王群

（鄭州市軌道交通有限公司，河南 鄭州　450000）

關(guān)于鄭州地鐵列車通信信號常發(fā)故障處置及研究

王群

（鄭州市軌道交通有限公司，河南 鄭州450000）

城市地鐵交通經(jīng)常發(fā)生列車模式不可用、定位丟失、信號系統(tǒng)正常情況下列車顯示禁行等故障頻發(fā)，為更好地做好故障處理、提高故障處理效率，針對系統(tǒng)特點(diǎn)和技術(shù)問題提出解決方案。同時(shí)，結(jié)合鄭州軌道交通1號線運(yùn)營案例，對相關(guān)典型信號故障處置進(jìn)行優(yōu)化。

信號常發(fā)故障；處置；優(yōu)化；地鐵

一、引言

眾所周知，信號系統(tǒng)在鐵路運(yùn)輸中的作用主要是：確保行車安全，根據(jù)列車運(yùn)行計(jì)劃準(zhǔn)確地指揮列車運(yùn)行，提高交通運(yùn)輸?shù)男?。對于城市快速軌道交通系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)高速度、高密度、安全可靠、舒適的交通運(yùn)輸，也必須采用先進(jìn)的信號技術(shù)，特別是現(xiàn)代通信技術(shù)和信號技術(shù)的互相滲透和結(jié)合，以及電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在信號系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得信號系統(tǒng)的作用更為突出。

信號系統(tǒng)故障，一般會(huì)導(dǎo)致地鐵運(yùn)營時(shí)刻表紊亂，嚴(yán)重時(shí)會(huì)中斷運(yùn)營，如何提高信號系統(tǒng)故障應(yīng)急處置能力，顯得異常關(guān)鍵。［1］

二、鄭州地鐵1號線一期信號系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

鄭州市軌道交通1號線一期工程采用基于無線通信的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)（CBTC），它采用移動(dòng)閉塞原則，由列車自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)ATS、列車自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)ATP、列車自動(dòng)運(yùn)行子系統(tǒng)ATO、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)CI、數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)DCS和信號集中檢測子系統(tǒng)等構(gòu)成，并以計(jì)軸設(shè)備作為列車次級檢測設(shè)備實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的降級及后備功能。［2］

ATS系統(tǒng)具有3套同等配置的ATS的主機(jī)服務(wù)器及通信服務(wù)器，其中2套放在OCC控制中心，1套設(shè)置于桐柏路站。

鄭州市軌道交通1號線一期工程分別在凱旋路站、民航路站、體育中心站設(shè)立3套ZC。正線采用分布式聯(lián)鎖控制方式。全線分為7個(gè)聯(lián)鎖區(qū)，每個(gè)聯(lián)鎖區(qū)由位于設(shè)備集中站的聯(lián)鎖控制器MicrolokII控制。

三、故障處置優(yōu)化方案

針對城市地鐵運(yùn)營期間列車模式不可用、定位丟失、信號系統(tǒng)正常情況下列車顯示禁行、計(jì)軸故障、聯(lián)鎖區(qū)紅光帶等故障，結(jié)合鄭州地鐵1號線浙大網(wǎng)新信號系統(tǒng)、運(yùn)營案例及既往故障處置經(jīng)驗(yàn)，為更好地做好故障處理、提高故障處理效率，本文對相關(guān)故障處理進(jìn)行優(yōu)化，分列車定位丟失和計(jì)軸故障兩個(gè)模塊進(jìn)行闡述。

（一）列車定位丟失或通信中斷

1.列車定位丟失發(fā)生在站臺(tái)

在站臺(tái)發(fā)生列車定位丟失，確認(rèn)無其他故障信息，無需通知司機(jī)依次降級，可直接命令司機(jī)“以NRM模式憑信號動(dòng)車，到達(dá)前方站若仍無法恢復(fù)CBTC模式，可采取重啟CC”解決此類問題。

行調(diào)通過ATS實(shí)時(shí)監(jiān)控該列車通信定位信息，如列車通信定位正常，行調(diào)命令司機(jī)“運(yùn)行至XX站上/下行站臺(tái)作業(yè)完畢后確認(rèn)ATO模式是否可用并報(bào)行調(diào)”。

2.列車定位丟失或通信中斷發(fā)生在區(qū)間

在區(qū)間定位丟失或通信中斷導(dǎo)致列車產(chǎn)生緊制，行調(diào)與司機(jī)確認(rèn)列車位置，列車在進(jìn)站前300米外時(shí)通知司機(jī)，“確認(rèn)前方進(jìn)路安全，以NRM模式看信號動(dòng)車運(yùn)行至前方車站，確認(rèn)無法恢復(fù)CBTC模式，立即重啟CC”；如列車位置在進(jìn)站前300米內(nèi)，行調(diào)通知司機(jī)，“確認(rèn)前方進(jìn)路安全，以RM模式看信號動(dòng)車運(yùn)行至前方車站，確認(rèn)如無法恢復(fù)CBTC模式，立即重啟CC”。

行調(diào)提前安排好車站人員添乘。

到達(dá)前方車站無法恢復(fù)CBTC模式，立即重啟CC。

行調(diào)通過ATS實(shí)時(shí)監(jiān)控該列車通信定位信息，如列車通信定位正常，行調(diào)命令司機(jī)“運(yùn)行至××站上/下行站臺(tái)作業(yè)完畢后確認(rèn)ATO模式是否可用并報(bào)行調(diào)”。

3.司機(jī)站臺(tái)作業(yè)完畢后報(bào)列車沒有推薦速度/列車顯示禁行

行調(diào)確認(rèn)該列車進(jìn)路是否排列，車門屏蔽門是否關(guān)好；

如果該列車是在始發(fā)站，通知司機(jī)確認(rèn)TOD是否卡滯；

如果信號屏卡滯通知司機(jī)嘗試ATO模式動(dòng)車運(yùn)行至下一站復(fù)位TOD；如果TOD沒有卡滯，通知司機(jī)“依次降級憑可用模式看信號動(dòng)車并報(bào)行調(diào)”。

行調(diào)提前安排本車站添乘人員；如列車只有RM/ NRM模式可用，通知司機(jī)以NRM模式看信號動(dòng)車運(yùn)行至下一站，確認(rèn)如不能恢復(fù)ATP/ATO模式，按生產(chǎn)調(diào)度建議處理。如列車運(yùn)行途中發(fā)生列車定位丟失或通信中斷，通知司機(jī)到達(dá)前方站直接復(fù)位CC后以NRM模式看信號動(dòng)車，行調(diào)通過ATS關(guān)注本車定位通信恢復(fù)時(shí)間，待列車通信定位恢復(fù)后通知運(yùn)行至該站嘗試恢復(fù)ATO運(yùn)行。

（二）計(jì)軸故障處理程序

1.信號系統(tǒng)特性介紹［3］

（1）兩個(gè)相鄰聯(lián)鎖區(qū)同時(shí)出現(xiàn)紅光帶時(shí)，ZC設(shè)備正常，但不工作，紅光帶聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)列車ATO/ATP模式不可用；非相鄰兩個(gè)聯(lián)鎖區(qū)全區(qū)計(jì)軸紅光帶不影響ZC。

（2）存車線侵限區(qū)段紅光帶時(shí)，CBTC下受影響的上行或下行進(jìn)路可正常排列，但列車ATO/ATP收不到速度碼，需轉(zhuǎn)RM越始端信號機(jī)紅燈（引導(dǎo)信號無法開放，CBTC排列的進(jìn)路變?yōu)辄S色光帶），當(dāng)列車出清受影響的道岔計(jì)軸區(qū)域后恢復(fù)ATO/ATP模式；受影響的上行或下行進(jìn)路中計(jì)軸區(qū)段出現(xiàn)紅光帶時(shí)，且列車到達(dá)始端信號機(jī)前計(jì)軸區(qū)段，始端信號機(jī)可開放引導(dǎo)信號。

（3）信號人員處理整個(gè)計(jì)軸紅光帶（聯(lián)鎖區(qū)上行或下行或整個(gè)聯(lián)鎖區(qū)）時(shí)，其處理方法為先重啟計(jì)軸機(jī)柜CPU，約3分鐘恢復(fù)正常，重啟計(jì)軸機(jī)柜CPU時(shí)不影響CBTC列車正常運(yùn)行，重啟后對每個(gè)計(jì)軸區(qū)段復(fù)位，復(fù)位后紅光帶消失。

（4）當(dāng)出現(xiàn)整個(gè)聯(lián)鎖區(qū)計(jì)軸紅光帶時(shí)，OCC第一時(shí)間通知設(shè)施設(shè)備部生產(chǎn)調(diào)度處理故障，生產(chǎn)調(diào)度通知信號人員，信號人員到達(dá)后判斷故障重啟計(jì)軸機(jī)柜CPU時(shí)間約3分鐘，信號人員處理計(jì)軸紅光帶復(fù)位時(shí)間約2分鐘，總計(jì)處理聯(lián)鎖區(qū)紅光帶約5分鐘。

（5）桐柏路聯(lián)鎖區(qū)（詳見信號聯(lián)鎖區(qū)布置圖附圖，下同）全區(qū)計(jì)軸紅光帶：如聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)上/下行無CBTC列車，信號機(jī)全部點(diǎn)亮，聯(lián)鎖區(qū)外CBTC列車ATO/ATP模式無法進(jìn)入該聯(lián)區(qū)鎖，需開放引導(dǎo)信號降級為RM/ NRM運(yùn)行；如聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)上/下行有CBTC列車，信號機(jī)全部不點(diǎn)亮，不影響該聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)CBTC列車正常運(yùn)行，但CBTC列車通過該聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)進(jìn)路后，信號機(jī)全部點(diǎn)亮，聯(lián)鎖區(qū)外CBTC列車ATO/ATP模式無法進(jìn)入該聯(lián)區(qū)鎖。考慮目前最小行車間隔，相隔4個(gè)站兩列車，可考慮組織列車開放引導(dǎo)信號組織行車，但安全卡控多，存在一定風(fēng)險(xiǎn)；或者在故障受影響區(qū)域采用電話閉塞法組織行車。

（6）禁止對列車占用的計(jì)軸區(qū)段進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位后會(huì)導(dǎo)致列車定位丟失，在故障處理時(shí)，須跟信號搶修人員強(qiáng)調(diào)列車占用的計(jì)軸區(qū)段，專人盯控計(jì)軸區(qū)段。

（7）單個(gè)或多個(gè)（非聯(lián)鎖區(qū)上/下行或全聯(lián)鎖區(qū)）計(jì)軸紅光帶時(shí)，須與車站確認(rèn)紅光帶內(nèi)無列車占用后，通知集中站進(jìn)行計(jì)軸預(yù)復(fù)位。如車站計(jì)軸預(yù)復(fù)位不成功次數(shù)較多時(shí)，會(huì)導(dǎo)致計(jì)軸鎖板，需信號人員重新對板卡復(fù)位才能再次預(yù)復(fù)位。在計(jì)軸紅光帶時(shí)，可嘗試車站進(jìn)行預(yù)復(fù)位，若復(fù)位不成功，需由信號人員處理，做好長時(shí)間采取特殊行車方式準(zhǔn)備。

（8）單個(gè)或多個(gè)計(jì)軸紅光帶且發(fā)生在終點(diǎn)站道岔區(qū)段且需轉(zhuǎn)換道岔組織行車時(shí)，優(yōu)先由信號人員直接單獨(dú)復(fù)位道岔區(qū)段，復(fù)位成功后若可排路，則排列進(jìn)路組織列車折返；若不可排路，采用單獨(dú)轉(zhuǎn)換道岔至正確位置并鎖定的方式組織折返 （必要時(shí)可要求折返站操作）。如復(fù)位不成功按道岔故障處理，立即組織車站人員人工辦理進(jìn)路，按調(diào)車方式組織列車折返。

（9）醫(yī)學(xué)院、鄭州東站和民航路存車線、西流湖折返線II道、市體育中心折返線I道侵限計(jì)軸紅光帶時(shí)，影響列車正常進(jìn)站，會(huì)導(dǎo)致列車ATO模式進(jìn)站沖標(biāo)，列車無開門始能，須提前通知司機(jī)轉(zhuǎn)為ATP模式進(jìn)站。

小學(xué)品德與社會(huì)課的課堂教學(xué)生活化的有效開展離不開先進(jìn)的教學(xué)理念和科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容的支持。但是現(xiàn)階段，在開展生活化教學(xué)的過程中首先要面對的就是教師教學(xué)理念的落后和教材內(nèi)容的陳舊這兩個(gè)問題。如果不解決這兩個(gè)關(guān)鍵性的問題，小學(xué)品德與社會(huì)課堂教學(xué)生活化的目標(biāo)就難以實(shí)現(xiàn)，生活化教學(xué)的優(yōu)勢就得不到充分的發(fā)揮。

（10）遇計(jì)軸紅光帶導(dǎo)致無法準(zhǔn)確判斷列車位置，或聯(lián)鎖區(qū)大面積出現(xiàn)計(jì)軸紅光帶且超過30分鐘信號人員仍未能處理時(shí)，主任調(diào)度可組織受影響區(qū)域按照電話閉塞法組織行車（僅辦理閉塞手續(xù)，無須下線路辦理進(jìn)路）。

2.計(jì)軸故障處理程序舉例

事例一［4］：

故障聯(lián)鎖區(qū)：單個(gè)或多個(gè)計(jì)軸區(qū)段紅光帶（含無需轉(zhuǎn)動(dòng)道岔，不含存車線侵限區(qū)段）。

故障現(xiàn)象：故障計(jì)軸區(qū)段紅光帶，道岔占用的計(jì)軸區(qū)段紅光帶，道岔無法轉(zhuǎn)動(dòng)。

影響范圍：不影響CBTC列車運(yùn)行。

行車組織方式：移動(dòng)閉塞法。

處理程序：（1）對CBTC列車運(yùn)行無影響，與相關(guān)車站核對故障情況，確認(rèn)LCW顯示同樣故障。（2）及時(shí)通報(bào)設(shè)施設(shè)備部生產(chǎn)調(diào)度。（3）若列車已進(jìn)入故障區(qū)域，通知司機(jī)注意觀察線路情況限速25km/h通過，待列車出清故障區(qū)域確認(rèn)無異常后，與車站核對故障區(qū)域無列車占用，通知相關(guān)車站執(zhí)行計(jì)軸預(yù)復(fù)位。（4）若無列車占用該故障區(qū)域，行調(diào)做好扣車，與車站核對故障區(qū)域無列車占用，通知相關(guān)車站執(zhí)行計(jì)軸預(yù)復(fù)位后，通知司機(jī)注意觀察線路情況限速25km/h通過。（5）若不成功，通知車站人員加強(qiáng)監(jiān)控，與信號人員聯(lián)系直接復(fù)位處理，行調(diào)須專人盯控故障計(jì)軸區(qū)段。

事例二：

故障聯(lián)鎖區(qū)：單個(gè)或多個(gè)計(jì)軸區(qū)段紅光帶 （西流湖、市體育中心道岔計(jì)軸紅光帶，須轉(zhuǎn)動(dòng)道岔才能正常行車）。

故障現(xiàn)象：故障計(jì)軸區(qū)段紅光帶，道岔占用的計(jì)軸區(qū)段紅光帶，道岔無法轉(zhuǎn)動(dòng)。

影響范圍：西流湖站后折返、西流湖站下行列車出站、市體育中心站后折返。

行車組織方式：調(diào)車方式。

處理程序：

（1）西流湖

①影響CBTC列車運(yùn)行，與西流湖站核對故障情況，確認(rèn)LCW顯示同樣故障。②及時(shí)通報(bào)設(shè)施設(shè)備部生產(chǎn)調(diào)度，并通知西流湖站做好人工準(zhǔn)備進(jìn)路準(zhǔn)備。③將列車扣停在西流湖上行線或折返線Ⅰ/Ⅱ道或西流湖下行線，與車站核對折返道岔區(qū)域無列車占用，通知信號人員對折返道岔計(jì)軸區(qū)段進(jìn)行單獨(dú)復(fù)位，原則上對故障的處理時(shí)間為5分鐘。④若復(fù)位成功，組織首列車限速25km/h通過道岔區(qū)段，無異常后組織后續(xù)列車恢復(fù)正常折返。⑤若不成功，繼續(xù)組織西流湖站前折返；如必須組織西流湖站后折返時(shí)，通知車站按調(diào)車方式組織列車折返；如西流湖站前道岔計(jì)軸紅光帶，下行線列車無法發(fā)車時(shí)，按道岔故障處理人工準(zhǔn)備進(jìn)路。⑥視情況組織桐柏路列車清客折返，車輛段備用車加開。

（2）市體育中心

①影響CBTC列車運(yùn)行，與市體育中心站核對故障情況，確認(rèn)LCW顯示同樣故障。②及時(shí)通報(bào)設(shè)施設(shè)備部生產(chǎn)調(diào)度，并通知市體育中心站做好人工準(zhǔn)備進(jìn)路準(zhǔn)備。③將列車扣停在市體育中心下行線或折返線Ⅰ/Ⅱ道，與車站核對折返道岔區(qū)域無列車占用，通知信號人員對折返道岔計(jì)軸區(qū)段進(jìn)行單獨(dú)復(fù)位，原則上對故障的處理時(shí)間為5分鐘。④若復(fù)位成功，組織首列車限速25km/h通過道岔區(qū)段，無異常后組織后續(xù)列車恢復(fù)正常折返。⑤若不成功，通知車站按調(diào)車方式組織列車折返。⑥視情況組織鄭州東站清客折返，停車場備用車加開。

事例三：

故障聯(lián)鎖區(qū)：市體育中心聯(lián)鎖區(qū)上行。

故障現(xiàn)象：該聯(lián)鎖區(qū)上行全部計(jì)軸紅光帶，區(qū)域內(nèi)信號機(jī)仍為CBTC下信號機(jī)顯示，道岔占用的計(jì)軸區(qū)段紅光帶，道岔無法轉(zhuǎn)動(dòng)。

影響范圍：出段線～折返線Ⅱ道～市體育中心上行線～博學(xué)路上行線～鄭體聯(lián)鎖區(qū)分界線。

行車組織方式：移動(dòng)閉塞法、調(diào)車方式。

處理程序：

（1）若故障區(qū)域內(nèi)有列車占用

①與市體育中心站核對故障情況，確認(rèn)LCW顯示同樣故障。②及時(shí)通報(bào)設(shè)施設(shè)備部生產(chǎn)調(diào)度。③市體育中心站下行線或折返線Ⅰ/Ⅱ道扣車，與車站核對折返道岔區(qū)域無列車占用，通知信號人員對折返道岔計(jì)軸區(qū)段進(jìn)行單獨(dú)復(fù)位，原則上對故障的處理時(shí)間為5分鐘。④專人盯控計(jì)軸區(qū)段。⑤若復(fù)位成功，先組織列車正常折返，組織后續(xù)第一列車以ATP模式折返，無異常后組織后續(xù)列車恢復(fù)正常折返，再視情況組織其余故障區(qū)段進(jìn)行復(fù)位。⑥若復(fù)位不成功，通知市體育中心站按調(diào)車方式辦理折返作業(yè)。⑦視情況組織鄭州東站列車清客折返，停車場備用車加開。

（2）若故障區(qū)域內(nèi)無列車占用［3］

①與市體育中心站核對故障情況，確認(rèn)LCW顯示同樣故障。②及時(shí)通報(bào)設(shè)施設(shè)備部生產(chǎn)調(diào)度。③市體育中心站下行站線設(shè)置扣車，與車站核對故障區(qū)域無列車占用，通知信號人員對故障區(qū)域計(jì)軸紅光帶進(jìn)行全部復(fù)位，原則上對故障的處理時(shí)間為5分鐘。④專人盯控計(jì)軸區(qū)段。⑤若復(fù)位成功，組織后續(xù)第一列車以ATP模式折返，無異常后行調(diào)組織后續(xù)列車恢復(fù)正常折返，視情況組織其余故障區(qū)段進(jìn)行復(fù)位。⑥若復(fù)位不成功，通知市體育中心站按調(diào)車方式辦理折返作業(yè)。⑦視情況組織鄭州東站列車清客折返，停車場備用車加開。其他聯(lián)鎖區(qū)發(fā)生故障，處理規(guī)則類同，不再贅述。

附圖：

鄭州地鐵1號線信號布置、道岔定位表示及聯(lián)鎖區(qū)分布圖

［1］參見鄭州市軌道交通有限公司運(yùn)營分公司行車組織規(guī)則.

［2］于小四.城市軌道交通供電、弱電系統(tǒng)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)指南［R］.北京：中國鐵道出版社，2008.

［3］于小四.城市軌道交通通信信號系統(tǒng)安裝技術(shù)手冊［R］.北京：中國鐵道出版社，2013.

［4］參見鄭州市軌道交通1號線一期工程初步設(shè)計(jì).

Disposition and Analysis on the Permanent Failure of Zhengzhou Subway Train Communication Signals

Wang Qun
（Zhengzhou Metro Traffic Co.，Ltd.Zhengzhou，Henan，450000）

The City subway traffic fail frequently，for example，train mode is not available，location is lost，and the train displays ban when the signal system is normal.In order to handle the failure better and improve the fault processing efficiency，this paper puts forwards to the solution according to the system characteristics and techniques issues. Meanwhile，combining with the operation case of Zhengzhou Rail Transit Line 1，this paper also optimizes the disposition of relevant typical signal failure.

signal permanent failure；disposition；optimize；subway

U28

A

1671-2862（2015）03-0109-04

2015-05-25

王群，男，鄭州市軌道交通有限公司工程師，研究方向：電氣工程。