張虎 朱銳 李永紅

關(guān)鍵詞 地下區(qū)間 火災(zāi)聯(lián)動(dòng) 綜合監(jiān)控 車載信息系統(tǒng)

1引言

地鐵是城市交通的重要組成部分，同時(shí)也存在安全隱患。當(dāng)?shù)罔F地下區(qū)間發(fā)生意外事故、火災(zāi)時(shí)，列車有可能無法繼續(xù)行駛，乘客必須進(jìn)行疏散。運(yùn)營單位需根據(jù)發(fā)生火災(zāi)的實(shí)際情況，制定應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的預(yù)案和措施，從而避免更大損失。

本文對(duì)《地鐵安全疏散規(guī)范》（ GB/ T 33668—2017）[1] 的區(qū)間疏散要求進(jìn)行了研究，結(jié)合綜合監(jiān)控系統(tǒng)所收集的信息，設(shè)計(jì)了較為合理、有效的區(qū)間聯(lián)動(dòng)方案，希望為地鐵設(shè)計(jì)者和運(yùn)營管理者提供參考。

2地下區(qū)間疏散要求及難點(diǎn)分析

根據(jù)《地鐵安全疏散規(guī)范》（GB/ T 33668—2017）的要求，區(qū)間列車火災(zāi)疏散應(yīng)根據(jù)列車起火部位組織疏散方向。地鐵地下區(qū)間環(huán)控系統(tǒng)通風(fēng)模式分為：上行車頭火災(zāi)、上行車尾火災(zāi)、下行車頭火災(zāi)、下行車尾火災(zāi)。其在實(shí)際操作的過程中存在如下不足：（1）列車中部發(fā)生火災(zāi)時(shí)，無相應(yīng)執(zhí)行模式;（2）列車發(fā)生火災(zāi)的車廂和列車的位置需調(diào)度，并與列車司機(jī)通過無線電話確認(rèn)，具有一定的延遲性;（3）需要對(duì)列車行進(jìn)方向和發(fā)生火災(zāi)的位置進(jìn)行兩次人為判斷，自動(dòng)化執(zhí)行效率較低。

目前，列車在區(qū)間發(fā)生火災(zāi)時(shí)，無法第一時(shí)間判斷火災(zāi)的具體位置。解決此問題的難點(diǎn)在于如何自動(dòng)關(guān)聯(lián)發(fā)生火災(zāi)的列車的位置和具體的車廂。針對(duì)此難點(diǎn)，通過分析發(fā)現(xiàn)，石家莊地鐵3 號(hào)線一期工程綜合監(jiān)控系統(tǒng)與ATS 接口和列車火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)接口具備關(guān)聯(lián)條件，即自動(dòng)關(guān)聯(lián)列車發(fā)生火災(zāi)的車廂和列車的位置。

3綜合監(jiān)控系統(tǒng)與ATS 系統(tǒng)接口概述

根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，為了確定火災(zāi)位置，必須首先明確列車的行進(jìn)方向，通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)與ATS 系統(tǒng)接口可解決此問題[2] 。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)與ATS 系統(tǒng)在控制中心設(shè)置接口，接口位置在控制中心ATS 系統(tǒng)機(jī)房的兩臺(tái)信號(hào)服務(wù)器（見圖1）。接口方式為使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)，連接至綜合監(jiān)控機(jī)房的兩臺(tái)通信前置機(jī)。控制中心的信號(hào)服務(wù)器與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的通信前置機(jī)相連;綜合監(jiān)控通信前置機(jī)內(nèi)置的軟件平臺(tái)對(duì)列車信號(hào)信息進(jìn)行采集處理;綜合監(jiān)控客戶端通過綜合監(jiān)控內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)讀取FEP 數(shù)據(jù)。

石家莊地鐵3 號(hào)線一期綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過ATS發(fā)送的列車方向編號(hào)獲取列車上下行信息。綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過ATS 發(fā)送的列車所在的邏輯區(qū)段編號(hào)，根據(jù)信號(hào)系統(tǒng)提供的邏輯區(qū)段對(duì)照表，再結(jié)合信號(hào)系統(tǒng)的軌道布置及相關(guān)平面圖等內(nèi)容在HMI 上完成相應(yīng)的顯示功能。

如圖2 所示，石家莊地鐵3 號(hào)線正線為雙線，列車運(yùn)行采用雙線單方向右側(cè)行車。市二中往石家莊方向?yàn)樯闲?，反之為下行。?dāng)列車處于下行時(shí)，車頭到車尾車廂號(hào)為1～6;當(dāng)列車處于上行時(shí)，車頭到車尾車廂號(hào)為6 ～1。根據(jù)列車行駛方向可以確定列車車頭和車尾的車廂號(hào)，進(jìn)而確定是車頭火災(zāi)還是車尾火災(zāi)或者是中部火災(zāi)。

4綜合監(jiān)控系統(tǒng)與車載信息系統(tǒng)接口概述

確定列車前進(jìn)方向后，下一步便是確定列車火災(zāi)的具體位置。石家莊地鐵3 號(hào)線一期工程綜合監(jiān)控系統(tǒng)與列車車載信息系統(tǒng)的接口信息包含列車火警信息。具體設(shè)置如圖3 所示。

列車車載信息系統(tǒng)在列車車頭和車尾各設(shè)置一臺(tái)服務(wù)器。列車車載信息數(shù)據(jù)通過LTE 車地?zé)o線傳輸系統(tǒng)至車站PIS 系統(tǒng);車站PIS 系統(tǒng)通過通信環(huán)網(wǎng)與控制中心的PIS 交換機(jī)相連;控制中心的PIS 交換機(jī)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的通信前置機(jī)相連。綜合監(jiān)控系統(tǒng)通信前置機(jī)內(nèi)置軟件平臺(tái)對(duì)列車車載信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理，并在HMI 上完成相應(yīng)的顯示功能[3] 。

車載信息系統(tǒng)發(fā)送給綜合監(jiān)控系統(tǒng)如下信息：主備端標(biāo)識(shí)、列車號(hào)、車輛號(hào)、車門緊急解鎖、車門故障、探測(cè)器火警等。全面有效地掌握列車信息對(duì)列車安全運(yùn)行提供了有力保障。

列車共6 節(jié)車廂，每節(jié)車廂安裝有4 個(gè)火災(zāi)探測(cè)器，車頭和車尾的司機(jī)室安裝有2 個(gè)火災(zāi)探測(cè)器（見圖4）。根據(jù)探測(cè)器報(bào)警地址和編號(hào)火災(zāi)探測(cè)器，可準(zhǔn)確定位具體發(fā)生火災(zāi)的車廂號(hào)。

5地下區(qū)間火災(zāi)聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)

當(dāng)列車在地下區(qū)間發(fā)生火災(zāi)時(shí)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)將與ATS 系統(tǒng)、車載信息系統(tǒng)和環(huán)控系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)互通和共享，達(dá)到多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的目的[4] 。

首先，應(yīng)結(jié)合ATS 系統(tǒng)和車載信息系統(tǒng)確定起火的列車位置和列車上的火災(zāi)點(diǎn)。當(dāng)列車上某一部位發(fā)生火災(zāi)時(shí)，通過車載信息系統(tǒng)獲取發(fā)生火災(zāi)列車的車次號(hào)和車廂號(hào)，然后通過ATS 獲取該列車的邏輯區(qū)段編號(hào)和上下行信號(hào)，進(jìn)而準(zhǔn)確判斷列車所處位置。

從內(nèi)部邏輯來看，可做如下分類：列車處于上行，當(dāng)6 號(hào)車廂和相連司機(jī)室的火災(zāi)探測(cè)器發(fā)出火災(zāi)報(bào)警時(shí)，為車頭火災(zāi);當(dāng)1 號(hào)車廂和相連司機(jī)室的火災(zāi)探測(cè)器發(fā)出火災(zāi)報(bào)警時(shí)，為車尾火災(zāi);其余車廂發(fā)生火災(zāi)為中部火災(zāi)。列車處于下行，則可進(jìn)行相反分類。通過軟件邏輯編程，從外部來看，只需確定列車行駛方向，而無須關(guān)注具體的車廂號(hào)。當(dāng)然，通過信息綜合監(jiān)控仍然可以看到具體的車廂號(hào)，但是不影響區(qū)間火災(zāi)模式的確定。

確定發(fā)生火災(zāi)的列車的運(yùn)行位置、方向和車廂后，根據(jù)以上信息判斷環(huán)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，從而啟動(dòng)相應(yīng)的通風(fēng)模式，聯(lián)動(dòng)兩站一區(qū)間的通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行通風(fēng)排煙，啟動(dòng)疏散指示燈，將人員疏散至新風(fēng)方向。

根據(jù)上述聯(lián)動(dòng)關(guān)系，可以將區(qū)間環(huán)控模式簡(jiǎn)化為列車車頭火災(zāi)、列車中部火災(zāi)和列車尾部火災(zāi)，相關(guān)的邏輯判斷由軟件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)[5] 。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)在控制中心設(shè)有一機(jī)雙屏環(huán)調(diào)工作站，列車在區(qū)間發(fā)生火災(zāi)情況下，工作站的左屏?xí)詣?dòng)彈出列車運(yùn)行畫面，故障列車以紅色顯示，且界面下方報(bào)警框中顯示具體火災(zāi)位置，并伴有報(bào)警鈴聲。與此同時(shí)，工作站的右屏自動(dòng)彈出列車所在區(qū)間的火災(zāi)模式界面，系統(tǒng)以小對(duì)話框的形式自動(dòng)彈出火災(zāi)模式。控制中心調(diào)度人員可以第一時(shí)間快速、準(zhǔn)確地執(zhí)行相應(yīng)的操作，以提高區(qū)間火災(zāi)事件的處理速度和處理能力，保障人員安全有序撤離[6] 。

6結(jié)束語