地铁隧道列车阻塞时通风控制策略的探讨

地铁隧道列车阻塞时通风控制策略的探讨

叶钜民

广州地铁集团有限公司运营事业总部广东广州510000

摘要：地铁隧道区间阻塞是通风设计考虑的重要工况。而地铁区间阻塞又可能出现多种场景，可分为单点阻塞、多点阻塞，连续阻塞和区域阻塞等场景。目前随着地铁线路行车密度不断增大，在出现车辆、信号、供电等突发故障情况下出现区间阻塞的频率会不断上升，一旦出现区间阻塞，必将存在列车新风量不足，乘客晕倒、解锁车门等风险。因此结合地铁运营情况，分析了控制中心调度在不同阻塞场景下调整通风工况，满足区间阻塞后的送风要求。

关键词：地铁隧道；区间阻塞；调度；调整；通风

1地铁隧道区间阻塞通风

地铁正常运营时，列车一般不会在区间隧道内停靠，但是如果出现车辆、信号、供电等故障时，列车将被迫停在区间，而停靠时间有可能会超出一定时间，此即出现“区间阻塞”。地下区间阻塞是通风系统必须考虑的非正常情况之一，其发生的概率比火灾发生的概率还有高，因此制定区间阻塞不同场景的控制策略极其必要。

当前地铁阻塞时的通风原则：

GB50157-2013《地铁设计规范》明确规定，应对阻塞区间进行有效通风，以形成隧道断面内介于2-11m/s的纵向风速，使列车局部最高温度不高于45℃。但规范并未规定地铁内发生阻塞时应按几个区间发生阻塞考虑。实际上，处个别地铁外，常规的阻塞设计师按同一时间仅一个区间发生阻塞来设计的。阻塞时采取的通风方向与行车方向一致。通常为前方车站事故风机排风，后方车站事故风机送风。

当运营列车迫停在区间3min以上，超出了系统预定的行驶时间，则信号系统即判定列车阻塞在区间。此时，OCC（运营控制中心）行车调度与司机沟通确认列车在区间内迫停后，由环控调度发出区间阻塞模式指令，启动相关风机对阻塞区间进行通风。当多数地铁区间阻塞时，也会采取人工确认及干预的方式启动阻塞通风模式，鲜有采用全自动方式触发区间阻塞通风模式的情况。

2控制中心调度对于区间阻塞的启动通风的原则与注意事项

2、1阻塞模式相关设计原则

目前，大多数城市的阻塞模式相关设计原则都大同小异，在不违背《地铁设计规范》的前提下，基本采取以下的原则：

（一）控制中心行车调度根据信号等专业信息确定某区间发生阻塞时，在阻塞确定后2分钟内隧道通风系统需进入阻塞模式运行。系统设计是按与行车一致的方向进行纵向通风。

（二）设有中间风井的长区间，设计中分别考虑了一列车和两列车阻塞情况。

1.中间风亭可以当车站看，当一列车阻塞时，阻塞风段中间风亭的隧道风机需开启一台。当两列车阻塞时，位于两列车之间的中间风亭的隧道风机不开。

2.有中间风井的区间阻塞模式风机开启原则与无中间风井的区间阻塞模式中风机开启原则一致，中间风井关闭，只开启前后车站隧道风机组织气流。

（三）系统设计按同一区间的左右线同一时间只发生一侧阻塞考虑，若出现同一区间左右线同时发生阻塞的情况，则左右线的送风方式应以先阻塞区间作为参考进行纵向通风，即此时左右线均按同一方向进行纵向通风。

（四）风机开启原则为：前方车站开启两台隧道风机对阻塞侧进行排风，同时保持该站的车站隧道排风系统运行，后方车站开启两台隧道风机对阻塞侧进行送风，同时关闭该站的车站隧道排风系统。

（五）阻塞解除后应恢复系统至正常运行模式，但每次阻塞运行时间不得少于10分钟。

（六）设有中间风机房的区间若在其中一个通风区段（两组隧道风机间）发生阻塞时，控制中心行车调度应尽可能控制后续列车不进入区间，若已有列车进入区间时，必须控制列车停靠在阻塞通风区段的后一个通风区段内。

2、2隧道风机开启的注意事项

（一）运营期间，经值班主任同意方可执行隧道通风系统阻塞模式或早晚通风模式。非火灾情况下，严禁执行火灾模式。

（二）同一区间左右线同一时间只能执行一侧的阻塞模式。

（三）开启隧道风机后，需注意充分考虑风压对站台门的影响，并向行车调度建议组织列车限速25km/h进出站。因风压导致同一站多个站台门故障时，关闭该站隧道风机，恢复隧道通风系统正常运营模式。

（四）站台门玻璃破裂时暂不开车站隧道风机。

（五）发生故障时，建议行车调度将列车停靠在站台，避免列车停在区间隧道。

3控制中心调度对于方案的优化选择

3、1阻塞类别及隧道通风系统运行方案

<一>控制中心调度阻塞通风调整方案（1）

阻塞情况划分5个情况，根据不同情况对隧道通风系统运行方式进行调整，详细情况如下：

情况1：单一区间或相隔一个及以上区间单侧阻塞→执行隧道通风系统区间列车阻塞模式

情况2：同一区间左右线同时阻塞→1、以先阻塞区间作为参考，点动开启隧道风机及风阀，即左右线均按同一方向进行纵向通风。2、相邻区间统一执行早/晚通风模式

情况3：相邻区间同一侧阻塞→以先阻塞区间作为参考，相邻区间按机械推挽式通风原则（一送一排）点动开启隧道风机及风阀。

情况4：相邻区间左右线均阻塞→1、以先阻塞区间作为参考，相邻区间按机械推挽式通风原则（一送一排）点动开启隧道风机及风阀，且上下行线均按同一方向进行纵向通风。2、相邻区间统一执行早/晚通风模式。

情况5：全线多处发生阻塞根据阻塞特点，参照情况1/2/3/4方式开启隧道风机及风阀。

备注：人工手动操作注意事项：1、隧道风机如是变频，需选择高速运行。

2、由同一环控电控室供电的隧道风机，两台机开启间隔需大于30秒。

<二>控制中心调度阻塞通风调整方案（2）

阻塞情况划分3个情况，根据不同情况对隧道通风系统运行方式进行调整，详细情况如下：

情况1：正常情况下只发生一处阻塞→执行隧道通风系统区间列车阻塞模式。

情况2：同一区间上、下行线同时发生阻塞→以先阻塞区间作为考虑，只开一处隧道阻塞模式

情况3：多处区间发生阻塞→1、以先阻塞区间作为参考，其他区间发生阻塞时，开启车站隧道早晚通风模式（车站两端控制只开一台隧道风机）相邻区间按一送一排的原则进行开启。

备注：模式不能控制时需人工手动操作注意事项：1、隧道风机如是变频，需选择高速运行。2、由同一环控电控室供电的隧道风机，两台机开启间隔需大于30秒。

3.2控制中心调度阻塞通风调整方案对比

对于方案（1）和方案（2），进行一个对比，不难发现方案（2）已经对方案（1）进行了优化。从方案（1）可以看出，它根据了不同线路的设计原则，列举了阻塞可能出现的各种情况，并根据不同的情况，对于通风调整进行了详细说明，非常细化地列举了调度员根据不同情况对事故风机进行调整来保证阻塞区间的通风需要，但是操作过于繁多以及复杂，虽然根据不同线路的不同特点，细化了这些操作，但同时对于调度员的操作风险同样大大的增大了，同时对于列车正常运行也会造成影响。当风机开启时所造成的风压是非常大，对于站台门的影响是显然易见。而站台门出现故障，或者玻璃破碎，必然影响到列车运行，由于风机的开启，导致其他故障的出现，也是得不偿失的。所以对于风机开启的时机应当根据现场的需求，列车做好限速保证，以最低的影响来应对区间阻塞的情况。

而方案（2），已简单明了，在不违背各线路设计原则的情况下，根据不同情况阻塞，列举了所需要的操作调整。操作并不复杂，极大地降低了调度员的操作风险以及对列车运行的影响。

4结束语

鉴于目前大城市的地铁客流在不断增长，列车在线运营数量的增多，同时车辆、供电、信号出现故障的几率不断增大，将导致区间发生阻塞的情况将随之增多。因此控制中心调度面对区间阻塞的情况将大大增加，而面对多处发生区间阻塞的情况也将随之增多。如何把控好开启隧道风机进行区间通风的时机以及怎样开启隧道风机显得极为重要。所以作为控制中心调度，要在不违背设计原则，根据现场实际情况，做出合理的通风，才能降低区间阻塞造成的影响，保证列车正常运行及满足乘客的通风需求。