地铁车载信号设备故障和改善策略

地铁车载信号设备故障和改善策略

范德榜

卡斯柯信号有限公司  陕西省西安市  710016

摘要：地铁车载信号设备是地铁稳定安全运行的保障和基础，只有地铁车载信号设备正常运转才能提高运输效率，保证地铁乘客的安全。地铁车载信号发生故障

时可以采用QC质量控制法对车载信号设备故障进行检测，并针对具体故障采取有效的解决方式。通过QC理论的实践对故障信息进行分析、图表化展示，进而得出故障原因，科学有效处理和预防车载信号设备故障。

关键词：地铁车载信号设备；故障；改善策略

引言

地铁车载信号设备决定地铁运行的安全性和速度，是我国列控系统中的重要内容。在地铁运行时，受到环境、零部件磨损、设备老化等影响导致车载信号设备容易引发故障，致使系统运行安全性降低，给地铁乘客带来安全隐患。因此，要对地铁车载信号设备故障的原因进行及时确定并采取高效、快速解决方法，在短时间内完成故障检测和维修，提高地铁运行的高效性和稳定性，确保乘客安全。

一、地铁车载信号系统

地铁车载信号系统包含自动监控系统（ATS）、正线联锁系统（CI）车辆段联锁系统、轨旁系统（ZC）、自动防护系统（ATP）、维护检测系统等[1]，如图1。车载信号系统的信号传递依靠于速度感应器、应答器及查询器等通过车载天线将信息数据传送到地铁自动防护系统。轨旁系统控制地铁移动方向和速度，经过地铁方位、方向等数据并结合轨旁其他有关设备和轨道上其他列车进行移动授权，而 车载信号系统接收到移动授权后根据地铁运行方向和速度及结尾数据核算地铁行进最大速度，对速度进行控制。地铁自动防护系统通过检测地铁运行速度和与其他列车的间隔确保地铁在移动授权范围内安全运行和泊车，并将有关数据传输到司机界面，指引司机操作。列车自动防护系统功能强大，能够准确计算泊车间距，若泊车间距不在移动授范围内则会紧急制动；同时具有防止倒溜和过冲回退防护、开门授权、牵引授权、列车完整性、车门状况监督等功能。整个车载信号系统维持列车稳定、安全运行和泊车，因此对车载信号设备的监测十分重要，一旦发生任何故障都有可能对列车造成重大安全问题，一定要及时有效的解决故障，同时避免故障的发生。

                    图1地铁车载信号系统

二、地铁车载信号设备故障和改善策略

地铁车载信号设备故障对地铁的运行有极大影响，且维修成本比较高，因此对车载信号设备故障要进行检测和记录分析[2]。经过研究发现车载信息号设备主要故障有ATS、车载、正线、误操作、外专业、现象误报等，其中ATS、车载、正线及误操作等的故障率比较高。本文以某提高地铁线路2020年故障数据库的数据为依据，进行研究发现信号设备故障率占比77.05%，具体数据如表1。

表1 车载信号设备故障统计表

根据表1内数据发现，地铁车载信号设备故障主要是无人自动折返失败、ATO 停车不准及列车产生紧急制动故障，针对这些故障具体解决方式如下：

地铁车载信号设备故障分析方法采用QC法，分析故障原因，针对具体原因找出具体对策，并进行故障和解决方式的统计及记录，从而形成比较系统的故障分析方法和解决对策。这种方式优于厂家提供的维修手册检修方式，在检测方式和维修方式上都有比较先进的技术和手段。QC法通过对现场检测、数据调查分析、实验验证等方式确定信号设备故障原因，并进行针对性解决，提高地铁运行安全性和稳定性[3]。

ATS故障包括系统时钟不同步，导致发车指示器无显示；工作站硬件问题致使站场图显示异常。具体解决方如下：

地铁正线信号机对列车行驶速度和安全有直接影响，对乘客乘车安全有直接关系，因此，地铁正线信号机是地铁运行中重要的控制设备之一[4]。一旦地铁正线信号机断丝误报警将影响地铁的正常运行，给乘客带来不安。因此保持正线信号机的正常使用是维护地铁良好状况的关键因素。地铁正线信号机发生故障的原因和具体解决方式如下：

故障原因：

第一，正线信号机自身问题，如线路老化电缆断开、灯泡老化等；

    第二，正线信号机工作环境不良，如建筑工程致使电缆断开、雨水天气造成电缆潮湿腐蚀等；

第三，人为原因，如未按指示调整启闭信号、修理维护误操作、外力破坏等；

解决方式：

第一，对信号机进行故障检测、检修，如更换电缆、灯泡等；

第二，优化正线信号机周围工作环境：对信号机进行防水、防潮处理，降低泥沙对电缆的腐蚀，延长电缆使用时间；清理维护线路，将与主机连接的照明线路接头上的外接触点和雨水清理干净，保持电路清洁、干燥；

第三，提高操作人员专业素质和技能。对检修和施工人员进行专业培训和技术能提升，避免由于人为操作不当造成的故障，如提高安装、调整、检修等工作人员的素质和操作规范技能，并由专职人员监督执行，降低操作不当的几率，避免二次损坏的发生。

总结

    车载信号设备对地铁正常运行有重大影响，有关部门要加强对地铁运输的监督和管理，避免由于人为安全意识不足造成各种运行故障、阻碍地铁信号设备的正常工作、影响地铁准时准点的进站出站。并对车载信号设备故障进行QC方法的监测、分析和解决，降低车载信号设备故障率，降低地铁设备维修成本和运营成本，提高运行效益，确保地铁正常运行，保证居民出行安全、快速，展现地铁的经济效益和社会效益，推动地铁的良好发展。

参考文献：

[1]潘潼. 地铁列车信号系统关键设备可靠性分析及维保策略优化[D].北京交通大学,2020.

[2]罗德应. 地铁车载信号设备故障自动诊断系统的研究[D].江苏大学,2020.

[3]江丹迪. 地铁车载信号设备的故障诊断系统研究[D].北京交通大学,2016.

[4]李芳. 城轨车载信号维护与管理优化研究应用[D].南京理工大学,2016.

[5]任青青,杨咪.基于质量控制的地铁车载信号设备故障分析[J].物联网技术,2022,12(10):51-54.