城市軌道交通故障

城軌交通CBTC系統(tǒng)故障分析20098623張弦20098640張健鋒20098641宋春平20098652陳雨博1.基于通信的列車控制系統(tǒng)—CBTC新線開通南京地鐵2號線信號系統(tǒng)采用西門子基于無線傳輸?shù)囊苿娱]塞列車控制系統(tǒng)(CBTC)。CBTC系統(tǒng)通過車-地間連續(xù)的傳輸列車位置信息和移動授權(quán)命令實(shí)現(xiàn)對列車的自動控制。系統(tǒng)主要包括自動列車防護(hù)ATP、正線計算機(jī)聯(lián)鎖CI、自動列車駕駛ATO、自動列車監(jiān)督ATS等子系統(tǒng)。在運(yùn)營中，信號系統(tǒng)主要故障分為ATS設(shè)備故障、軌旁設(shè)備（聯(lián)鎖系統(tǒng)和軌旁控制計算機(jī)WCU）故障、車-地通信設(shè)備故障、車載設(shè)備故障。大部分故障發(fā)生在新線開通初期。針對以上不同的故障模式，CBTC系統(tǒng)在設(shè)計中，采取相應(yīng)對策，以盡量減少故障時間，縮小故障影響范圍，保證地鐵正常運(yùn)營。南京地鐵2號線自開通至今，信號系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，未出現(xiàn)重大系統(tǒng)故障影響正常的地鐵運(yùn)營。2.故障應(yīng)對策略CBTC系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題及對策CBTC系統(tǒng)故障歸類及其設(shè)計應(yīng)對策略軌旁信號保護(hù)（WSP）丟失情況分析實(shí)例分析CBTC系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題及對策20098623張弦1設(shè)備匹配問題：國外精密設(shè)備與國產(chǎn)設(shè)備間存在不能完全協(xié)調(diào)運(yùn)行的情況。如某公司轉(zhuǎn)轍機(jī)控制板卡與室外轉(zhuǎn)轍機(jī)存在不協(xié)調(diào)情況，在正常運(yùn)行情況下突然顯示為轉(zhuǎn)轍機(jī)表示信息丟失，造成轉(zhuǎn)轍機(jī)不能動作，但是轉(zhuǎn)轍機(jī)室外設(shè)備無硬件故障。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)為：轉(zhuǎn)轍機(jī)控制板卡內(nèi)預(yù)制軟件對表示電路信號瞬間丟失容錯率較低，而國產(chǎn)轉(zhuǎn)轍機(jī)表示電路有瞬間丟失的問題存在。此類問題需要設(shè)備提供商修改軟件方可解決。

無線系統(tǒng)室外設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定問題室外設(shè)備經(jīng)常損壞。在實(shí)際運(yùn)營過程中發(fā)現(xiàn)，處于室外的無線網(wǎng)卡經(jīng)常由于環(huán)境因素的影響出現(xiàn)問題，不能正常發(fā)送無線信號，造成列車丟失無線信息影響運(yùn)營。室外波導(dǎo)管同樣因?yàn)榄h(huán)境影響的原因，進(jìn)水、進(jìn)塵而造成故障。此類問題的根本解決辦法是，定期對無線網(wǎng)卡、波導(dǎo)管接頭部分進(jìn)行檢查、測試，并更換為性能優(yōu)良、運(yùn)行穩(wěn)定的網(wǎng)卡設(shè)備。通信中斷故障故障發(fā)生OCC(地鐵運(yùn)營調(diào)度)與外圍系統(tǒng)采用雙通道通信，單一通道通信故障不會影響系統(tǒng)正常工作。一旦通信通道全部故障，中心ATS失去功能，將由本地ATS系統(tǒng)接管運(yùn)營控制（降級模式）。本地ATS系統(tǒng)組成由安裝在某聯(lián)鎖站的時刻表處理器TTP、列車排路計算機(jī)TRC成工作原理在控制中心故障或與外圍系統(tǒng)通信中斷的情況下，本地ATS系統(tǒng)自動進(jìn)入主ATS狀態(tài)。TTP服務(wù)器加載當(dāng)前時刻表，計算停站時間，控制車次號的自動轉(zhuǎn)變。TRC服務(wù)器提供列車目的地功能，控制列車監(jiān)督追蹤，自動排列進(jìn)路。計軸系統(tǒng)容易被外界物體干擾。問題：在實(shí)際運(yùn)營過程中，經(jīng)常出現(xiàn)夜間施工影響了計軸室外設(shè)備，造成了軌道占用，影響正常運(yùn)營。解決方法：此類問題需要協(xié)調(diào)設(shè)備提供商更改計軸復(fù)位方式，由計軸預(yù)復(fù)位改為直接復(fù)位，減少故障處理時間，減小對正常運(yùn)營的影響。

軟件維護(hù)問題以及工程協(xié)調(diào)配合問題：軟件維護(hù)制約著系統(tǒng)的可用性，有些公司在合同談判或者投標(biāo)的時候，隱含詞語，回避軟件維護(hù)工作，造成后續(xù)設(shè)備維護(hù)單位工作被動。甚至需要大量投入，還要影響正常運(yùn)營。隨著用戶對系統(tǒng)的不斷了解，需求可能要發(fā)生變化，修改或者對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，各公司態(tài)度不盡相同。需要我們的用戶要從多方面進(jìn)行權(quán)衡。2應(yīng)對軌旁設(shè)備故障

---軌旁信號保護(hù)(WSP)丟失情況分析

20098640張健鋒應(yīng)對軌旁設(shè)備故障軌旁設(shè)備主要包括聯(lián)鎖系統(tǒng)(SICAS)設(shè)備和列車自動防護(hù)系統(tǒng)(ATP)設(shè)備。SICAS系統(tǒng)主要由室內(nèi)聯(lián)鎖計算機(jī)(PC)、元件控制計算機(jī)(ECC)、信號機(jī)控制模塊(SOM)、轉(zhuǎn)轍機(jī)控制模塊(POM)、輸入輸出模塊(INOM)和室外轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號機(jī)、計軸設(shè)備組成。ATP系統(tǒng)主要設(shè)備為軌旁控制計算機(jī)(WCU)。軌旁控制計算機(jī)WCU故障軌旁控制計算機(jī)WCU、通信通道采用三取二冗余設(shè)計，單個通道故障，不會影響列車運(yùn)行。如果冗余通道徹底失效，該軌旁ATP控制區(qū)域里的列車將停車，司機(jī)將駕駛模式切換到人工駕駛RM模式。列車按此模式運(yùn)行至下一車站，并開始以站間閉塞模式行駛。故障影響范圍：由于軌旁ATP分布式配置，該故障只會影響整個運(yùn)行線路的一部分解決方法：通過板件更換或系統(tǒng)重啟得以解決。上海軌道交通9號線采用CBTC系統(tǒng)，試運(yùn)行以來CBTC故障主要以WSP丟失為主。由于WSP模式是指在以聯(lián)鎖、閉塞和ATP保護(hù)組成的系統(tǒng)下，司機(jī)按照軌旁信號機(jī)指示行駛，由VOBC通過對闖紅燈以及超速的情況進(jìn)行緊急制動以保證列車的安全運(yùn)行間隔。因此一旦丟失就會失去軌旁信號保護(hù)，列車立刻緊急停車，同時丟失定位和輪徑，列車只能以低于20km／h的速度前行，另外將不再受到紅燈信號機(jī)的影響及列車停站開門完全通過司機(jī)手動執(zhí)行等情況。那時列車只能以RMF(受限的人工前進(jìn)模式)前進(jìn)。因此如果要繼續(xù)WSP模式運(yùn)營，就必須重新掃信標(biāo)，需要花一定的時間，影響運(yùn)營。具體實(shí)例分析——丟失WSP（軌旁信號保護(hù)）的處理方法

單個AP點(diǎn)故障：系統(tǒng)將會發(fā)出故障信息，不會影響正常的車-地通信。單一應(yīng)答器出現(xiàn)故障：列車會失去定位信息，由于在整個線路布置足夠多的應(yīng)答器，因此，只會影響某一點(diǎn)的列車定位。列車運(yùn)行到下一應(yīng)答器便恢復(fù)正常。長時間的影響某個區(qū)域的無線通信故障：在該故障區(qū)域的列車將實(shí)施緊急停車。司機(jī)將列車運(yùn)行模式切換到人工駕駛RM模式，通過地面信號機(jī)駕駛列車，即點(diǎn)式列車控制ITC。點(diǎn)式列車控制運(yùn)行基于和計軸系統(tǒng)提供的區(qū)間一致的固定列車間隔原理。軌道占用區(qū)間與信號機(jī)之間通過軌旁電子單元LEU實(shí)現(xiàn)信息交換。軌旁電子單元根據(jù)信號機(jī)顯示，選擇一致的點(diǎn)式移動授權(quán)報文傳輸至應(yīng)答器。列車經(jīng)過相應(yīng)的應(yīng)答器時，讀取此報文，運(yùn)行至下一信號機(jī)。出現(xiàn)信號丟失的一些情況頻繁丟失WSP的處理方法從硬件角度分析，可通過以下方法解決：”根據(jù)靜態(tài)PICO程序判斷TI連接同路是否正常，如不正常則檢測是TI天線還是TI子架出現(xiàn)故障。

如以上均無異常，更換PPU的VIM3板子看情況時候改善調(diào)整TI天線到軌面的高度，測相關(guān)參數(shù)（檢測中心頻率是否為911.5MHZ，測TI的輸出強(qiáng)度）聯(lián)鎖和車載設(shè)備故障分析及一些實(shí)例分析20098641宋春平

3聯(lián)鎖板系統(tǒng)升故障聯(lián)鎖系統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)備，如聯(lián)鎖計算機(jī)PC、元件控制計算機(jī)ECC、通信通道等都采用三取二冗余配置，用以應(yīng)付可能出現(xiàn)的硬件故障。如果單個接口模塊，如SOM、POM、INOM模塊出現(xiàn)故障只會影響單元本身或當(dāng)前建立的進(jìn)路。通過板件重啟、維修替換，系統(tǒng)對狀態(tài)重新更新后就可以投入運(yùn)營。室內(nèi)設(shè)備故障信號機(jī)故障：在正常CBTC模式下，室外信號機(jī)處于滅燈狀態(tài)，列車通過接受移動授權(quán)命令來運(yùn)行。因此，信號機(jī)出現(xiàn)故障的情況下，系統(tǒng)只是發(fā)出報警信息，不會影響正常的列車運(yùn)行。轉(zhuǎn)轍機(jī)故障：會影響單元本身和當(dāng)前建立的進(jìn)路，可通過搶修處理和加道岔鉤鎖器等措施得以解決。計軸設(shè)備故障：系統(tǒng)會發(fā)出報警信息，可通過計軸預(yù)復(fù)位等操作得以解決，不會影響正常的CBTC列車運(yùn)行。室外設(shè)備故障應(yīng)對隙車載雞設(shè)備嘆故障車載談設(shè)備主要哭包括州列車許自動煙防護(hù)A柱T爸P、列計車自躁動駕咐駛A愛T睜O、人誘機(jī)界鍬面HM維I。A崖TP和AT支O是按蒜照不會同的趁降級毀模式揪功能熔構(gòu)成用的。列車瘡自動蓮控制霸級別：連送續(xù)列捉車控嫩制C援T逗C級、歲點(diǎn)式氧列車風(fēng)控制I基T敲C級和策聯(lián)鎖肉控制偵級列車慕自動閣駕駛營：限制慨人工缸駕駛R籍M、A院T鋤P監(jiān)督鄙人工薦駕駛S趕M和列犯車自尺動駕撿駛A夕M模式揚(yáng)。單個靠單元獄的車饒載故插障：可以裹通過球車載盯設(shè)備朵的冗餃余配步置來籠解決廢。單列都車的A世T鳥O故障帳：包括謊冗余繭單元耀也無永法工叼作，犧列車饑將在S雙M模式媽下繼險續(xù)運(yùn)尺行司機(jī)H箏M趁I系統(tǒng)代故障蝕：列車男依然捕可以竊在A嫩T甜O模式扔下自捎動運(yùn)驅(qū)行A潮T埋P系統(tǒng)方不能壞使用貨：則可通以切低除車你載AT廢P，司悠機(jī)在歐人工無駕駛RM模式約下根躍據(jù)調(diào)紙度員鋼指令賴駕駛涉列車砍。3.運(yùn)營乖中的彩信號功故障軌處理實(shí)例1G0901、G1001受干擾實(shí)例24546車無線故障實(shí)例33132車ATP故障三個斑典型軋故障戴處理每過程G0佳90兇1、G1晨00連1受干露擾20聽10年6月11日，腫信號攏值班痕人員3:夫50接調(diào)腔度通愈知，薦漢中嘩門站福操作情員控尾制機(jī)L吧O宜W顯示遵軌道G0督90櫻1、G1污00張1兩區(qū)瞧段標(biāo)沈號紅己閃。劈燕值班走人員昂到達(dá)拴信號皆設(shè)備佛房，怒檢查置故障括區(qū)段富對應(yīng)脹的計熔軸組默匣，切發(fā)現(xiàn)G0喚90津1所對樹應(yīng)的針控制族診斷捕板S鼓T育E喇U顯示啞區(qū)段猴占用司，G1篩00脫1所對塑應(yīng)的貫控制龜診斷捷板ST醋EU顯示著有一翻個不鞭明的報脈沖欲信號橋進(jìn)入古該區(qū)披段。脅通過裕詢問馳車站拜值班慘員，拌得知?dú)М?dāng)天仁工務(wù)架專業(yè)姐在G0編90禮1、G1核00功1區(qū)段咐有線逃路檢桂查作具業(yè)。林通過懶分析桌得出獅了結(jié)嘗論，撲即由后于工制務(wù)專躁業(yè)使臥用小識推車匙并且烈經(jīng)過拳了計略軸磁CH鐘09妹01史/1栗00腳1，所爐以，僚導(dǎo)致蟲了G0莖90其1、G1徐00甘1兩區(qū)匠段受寬到干漂擾。歸信號嘆值班搏人員費(fèi)在車悶站操星作員佩控制筆機(jī)LO慶W上對磁區(qū)段G0峰90飽1、G1慮00墾1進(jìn)行幻玉了復(fù)聯(lián)位操雷作，4：20列車登壓過朝這2個區(qū)買段之仙后，氣設(shè)備慈隨即責(zé)恢復(fù)醉正常故。通路過此知次故捎障，佩信號霉專業(yè)旁與工輪務(wù)專辱業(yè)進(jìn)處行溝為通，父將工箏務(wù)專到業(yè)小撲推車秋車輪煎全部悼更換擋為塑塌料材淘質(zhì)的歪車輪牢，后儲期此逐類故姜障未瀉再出如現(xiàn)。45銳46車無喬線故街障11月20日，偏信號溫值班桶人員21寸:4銜5接調(diào)爽度通材知，12礙16次45橡46車在壺孝陵寄衛(wèi)至漁鐘靈憑街區(qū)容間無詳線丟掀失。怎信號缸人員桂上故經(jīng)障車確輛，能詢問陶司機(jī)哲得知限，列特車在叔鐘靈規(guī)街快肝要進(jìn)笑站時拌出現(xiàn)在無線寇丟失斬，在源列車癢出站液后，安故障宵消失齊，設(shè)虎備恢廳復(fù)正勢常。貞信號善人員托分析賊無線爽丟失含與車堤載無妹線單今元T機(jī)U的檢釣測芯通片有雪關(guān)。葡無線腸單元餓會定紛時檢丙查是精否能蹦正確仆檢測搜到無顛線信伶號，籍當(dāng)無當(dāng)線信蹲號到謀來可捕能某脖個優(yōu)吳先級等更高揪的操況作也翼要執(zhí)閱行，洲由此亦導(dǎo)致孤系統(tǒng)銅在此殃高優(yōu)被先級未操作幻玉結(jié)束壤后才拐響應(yīng)闖檢測穗無線宵信號廊的操身作，將但此涂時無抽線信擠號已辱經(jīng)無暮效，播導(dǎo)致再檢測毒失敗蜜，顯裝示為佛信號盲丟失默；或孩者可慎能由弦于信廈號相般互干外擾，而芯片拳無法把檢測迷到受偵干擾躍無線靜信號近，9滋s后造反成無擾線丟籃失，慎這些半原因愧都可闖導(dǎo)致想檢測忙無線島信號臣會進(jìn)娘入某求個特曬定的備死循容環(huán)狀暫態(tài)。尊當(dāng)無碰線單多元T克U重新熊檢測