車(chē)載ATC的故障診斷研究

1、    車(chē)載atc的故障診斷研究    魏艷春摘 要：隨著城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市軌道交通的出現(xiàn)在很大程度上緩解了城市交通的壓力。但是在地鐵交通運(yùn)行當(dāng)中，地鐵車(chē)輛atc系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障問(wèn)題，這些故障會(huì)威脅著地鐵交通運(yùn)行安全進(jìn)而威脅乘客的生命。為了更好地保障城市軌道交通車(chē)輛的安全行駛和正常運(yùn)行，本文結(jié)合杭州地鐵1號(hào)線進(jìn)一步探討atc系統(tǒng)故障及解決方案和改進(jìn)措施。關(guān)鍵詞：atc系統(tǒng);atp系統(tǒng);故障診斷一、車(chē)載atc系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成車(chē)載atc系統(tǒng)就是列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)，atc系統(tǒng)基于通信信號(hào)技術(shù)的列車(chē)全自動(dòng)控制系統(tǒng)。當(dāng)?shù)罔F列車(chē)車(chē)輛在軌道上運(yùn)行，工作的時(shí)候這一

2、個(gè)信號(hào)系統(tǒng)扮演著十分重要的角色，它就是列車(chē)運(yùn)行的大腦神經(jīng)，該技術(shù)的發(fā)展主要是伴隨著通信技術(shù)發(fā)展而來(lái)，尤其是無(wú)線電技術(shù)的快速發(fā)展。杭州地鐵一號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)采用的是較為先進(jìn)的基于速度信息的atc自動(dòng)控制系統(tǒng)它是一套相對(duì)完整的atc系統(tǒng)，這套系統(tǒng)包括ato列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行，atp列車(chē)自動(dòng)防護(hù)以及ats列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控三個(gè)子系統(tǒng)具有高度的集成和可靠性。此系統(tǒng)采用的是速度命令信息是通過(guò)軌道電路傳送給中央運(yùn)輸指揮調(diào)度室。（一）ats自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)ats系統(tǒng)是集合了列車(chē)的調(diào)度運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)督控制，基于計(jì)算機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的ats的子系統(tǒng)。ats系統(tǒng)是一套現(xiàn)代化的全自動(dòng)列車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)，它集合了信號(hào)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，車(chē)載高速計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)儲(chǔ)

3、存系統(tǒng)，現(xiàn)代化的高速高質(zhì)量數(shù)據(jù)通信分布式的實(shí)時(shí)控制與監(jiān)督系統(tǒng)，ags系統(tǒng)中的其他系統(tǒng)與ats子系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)配合，同時(shí)運(yùn)行共同參與了對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)列車(chē)的控制和設(shè)備監(jiān)控。（二）atp自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)自列車(chē)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)是確保列車(chē)運(yùn)行時(shí)速不超過(guò)設(shè)定目標(biāo)速度的安全控制保護(hù)系統(tǒng)，它是atc的系統(tǒng)的重要紫系統(tǒng)也是一種確保列車(chē)安全，防止列車(chē)超速的關(guān)鍵主要設(shè)備。（三）ato自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)ato系統(tǒng)是列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，它的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)列車(chē)運(yùn)行速度的自動(dòng)控制調(diào)整，以及為了方便在車(chē)站準(zhǔn)確停車(chē)的列車(chē)自動(dòng)控制子系統(tǒng)，ato作為ats的主要子系統(tǒng)的功能，為自動(dòng)廣播按照預(yù)先編設(shè)好的程序在車(chē)站定點(diǎn)定位停車(chē)控制，列車(chē)運(yùn)行模式控制，列車(chē)

4、進(jìn)站減速控制，列車(chē)出站加速控制，列車(chē)區(qū)間隧道定速巡航控制。（四）移動(dòng)閉塞系統(tǒng)為了控制移動(dòng)中的先行列車(chē)與后續(xù)列車(chē)的距離，以及進(jìn)入條件并且基于通信方式自動(dòng)設(shè)定閉塞方式，這種方式我們稱(chēng)之為移動(dòng)閉塞，這種閉塞方式主要，為了保證后續(xù)列車(chē)有適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)距離，再加上其最高速度的制動(dòng)距離，所以導(dǎo)致其閉塞制式，列車(chē)間的間隔并不統(tǒng)一，從原本的固定時(shí)間閉塞，改成固定距離閉塞。二、車(chē)載atc系統(tǒng)常見(jiàn)的故障在車(chē)載atc系統(tǒng)正常運(yùn)行當(dāng)中，由于atc系統(tǒng)下轄多個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)又下轄多臺(tái)設(shè)備，所以當(dāng)一臺(tái)設(shè)備或者一個(gè)子系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，就容易導(dǎo)致整個(gè)atc系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題。會(huì)導(dǎo)致諸如列車(chē)數(shù)據(jù)完整性丟失報(bào)警，地鐵向前溜放或者向后

5、溜動(dòng)，列車(chē)移動(dòng)超速，列車(chē)基準(zhǔn)位置不確定性過(guò)大，最為嚴(yán)重的是發(fā)生列車(chē)信號(hào)丟失，如果超過(guò)五秒沒(méi)有信號(hào)杭州地鐵列車(chē)所自帶的軟件就會(huì)對(duì)列車(chē)進(jìn)行緊急制動(dòng)，嚴(yán)重影響行車(chē)效率。（一）地鐵列車(chē)與地面控制通信故障列車(chē)與地面控制的通信主要依賴無(wú)線電通訊系統(tǒng)，一般的城軌列車(chē)的通訊模塊包含首尾的dcs天線，兩個(gè)調(diào)制解調(diào)器，兩套系統(tǒng)互相促進(jìn)，互相更正，互為100%冗余備份，但也存在列車(chē)兩個(gè)無(wú)線通訊系統(tǒng)全部出現(xiàn)故障的可能性。若車(chē)輛所載的無(wú)線電通訊系統(tǒng)正常，當(dāng)正常行駛的列車(chē)在站臺(tái)正常?？恐畷r(shí)，如果地鐵列車(chē)司機(jī)從調(diào)度中心接受到了關(guān)于前方區(qū)間段出現(xiàn)無(wú)線電通訊故障的調(diào)度通知，地鐵列車(chē)有兩種選擇，第一如果此車(chē)為無(wú)人駕駛車(chē)輛，那就必

6、須在此車(chē)站等待區(qū)間通信信號(hào)設(shè)備搶修完畢后再通過(guò)，另一種是如果此列地鐵列車(chē)為有人駕駛司機(jī)通過(guò)主動(dòng)操作平臺(tái)上的，主動(dòng)操縱按鍵實(shí)行強(qiáng)制的bm模式。（二）城軌列車(chē)緊急制動(dòng)出現(xiàn)故障在地鐵車(chē)輛的atc系統(tǒng)出現(xiàn)故障，頻率最高的原因也是因?yàn)榈罔F車(chē)輛的緊急制動(dòng)。導(dǎo)致此類(lèi)故障的原因相當(dāng)復(fù)雜，地鐵司機(jī)的失誤操作同樣會(huì)導(dǎo)致列車(chē)的緊急制動(dòng)。如果發(fā)生了緊急制動(dòng)事故，會(huì)對(duì)整個(gè)乘車(chē)運(yùn)營(yíng)管理調(diào)度秩序產(chǎn)生巨大影響。一旦出現(xiàn)緊急制動(dòng)故障之時(shí)，信號(hào)和車(chē)輛的運(yùn)營(yíng)檢修人員應(yīng)該快速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，并且檢查列車(chē)的緊急制動(dòng)螺栓是否被拔起，兩個(gè)部件的連接處是否存在粘連現(xiàn)象？完成以上兩部檢查之后可以進(jìn)行重啟，清空車(chē)載etc設(shè)備的緩存，重新啟動(dòng)列車(chē)。但如

7、果重啟了車(chē)載etc設(shè)備之后，緊急制動(dòng)仍然無(wú)法停止，就需要使用工程搶險(xiǎn)，救援車(chē)將卡死的列車(chē)掛上負(fù)重輪拖回檢修車(chē)庫(kù)。（三）停車(chē)超范圍故障我國(guó)地鐵車(chē)站一般采用屏蔽門(mén)設(shè)計(jì)，來(lái)防止乘客失足跌落帶電的區(qū)間軌道。城軌車(chē)輛的停車(chē)精度一般被要求控制在0.5米之內(nèi)，在此誤差范圍內(nèi)乘客才能安全的出入車(chē)廂，否則容易使乘客跌入車(chē)站與站臺(tái)之間的縫隙處產(chǎn)生危險(xiǎn)。（四）列車(chē)運(yùn)行途中故障折返信息故障每條地鐵線路有兩條正線構(gòu)成的一個(gè)環(huán)形回路，為了防止故障在終點(diǎn)處以及線路中間的地方，會(huì)設(shè)有折返線以及存車(chē)線專(zhuān)門(mén)供列車(chē)改變上下行，類(lèi)似于詹天佑設(shè)計(jì)的人字形鐵路設(shè)計(jì)。在地鐵列車(chē)正常實(shí)踐運(yùn)營(yíng)當(dāng)中，他的客運(yùn)能力很大程度上取決于列車(chē)的折返能力，

8、這樣在高峰時(shí)段可以盡快將人多地區(qū)的乘客輸送到指定位置。如果地鐵列車(chē)車(chē)載的atc系統(tǒng)信號(hào)反饋出現(xiàn)問(wèn)題，地鐵列車(chē)將無(wú)法進(jìn)入折返線，即使進(jìn)入折返線以后也難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)折返線，需要地鐵司機(jī)的人工干預(yù)，這就導(dǎo)致了地鐵列車(chē)不能按照調(diào)度計(jì)劃按時(shí)進(jìn)站，折返信息出現(xiàn)故障的主要原因還是因?yàn)檐?chē)輛所載的車(chē)載atc系統(tǒng)的無(wú)線通信設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題，也有可能是通信系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題。（五）列車(chē)信息安全故障我國(guó)大部分atc系統(tǒng)采用的是cbtc系統(tǒng)，系統(tǒng)在建設(shè)的時(shí)候?qū)嶋H上是考慮了一部分的，信息安全工程建設(shè)以及信息安全防護(hù)的需求，但隨著網(wǎng)絡(luò)科技的高速發(fā)展，出現(xiàn)了大量的會(huì)對(duì)cbtc系統(tǒng)產(chǎn)生危害的因素。三、總結(jié)本文結(jié)合杭州地鐵1號(hào)線，介紹了城市軌道交通車(chē)輛atc系統(tǒng)的組成與工作原理，分析了其常見(jiàn)故障并提出了一些解決方案和改進(jìn)措施。本文提出的故障診斷方法有效的提高了故障診斷效率和故障記錄效率，并在設(shè)備的換修周期方面