肖滋洪　陳帝水

（1.深圳市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部車(chē)輛中心安全技術(shù)部，518040，深圳；（2.深圳市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部車(chē)輛中心檢修一部，518040，深圳∥第一作者，高級(jí)工程師）

地鐵列車(chē)聯(lián)掛后無(wú)法廣播的原因分析及改進(jìn)

肖滋洪1陳帝水2

（1.深圳市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部車(chē)輛中心安全技術(shù)部，518040，深圳；（2.深圳市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部車(chē)輛中心檢修一部，518040，深圳∥第一作者，高級(jí)工程師）

摘 要分析了深圳地鐵羅寶線一期工程電動(dòng)客車(chē)與續(xù)建工程電動(dòng)客車(chē)的乘客信息系統(tǒng)在進(jìn)行聯(lián)掛后，無(wú)法實(shí)現(xiàn)列車(chē)間司機(jī)室對(duì)客室人工廣播功能的技術(shù)原因。結(jié)合實(shí)際運(yùn)營(yíng)操作要求，針對(duì)性地提出了技術(shù)改進(jìn)方案，成功實(shí)現(xiàn)了該項(xiàng)功能。

關(guān)鍵詞地鐵；列車(chē)聯(lián)掛；乘客信息系統(tǒng)；客室廣播失效；改進(jìn)方案

First-author＇s address Operation Headquarters of Shenzhen Metro Co.，Ltd.，518040，Shenzhen，China

深圳地鐵羅寶線共配置了48列電動(dòng)客車(chē)，其中22列由長(zhǎng)春長(zhǎng)客-龐巴迪有限公司生產(chǎn)（以下簡(jiǎn)為“長(zhǎng)客車(chē)”），為羅寶線一期工程列車(chē)；26列由株洲電力機(jī)車(chē)有限公司生產(chǎn)（以下簡(jiǎn)為“株機(jī)車(chē)”），為羅寶線續(xù)建工程列車(chē)。兩種車(chē)型均為6輛編組，并以2 個(gè)3節(jié)車(chē)構(gòu)成的單元車(chē)組呈對(duì)稱(chēng)方式連接。每個(gè)單元車(chē)組的頭車(chē)（A車(chē)）帶司機(jī)室及全自動(dòng)車(chē)鉤。當(dāng)兩列車(chē)進(jìn)行聯(lián)掛時(shí)，聯(lián)掛端A車(chē)通過(guò)全自動(dòng)車(chē)鉤實(shí)現(xiàn)兩列車(chē)控制電路的連接。全自動(dòng)車(chē)鉤電子鉤頭觸點(diǎn)分布見(jiàn)圖1。其中，16～20觸點(diǎn)、116～120觸點(diǎn)用于實(shí)現(xiàn)兩列車(chē)聯(lián)掛后廣播控制線的連接。

在株機(jī)車(chē)到段進(jìn)行功能測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)其與既有長(zhǎng)客車(chē)聯(lián)掛后無(wú)法實(shí)現(xiàn)PA（客室廣播）功能。本文分析產(chǎn)生該問(wèn)題的技術(shù)原因，并針對(duì)性地提出改進(jìn)方案，成功實(shí)現(xiàn)了該項(xiàng)功能。

1　列車(chē)聯(lián)掛后廣播工作原理

當(dāng)株機(jī)車(chē)與長(zhǎng)客車(chē)通過(guò)全自動(dòng)車(chē)鉤聯(lián)掛后，株機(jī)車(chē)的列車(chē)乘客信息系統(tǒng)通過(guò)全自動(dòng)車(chē)鉤實(shí)現(xiàn)兩種車(chē)型乘客信息系統(tǒng)的互聯(lián)互通。為識(shí)別司機(jī)室對(duì)客室對(duì)講模式，在司機(jī)臺(tái)面板上設(shè)置了1個(gè)三位模式選擇開(kāi)關(guān)，操作者可通過(guò)開(kāi)關(guān)選擇PA模式或者CC（司機(jī)室廣播）模式。乘客信息系統(tǒng)廣播控制單元（CACU）主處理器對(duì)三位旋鈕開(kāi)關(guān)的位置信號(hào)進(jìn)行采集識(shí)別，并控制PA控制配線（PA_CRT）和CC控制配線（CC_ CRT）電平的輸出，從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)掛列車(chē)間的PA和CC的控制功能。具體硬件接口功能框圖如圖2所示。PA功能模式的軟件控制邏輯如圖3所示。

根據(jù)設(shè)計(jì)定義，PA_CRT和CC_CRT均為低電平有效。即：無(wú)PA時(shí)，PA_CRT線（450163）相對(duì)于公共線（450162）為大于＋18 V高電平；無(wú)CC時(shí)，CC_CRT線（450164）相對(duì)于公共線（450162）為大于＋18 V高電平。

操作人員通過(guò)司機(jī)臺(tái)面板上的廣播模式旋鈕開(kāi)關(guān)選擇相應(yīng)的廣播模式（PA或CC模式）。若操作人員選擇PA模式，并按下傳聲器按壓通話（PTT）按鈕時(shí)，操作端司機(jī)室所在列車(chē)的PA_CRT線相對(duì)于公共線（450162）為小于＋2.5 V低電平，而CC_ CRT線（450164）仍保持大于＋18 V高電平，此時(shí)允許廣播發(fā)起端司機(jī)室音頻信號(hào)通過(guò)本端CACU，實(shí)現(xiàn)對(duì)本列車(chē)的客室廣播，同時(shí)通過(guò)音頻傳輸線450161和450171將音頻信號(hào)送到另一列車(chē)CACU主處理器處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)另一列車(chē)的客室廣播。

圖1　全自動(dòng)車(chē)鉤電子鉤頭觸點(diǎn)分布圖

圖2　株機(jī)車(chē)與長(zhǎng)客車(chē)聯(lián)掛原理框圖

當(dāng)操作人員選擇CC模式，并按下傳聲器PTT按鈕時(shí)，操作端司機(jī)室所在列車(chē)的CC_CRT線（450164）為小于2.5 V低電平，而PA_CRT線相對(duì)于公共線（450162）保持大于18 V高電平，允許廣播發(fā)起端司機(jī)室音頻信號(hào)通過(guò)本端CACU，實(shí)現(xiàn)對(duì)本列車(chē)司機(jī)室廣播，同時(shí)通過(guò)音頻傳輸線450161和450171將音頻信號(hào)送到另一列車(chē)CACU主處理器處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)另一列車(chē)司機(jī)室廣播。

2　列車(chē)聯(lián)掛后廣播存在問(wèn)題及原因分析

在株機(jī)車(chē)到段進(jìn)行功能測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)該項(xiàng)目列車(chē)與一期既有長(zhǎng)客車(chē)聯(lián)掛后，無(wú)法實(shí)現(xiàn)PA功能，具體表現(xiàn)在長(zhǎng)客車(chē)司機(jī)臺(tái)解鎖后，在株機(jī)車(chē)司機(jī)臺(tái)進(jìn)行PA操作時(shí)，兩列車(chē)客室均無(wú)法聽(tīng)到廣播。當(dāng)列車(chē)在正線運(yùn)營(yíng)需要實(shí)施列車(chē)救援作業(yè)時(shí)，該廣播功能失效，將導(dǎo)致司機(jī)無(wú)法及時(shí)對(duì)列車(chē)乘客進(jìn)行廣播安撫和緊急信息通報(bào)，嚴(yán)重影響運(yùn)營(yíng)安全。

根據(jù)列車(chē)聯(lián)掛工況下PA控制原理，并結(jié)合長(zhǎng)客車(chē)司機(jī)臺(tái)解鎖后株機(jī)車(chē)PA失效的實(shí)際故障現(xiàn)象，對(duì)PA_CRT和CC_CRT在不同使用工況下的電壓值進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1。

圖3　更改前的株機(jī)車(chē)PA控制流程圖

表1　PA和CC廣播控制配線電壓測(cè)量表

對(duì)比表1中的數(shù)據(jù)，在長(zhǎng)客車(chē)司機(jī)臺(tái)解鎖的條件下，PA_CRT線（450163）為低電平，CC_CRT線（450164）為高電平。而根據(jù)圖3所示的軟件控制邏輯流程，當(dāng)長(zhǎng)客車(chē)司機(jī)臺(tái)解鎖后，株機(jī)車(chē)CACU主處理器在檢測(cè)到PA_CRT為低電平且CC_CRT為高電平時(shí)，判斷本車(chē)只能接收長(zhǎng)客車(chē)通過(guò)音頻傳輸線450161和450171傳送的音頻信號(hào)，而不允許在本車(chē)司機(jī)室進(jìn)行PA操作，因此在此種工況下，株機(jī)車(chē)客室和長(zhǎng)客車(chē)客室均無(wú)法聽(tīng)到PA。

通過(guò)上述故障原因分析可確認(rèn)，由于株機(jī)車(chē)關(guān)于聯(lián)掛工況下的廣播軟件功能接口與長(zhǎng)客車(chē)對(duì)應(yīng)功能接口間的協(xié)議不匹配，導(dǎo)致了廣播功能不能實(shí)現(xiàn)。

3　技術(shù)方案改進(jìn)及驗(yàn)證

本著以最低改造代價(jià)，且不對(duì)實(shí)際運(yùn)用操作產(chǎn)生較大影響的原則，實(shí)現(xiàn)兩種車(chē)型的廣播系統(tǒng)兼容和匹配，需對(duì)株機(jī)車(chē)乘客信息系統(tǒng)的CACU主處理器軟件中的接口功能控制邏輯進(jìn)行修訂。

鑒于存在長(zhǎng)客車(chē)司機(jī)臺(tái)解鎖后，PA控制配線將轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖降奶厥馇闆r，可將續(xù)建26列車(chē)的乘客信息系統(tǒng)CACU程序中關(guān)于PA的控制邏輯進(jìn)行如下修訂：

（1）將本車(chē)PA模式激活信號(hào)（450121線高電平）和PTT按鈕已按下作為本端司機(jī)室進(jìn)行PA的觸發(fā)條件；

（2）PA_CRT電平不作為本端司機(jī)室進(jìn)行PA的觸發(fā)條件，僅作為株機(jī)車(chē)接收音頻信號(hào)的一個(gè)控制條件。

修訂后，CACU將在同時(shí)檢測(cè)到PA模式控制線450121電平為高、語(yǔ)音控制線空閑，PTT被按下時(shí)，將傳聲器產(chǎn)生的音頻信號(hào)通過(guò)CACU送到每節(jié)車(chē)客室揚(yáng)聲器進(jìn)行廣播，同時(shí)通過(guò)全自動(dòng)車(chē)鉤的音頻傳輸線45161、45171將音頻信號(hào)傳給另一列車(chē)進(jìn)行廣播，從根本上解決了無(wú)PA的問(wèn)題。修改后的相關(guān)軟件邏輯如圖4所示。

軟件修訂完畢發(fā)布后，多次安排株機(jī)車(chē)與長(zhǎng)客車(chē)進(jìn)行聯(lián)掛廣播測(cè)試。經(jīng)驗(yàn)證，兩列車(chē)的司機(jī)臺(tái)無(wú)論解鎖與否，任意一個(gè)司機(jī)臺(tái)發(fā)起PA，兩列車(chē)的客室均能正常聽(tīng)到廣播聲音。

圖4　修改后的續(xù)建26列車(chē)PA控制邏輯圖

4　結(jié)語(yǔ)

目前株機(jī)車(chē)已按修訂后的控制邏輯完成了乘客信息系統(tǒng)CACU主處理器軟件的升級(jí)改造工作，使用情況良好，說(shuō)明該技術(shù)優(yōu)化方案是正確合理的。本次升級(jí)改造項(xiàng)目利用現(xiàn)場(chǎng)有利條件巧妙地解決了車(chē)輛設(shè)計(jì)遺留問(wèn)題，同時(shí)明確了深圳地鐵不同項(xiàng)目列車(chē)全自動(dòng)車(chē)鉤中關(guān)于列車(chē)廣播控制信號(hào)的接口協(xié)議，為深圳地鐵后續(xù)新購(gòu)車(chē)輛項(xiàng)目提供了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具有重要的指導(dǎo)意義。

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Analysis of PA Failure in Train Couplet and Improvement

Xiao Zihong，Chen Dishui

AbstractBy analyzing the technical reasons of PA failure in the first phase project of Luobao Line in Shenzhen metro，which happened just when the engineering electric vehicles were coupling，and the manual brocasting from driver＇s cab failed to reach the passenger compartment.Combined with the practical operating requirements，an improved solution to the failure is proposed，which has successfully realized the broadcasting function.

Key wordsmetro；train couplet；passenger information system；public address（PA）failure；improvement

中圖分類(lèi)號(hào)U 270.38＋2

DOI：10.16037∕j.1007-869x.2016.01.021

收稿日期：（2014-06-18）