地铁信号车载常见故障浅析及处理建议

地铁信号车载常见故障浅析及处理建议

冯地文

东莞市轨道交通有限公司广东东莞523000

摘要：介绍地铁2号线信号车载常见故障的简要分析及现场处理建议，简要阐述不同故障类型的分析思路及原因分析，并根据设备故障属性给出处理建议，有效或快速降低设备本身对实际运营的影响，从而最大限度的降低对乘客的影响。

关键词：紧急制动；车门与屏蔽门；车载OBCU设备；收不到速度码；处理建议；

引言

地铁2号线信号系统采用西门子TrainguardMT列车控制系统。地铁2号线TGMT系统采用移动闭塞原则，由ATP/ATO子系统、联锁子系统、DCS子系统和ATSS子系统等构成，并以计轴设备作为列车次级检测设备实现系统的降级及后备功能。各子系统均采用模块化设计，子系统接口之间互相匹配，使系统在安全性、可靠性、可维护性、可用性、停车精度、行车间隔及可扩展性能等方面都达到或超过本工程所要求的性能。该系统具有较高水平的运行可靠性，同时具备高可用性和低运行成本相结合的特点。

1.信号车载ATC设备组成

1.1车载ATC设备（ATP/ATO）包括车载控制器OBCU、司机显示单元HMI、应答器天线、测速电机、雷达等，这些设备接入冗余的信号网络，如下图所示：

信号车载ATC设备（ATP/ATO）由下列项目组成：

（1）四个无线天线，列车每端各配2个。

（2）两个OBCU机柜，列车每端各配1个，每个OBCU机柜内装OBCU-ATP、OBCU-ATO、OBCU-ITF、无线设备及DIS配线接口模块。

（3）两个司机台，各配1个司机人机界面（HMI）

（4）两个应答器天线，列车每端各配1个。

（5）两个测速电机，列车每端各配1个。

（6）两个雷达，列车每端各配1个。

（7）一套冗余的ATC以太网（包括车载中继器）

1.2车载ATC设备系统功能：

车载ATP功能：列车定位、列车位移和速度测量、超速防护和防护点防护、临时限速管理、运行方向和倒溜的监督、退行监督、停稳监督、车门监督和释放、紧急制动激活等；

车载ATO功能：自动驾驶、车门/屏蔽门（安全门）管理、精确停车、调整功能等

2.地铁常见信号车载故障

2.1列车紧急制动故障及处理建议

案例一：列车运行过程中触发紧急制动，信号HMI显示屏显示“红手掌紧急制动”告警信息，列车停稳后紧急制动缓解，经下载车载记录数据分析为车载设备与轨旁设备通信异常，导致车地无线通信丢失，车载设备触发紧急制动。如下图：

案例二：列车在进站、出站过程中发生紧急制动，信号HMI显示屏显示“红手掌紧急制动”告警信息，列车停稳后紧急制动缓解，经下载车载记录数据分析为车载设备检测不到屏蔽门关闭且锁闭状态或屏蔽门状态信息丢失，导致车载设备触发紧急制动。

在地铁实际运营过程中，列车出现紧急制动故障是最为常见的故障之一，也是信号系统故障导向安全最为明显的现象之一，分析紧急制动类的故障可从几个方面去考虑：1、信号自身设备故障；2、与轨旁通信状态和质量；3、列车所处区域位置的考虑，如道岔、进路终端等；4、进路条件；5、车门与屏蔽门状态；6、司机实际操作等方面去分析考虑故障原因的可能性。

针对列车实际运行过程中出现的紧急制动故障，为使故障影响最小化，达到“先通后复”的原则，针对司机操作的处理建议为两点：1、紧急制动自动缓解，信号HMI屏显示有速度码，驾驶模式可用后，凭速度码继续运营；2、紧急制动无法缓解，则向行车调度员申请切除ATP，根据行车调度员指示行车，并在就近车站清客下线，退出服务。

2.2车门与屏蔽门不同步故障及处理建议

案例一：列车到站停稳后，车门与屏蔽门未打开，司机手动打开车门与屏蔽门，经下载车载记录数据分析，由于列车到站停稳时，列车门模式开关中断信号设备发送的开门指令，导致门模式开关切换至手动开手动关模式后，车载设备不自动给出开门指令。

案例二：列车到站作业完毕后，车门与屏蔽未关闭，

司机手动关闭屏蔽门，经下载车载记录数据分析，由于车辆未向车载OBCU设备发送关门按钮信号，车载OBCU设备未采集到关门按钮按压的信息（按压时间过短或按钮故障），导致司机操作关门按钮后，车门和屏蔽门无法关闭的现象，如下图：

车门与屏蔽门不同步在地铁运营中也是较为常见的故障，分析此类故障可从几个方案考虑：1、列车实际驾驶模式及门选择模式是否符合自动打开的模式；2、开门、关门指令及门授权是否正常；3、车载OBCU设备与轨旁设备的数据传输是否正常；4、车载OBCU设备与车辆接口设备传输数据是否正常等方面考虑分析。

针对站台车门与屏蔽门不同步故障，为使司机快速在站台处理给出以下操作建议：1、车门无法打开：（1）司机确认列车是否停在停车窗（在车载HMI显示屏上出现绿色小车图标）。（2）检查开门按钮指示灯是否亮，如不亮，按压强制开门按钮，手动开车门和屏蔽门。（3）若开门按钮指示灯亮，检查车门模式选择开关是否打在AM（“自动开门/手动关门”）位置，如不在，则把开关打至AM（“自动开门/手动关门”）位置，若车门未自动打开则手动开。（4）若按压强制开（左/右）门按钮，再按压开门按钮仍无法打开，按照车辆车门故障中的处理方法执行。2、车门无法关闭：司机再次按压关门按钮，仍无法关闭则操作车门旁路切除操作关门；3、屏蔽门无法打开或未完全打开：司机再次按压开门按钮，仍无法打开，则进行人工操作手动开屏蔽门；4、屏蔽门无法关闭或未完全关闭：司机再次按压车门关门按钮，仍无法关闭，则进行人工操作手动关闭屏蔽门。

2.3列车收不到速度码故障及处理建议

案例一：列车站台作业完毕后，收不到速度码，无法启动列车，经下载车载记录数据分析，站台作业完毕后，信号车载设备一直检测不到屏蔽门关闭且锁闭的状态，导致列车收不到速度码。如下图：

案例二：多趟列车在正线收不到速度码，经下载车载记录数据分析，列车记录数据显示一直收不到轨旁设备给出的移动授权，结合ATS专业查看回放记录及检查轨旁设备工作状态发现，轨旁网关设备通信出现异常，轨旁ATP无法识别列车具体所在位置及运行方向信息，基于故障导向安全设计原则，启动区域封锁的安全机制，要求该区域内所有列车停车。

列车收不到速度码与列车紧急制动类型的故障一样，是地铁列车运营中较为常见的，分析此类故障可从几个方面考虑：1、轨旁设备的授权信息是否正常；2、若故障发生在站台区域附近，可考虑站台门或车门状态信息（各地铁站间区域车门监督机制有所区别）；3、进路触发情况或信号机开放情况；4、列车当前驾驶模式；5、行车调度员有无设置该车为扣停列车；6、如多趟列车在同一区域出现收不到速度码的情况，可考虑该授权区域的轨旁设备工作及告警状态等情况分析。

根据地铁实际运营中，列车收到不到速度码，为使列车快速恢复运行，使故障影响最小化，达到“先通后复”的原则，针对收不到速度码的处理建议：1、确认该车次无扣车或显示扣车图标；2、确认车门、屏蔽门是否关好，若未关好，重新关闭车门、屏蔽门；3、申请降级RM模式动车；4、向行车调度员汇报情况，由行车调度员同意后切换ATP就近站台清客退出服务。

3.结束语

综上所述，此次主要是地铁信号车载常见故障处理的浅析及处理的相关建议，简要列举分析列车紧急制动故障、车门与屏蔽门不同步、列车收不到速度码故障的分析思路及故障的基本原因，并按照不同类型的故障表现情况提出针对性地故障处理建议，希望能够给予相关人员鉴于参考，确保轨道交通信号系统故障处理交流及保障设备安全、可靠、稳定的运行。

参考文献：

[1]张爽，罗育立，隋鹏.信号与屏蔽门联动系统在地铁中的应用研究[J].铁道通信信号.2011（08）

[2]张利彪，城市轨道交通信号与通信系统[M].人民交通出版社，2010

[3]朱晨呈.浅谈地铁信号系统自动控制技术及其应用实践[J].通讯世界.2016（02）

作者简介：

冯地文（1987—），男，汉族，广东湛江人，本科，助理工程师，主要从事城市轨道交通信号专业技术管理及设备维护管理等工作。