min行车间隔组织行车。
3.1.3 对行车及客流组织影响分析
当沥滘—石溪采用电话闭塞法组织行车时，可采用全线列车多停晚发，部分列车退出服务的行车调整手段；同时组织部分列车在燕岗采用小交路折返，以缓解非故障区域的客流压力。
沥滘站是广佛线和三号线的换乘站，ECC故障对换乘客流影响较大。故障时，出站及换乘三号线的乘客在沥滘上行站台下车后，按车站指示牌出站或换乘三号线；进站及三号线换乘广佛线的乘客在沥滘下行站台候车。
此方案的優点是不需要车站内部客流引导，乘客按正常方式候车、换乘。缺点是采用电话闭塞法从故障发生到第一趟列车动车的时间较长，导致后续列车进站时间较长，对换乘三号线的乘客影响较大。
3.2 方案2—电话闭塞法，站前折返
当沥滘设备区发生ECC故障时，沥滘～石溪站上下行线采用电话闭塞法组织行车，车站之间人工联系办理行车手续，列车在沥滘采用站前折返，司机凭车站的发车信号采用URM模式运行。以沥滘站前折返能力为全线行车间隔，组织列车运行。如图2
3.2.1 行车中断时间
（1）确认故障时间：当故障发生后，行调确认故障及列车位置，并组织区间列车进站台，时间约5min。 （2）预留处理时间：按照广州地铁现有规章需给信号人员重启一次信号联锁设备的时间预计10分钟，才可以发布电话闭塞法的命令。
（3）行调发令时间：对车站和司机发布采用电话闭塞法的命令。按1min计。
（4）钩锁道岔时间：车站人员由近至远钩锁道岔，钩锁好后立即出清线路，使之具备行车条件，钩锁道岔所需最长时间约为7min（4min+3min），即：手搖W3502道岔并钩锁时间为4min，手摇W3504道岔，只钩不锁（包括区间行走时间） 时间为3min。
（5）电话联系时间：车站之间的沟通联系时间约为1min。
（6）确认动车时间：司机看到车站给发车信号方可关门动车。时间约为0.5min。
综上所述，从发生故障到第一列车动车即行车中断时间约为10+1+7+1 +0.5=19.5 min。
3.2.2 通过能力的计算
此方案下，故障区域内线路通过能力取决于沥滘站前折返能力，沥滘站的站前折返是广佛线全线列车运行的瓶颈。站前折返能力的计算是指自第一列车在南洲上行动车时间至第二列车在南洲上行具备动车条件的时间。
（1）人工准备南洲上行～沥滘下行的进路，手摇W3504道岔只钩不锁时间约为3min。
（2）列车从南洲上行动车运行到沥滘下行线时间约为5min。
（3）列车在沥滘下行线停稳后进行站台作业及司机换端，同时手摇W3504道岔至下行方向只钩不锁时间约为3min。
（4）列车从沥滘下行动车到列车尾部出清W3504道岔时间约为0.5min。
综上所述，沥滘站前折返能力为3+5+3+0.5=11.5min，则全线应按11.5min列车间隔组织行车。
3.2.3 对行车及客流组织影响分析
此方案下沥滘～石溪站上下行线采用电话闭塞法组织行车，车站之间人工联系办理行车手续，列车在沥滘采用站前折返。通过计算可知，采用此行车组织办法时，线路通过能力较低。需要采用列车多停晚发，扩大行车周期，并组织多部列车退出服务的行车调整手段，对地铁整体运营影响较大。
当在沥滘站采用站前折返时，乘客在下行站台下车出站或换乘。由于下车地点和日常不同，换乘乘客容易走错地点，车站需要做好乘客引导服务，以减少站前折返对乘客的影响。
3.3 方案3—单线双方向运行
沥滘发生ECC故障后，不采用电话闭塞法组织行车，沥滘车站人员将W3502道岔手摇至开通上行线方向，行调发布封锁命令，组织故障联锁区内的一列车在沥滘～石溪上行线单线以65km/h往返运行，维持新城东～石溪小交路运行。如图3
3.3.1 行车中断时间
（1）确认故障时间：当故障发生后，行调确认故障及列车位置时间约5min。同时，根据沥滘联锁区内的列车位置，组织列车在站台待令或运行至车厂退出服务。确保沥滘～石溪上行只有一列列车运行。
（2）预留处理时间：按照广州地铁现有规章需给信号人员重启一次信号联锁设备的时间预计10分钟。
（3）钩锁道岔时间：车站将W3502道岔手摇开通上行线方向并加钩锁器约为5min（含进入线路的走行时间）。
（4）发令及动车时间：发布口头封锁命令，通知司机动车时间约1min。
综上所述，从故障发生到第一列列车动车即行车中断时间约为10+5+1 =16min。
3.3.2 通过能力的计算
此方案下，故障区域内列车的行车间隔=行车周期/上线列车数量。发生故障后，沥滘—石溪采用单线双方向运行，行调发布封锁命令，准许一列车在沥滘～石溪上行线往返运行。单线双方向运行的行车周期=列车往返运行时间+中间停站时间+两端临时终点站停站时间。即：
行车周期=6min+1min+4min=11min。
行车间隔=行车周期/上线列车数量=11/1=1min.
因此，故障区域内列车的行车间隔为11min。
3.3.3 对行车及客流组织影响分析
采用这种方式组织行车，可以保证在故障发生后立刻组织石溪—新城东小交路运行，沥滘—石溪站在故障发生后16min可通车，行车中断时间较短。但是，此方案的劣势在于沥滘—石溪间的行车间隔过大，长期运行不利于客流疏散。而且中央无法监控到列车“拉风箱”运行。列车在石溪折返必须从燕岗上行经折返线到石溪下行再运行到燕岗下行，折返效率低下。
从客流组织方面分析，石溪站需要增派大量工作人员在站台进行客流引导及清客。沥滘—石溪各站也需要安排较多工作人员引导乘客乘坐不同方向的列车，车站客流疏导压力较大。
3.4 方案对比分析
通过上述对ECC故障情况下三种行车组织方案的研究，综合考虑各种因素，比较分析结果如表3所示：
通过对比分析，可得出以下结论：采用方案1，行车中断的时间较长，但列车行车间隔较小，线路通过能力高，而且客流组织较为容易。方案2与方案1的行车中断时间接近，但线路通过能力较低，且客流组织压力增大。方案3相对方案1、2的行车中断时间较短，但沥滘—石溪列车行车间隔过大，且列车折返效率低下，并且客流组织面临较大压力。因此从安全运行、线路通过能力及客流组织等多方面综合对比，方案1是相对较优的行车组织方案。
4 总结
ECC故障是对地铁运营组织影响较大的一种信号故障，因此对ECC故障情况下及故障恢复后行车组织方法的研究具有重要意义。ECC故障下的行车组织要“因地制宜、因时制宜”，应根据车站的线路特点和客流情况进行全面分析，综合对比各种行车组织方案择优选择，尽量减少ECC故障对地铁运营组织的影响，以确保线路在降级情况下维持最大的运输能力，并将故障对客流组织的影响尽量降低。
中图分类号：U231.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0199-02
1.SICAS联锁原理及概况
广州地铁广佛线SICAS ECC系统是一个基于微机的联锁，此联锁带有故障-安全信息处理程序，这个程序是以得到很好的证实的SIMIS原理（SIMIS - Siemens fail-safe microcomputer system西门子故障-安全微机系统）为基础的。其主要原理是按照一定标准对地铁线路上的信号机、道岔和轨道电路3种元素进行检测，建立一种相互联系又相互制约的关系，作用是确认一条进路是否建立或取消。
广州地铁《行车组织规则（广佛线）》关于SICAS.ECC故障的具体操作规定为：当SICAS.ECC发生故障时，采用电话闭塞法组织行车。本文主要探讨了沥滘ECC故障情况下，采用电话闭塞法组织行车的优势和不足，并探讨是否还有其它可行的行车组织方法？通过对行车效率、客流组织、乘客服务等多方面进行比较分析，确定合适的行车组织方法。
2.沥滘ECC设备区运营情况
2.1 概况
广州地铁广佛线沥滘段将于2018年底开通试运营，其中沥滘段运营里程约为3.34km，包括南洲站、沥滘站，其中沥滘ECC设备站管理南洲站、沥滘站。沥滘设折返线1、2道，站前折返线，存车线1、2道。
2.2 预计客流情况
以2017年7月17日为例，由表1，表2可知，南洲站、沥滘站进站人次分别占广佛线总客运量的7%和4%，所占比例较大，因此沥滘ECC故障会对客流造成较大影响。
3.ECC故障情况下行车组织方法研究
3.1 方案1—电话闭塞法，站后折返
按目前广州地铁规章要求，当沥滘站发生ECC故障时， 沥滘～石溪上下行线采用电话闭塞法组织行车，车站之间人工联系办理行车手续，沥滘站按调车方式办理站后折返进路，司机凭车站的道岔开通好了信号采用URM模式折返。以沥滘站最大折返能力为行车间隔组织列车运行。如图1
3.1.1 行车中断时间
（1）确认故障时间：当故障发生后，行调需及时确认故障及列车位置，并组织区间列车进站台，时间约5min。
（2）预留处理时间：按照广州地铁现有规章，需给信号人员重启一次信号联锁设备的时间预计10分钟，才可以发布电话闭塞法的命令。
（3）行调发令时间：对车站和司机发布采用电话闭塞法组织行车的命令，按1min计。
（4）钩锁道岔时间：车站人员由近至远钩锁道岔，钩锁好后立即到达安全位置，使之具备行车条件，钩锁道岔所需最长时间为11min（8min+3min），即：在沥滘上行有列车占用情况下，组织沥滘上行的列车运行到折返线，手摇W3503、W3507道岔并钩锁需8min；手摇W3501道岔，只钩不锁（包括区间行走时间）需3min。
（5）确认动车时间：车站钩锁完毕给司机发车信号，司机看到车站给发车信号方可关门动车。时间约1min。
综上所述，发生故障到第一列车动车，即行车中断的最长时间为10+1+ 11+1=23min。
3.1.2 通过能力的计算
此方案下，故障区域内线路通过能力取决于沥滘站后折返能力，沥滘站的站后折返能力是广佛线全线列车运行的瓶颈。站后折返能力的计算是指自第一列车在沥滘上行动车时间至第二列车在沥滘上行具备动车条件的时间。主要包括：
（1）人工准备沥滘上行～沥滘折返线的进路，手摇W3501道岔只钩不锁时间约为3min。
（2）列车从沥滘上行动车运行到沥滘折返线的时间约为2min。
（3）列车在沥滘折返线停稳后，手摇W3501只钩不锁时间约为3min。
（4）列车从沥滘折返线动车到列车尾部出清W3501道岔时间约为0.5min。
综上所述，沥滘折返能力为约为3+2+3+0.5=8.5min，则全线应按8.5min行车间隔组织行车。
3.1.3 对行车及客流组织影响分析
当沥滘—石溪采用电话闭塞法组织行车时，可采用全线列车多停晚发，部分列车退出服务的行车调整手段；同时组织部分列车在燕岗采用小交路折返，以缓解非故障区域的客流压力。
沥滘站是广佛线和三号线的换乘站，ECC故障对换乘客流影响较大。故障时，出站及换乘三号线的乘客在沥滘上行站台下车后，按车站指示牌出站或换乘三号线；进站及三号线换乘广佛线的乘客在沥滘下行站台候车。
此方案的優点是不需要车站内部客流引导，乘客按正常方式候车、换乘。缺点是采用电话闭塞法从故障发生到第一趟列车动车的时间较长，导致后续列车进站时间较长，对换乘三号线的乘客影响较大。
3.2 方案2—电话闭塞法，站前折返
当沥滘设备区发生ECC故障时，沥滘～石溪站上下行线采用电话闭塞法组织行车，车站之间人工联系办理行车手续，列车在沥滘采用站前折返，司机凭车站的发车信号采用URM模式运行。以沥滘站前折返能力为全线行车间隔，组织列车运行。如图2
3.2.1 行车中断时间
（1）确认故障时间：当故障发生后，行调确认故障及列车位置，并组织区间列车进站台，时间约5min。 （2）预留处理时间：按照广州地铁现有规章需给信号人员重启一次信号联锁设备的时间预计10分钟，才可以发布电话闭塞法的命令。
（3）行调发令时间：对车站和司机发布采用电话闭塞法的命令。按1min计。
（4）钩锁道岔时间：车站人员由近至远钩锁道岔，钩锁好后立即出清线路，使之具备行车条件，钩锁道岔所需最长时间约为7min（4min+3min），即：手搖W3502道岔并钩锁时间为4min，手摇W3504道岔，只钩不锁（包括区间行走时间） 时间为3min。
（5）电话联系时间：车站之间的沟通联系时间约为1min。
（6）确认动车时间：司机看到车站给发车信号方可关门动车。时间约为0.5min。
综上所述，从发生故障到第一列车动车即行车中断时间约为10+1+7+1 +0.5=19.5 min。
3.2.2 通过能力的计算
此方案下，故障区域内线路通过能力取决于沥滘站前折返能力，沥滘站的站前折返是广佛线全线列车运行的瓶颈。站前折返能力的计算是指自第一列车在南洲上行动车时间至第二列车在南洲上行具备动车条件的时间。
（1）人工准备南洲上行～沥滘下行的进路，手摇W3504道岔只钩不锁时间约为3min。
（2）列车从南洲上行动车运行到沥滘下行线时间约为5min。
（3）列车在沥滘下行线停稳后进行站台作业及司机换端，同时手摇W3504道岔至下行方向只钩不锁时间约为3min。
（4）列车从沥滘下行动车到列车尾部出清W3504道岔时间约为0.5min。
综上所述，沥滘站前折返能力为3+5+3+0.5=11.5min，则全线应按11.5min列车间隔组织行车。
3.2.3 对行车及客流组织影响分析
此方案下沥滘～石溪站上下行线采用电话闭塞法组织行车，车站之间人工联系办理行车手续，列车在沥滘采用站前折返。通过计算可知，采用此行车组织办法时，线路通过能力较低。需要采用列车多停晚发，扩大行车周期，并组织多部列车退出服务的行车调整手段，对地铁整体运营影响较大。
当在沥滘站采用站前折返时，乘客在下行站台下车出站或换乘。由于下车地点和日常不同，换乘乘客容易走错地点，车站需要做好乘客引导服务，以减少站前折返对乘客的影响。
3.3 方案3—单线双方向运行
沥滘发生ECC故障后，不采用电话闭塞法组织行车，沥滘车站人员将W3502道岔手摇至开通上行线方向，行调发布封锁命令，组织故障联锁区内的一列车在沥滘～石溪上行线单线以65km/h往返运行，维持新城东～石溪小交路运行。如图3
3.3.1 行车中断时间
（1）确认故障时间：当故障发生后，行调确认故障及列车位置时间约5min。同时，根据沥滘联锁区内的列车位置，组织列车在站台待令或运行至车厂退出服务。确保沥滘～石溪上行只有一列列车运行。
（2）预留处理时间：按照广州地铁现有规章需给信号人员重启一次信号联锁设备的时间预计10分钟。
（3）钩锁道岔时间：车站将W3502道岔手摇开通上行线方向并加钩锁器约为5min（含进入线路的走行时间）。
（4）发令及动车时间：发布口头封锁命令，通知司机动车时间约1min。
综上所述，从故障发生到第一列列车动车即行车中断时间约为10+5+1 =16min。
3.3.2 通过能力的计算
此方案下，故障区域内列车的行车间隔=行车周期/上线列车数量。发生故障后，沥滘—石溪采用单线双方向运行，行调发布封锁命令，准许一列车在沥滘～石溪上行线往返运行。单线双方向运行的行车周期=列车往返运行时间+中间停站时间+两端临时终点站停站时间。即：
行车周期=6min+1min+4min=11min。
行车间隔=行车周期/上线列车数量=11/1=1min.
因此，故障区域内列车的行车间隔为11min。
3.3.3 对行车及客流组织影响分析
采用这种方式组织行车，可以保证在故障发生后立刻组织石溪—新城东小交路运行，沥滘—石溪站在故障发生后16min可通车，行车中断时间较短。但是，此方案的劣势在于沥滘—石溪间的行车间隔过大，长期运行不利于客流疏散。而且中央无法监控到列车“拉风箱”运行。列车在石溪折返必须从燕岗上行经折返线到石溪下行再运行到燕岗下行，折返效率低下。
从客流组织方面分析，石溪站需要增派大量工作人员在站台进行客流引导及清客。沥滘—石溪各站也需要安排较多工作人员引导乘客乘坐不同方向的列车，车站客流疏导压力较大。
3.4 方案对比分析
通过上述对ECC故障情况下三种行车组织方案的研究，综合考虑各种因素，比较分析结果如表3所示：
通过对比分析，可得出以下结论：采用方案1，行车中断的时间较长，但列车行车间隔较小，线路通过能力高，而且客流组织较为容易。方案2与方案1的行车中断时间接近，但线路通过能力较低，且客流组织压力增大。方案3相对方案1、2的行车中断时间较短，但沥滘—石溪列车行车间隔过大，且列车折返效率低下，并且客流组织面临较大压力。因此从安全运行、线路通过能力及客流组织等多方面综合对比，方案1是相对较优的行车组织方案。
4 总结
ECC故障是对地铁运营组织影响较大的一种信号故障，因此对ECC故障情况下及故障恢复后行车组织方法的研究具有重要意义。ECC故障下的行车组织要“因地制宜、因时制宜”，应根据车站的线路特点和客流情况进行全面分析，综合对比各种行车组织方案择优选择，尽量减少ECC故障对地铁运营组织的影响，以确保线路在降级情况下维持最大的运输能力，并将故障对客流组织的影响尽量降低。