廖延初

地鐵是城市交通中載客量最大的交通工具，若因為其故障停運(yùn)將會引起城市交通很大的不便。CBTC系統(tǒng)作為地鐵列車中關(guān)鍵的部分，其在地鐵運(yùn)行中也會產(chǎn)生信號故障，雖然不會引發(fā)地鐵交通停運(yùn)，但也會對運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響。對此，本文主要對地鐵CBTC的運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行分析，闡述其工作原理和相關(guān)結(jié)構(gòu)，對其運(yùn)行中會可能會產(chǎn)生的故障進(jìn)行歸納研究，并給出相應(yīng)的解決方法，期待為維護(hù)地鐵正常運(yùn)行貢獻(xiàn)力量。

信號系統(tǒng)作為軌道交通地鐵的關(guān)鍵部位，在列車的正常運(yùn)行中，起著不可或缺的作用，根據(jù)地鐵行車密度，信號系統(tǒng)可以劃分為移動閉塞系統(tǒng)、固定閉塞系統(tǒng)、準(zhǔn)移動閉塞系統(tǒng)，無線CBTC隸屬移動閉塞系統(tǒng)，采用無線局域網(wǎng)通信。

地鐵CBTC信號系統(tǒng)介紹

CBTC系統(tǒng)依靠移動通信來實現(xiàn)信息傳遞，實時共享車輛位置信息。利用車載設(shè)置。軌道通信設(shè)施達(dá)到與車站或者是車輛中控中心來進(jìn)行信息共享。從而調(diào)控車輛運(yùn)行速度。在車輛和地標(biāo)之間建立一個雙向、連續(xù)、高速的通訊信號，維持列車行車狀態(tài)。保證行車命令與地表控制之間有效及時地傳遞。同時定位列車精準(zhǔn)位置、車與車之間的相對速度和距離。保證列車與列車之間的安全距離。

地鐵CBTc信號系統(tǒng)系統(tǒng)原理

CBTC是運(yùn)用車載設(shè)施和軌道配備設(shè)施之間的雙向通訊來實現(xiàn)溝通和位置共享。地鐵列車在行駛過程中連續(xù)向車輛控制中心傳輸信息。包含車輛方向、位置、速度等。處于控制中心的工作人員和設(shè)備根據(jù)車輛傳輸?shù)男畔慝@取車輛的最大制動距離。如此才能保障行駛車輛之間的安全距離。前后兩個移動閉塞分區(qū)同時以較小的安全距離來運(yùn)行前進(jìn)。保障較高速度的同時縮短安全距離，這是提升整個地鐵運(yùn)行效率最為有效的方式。

CBTC系統(tǒng)具體由如下幾個子系統(tǒng)組成：ATS子系統(tǒng)、車載子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)、地面子系統(tǒng)。在地鐵列車的運(yùn)行中。各個子系統(tǒng)各司其職。ATS保障車輛的運(yùn)行調(diào)整，負(fù)責(zé)列車的追蹤以及識別等功能；車載負(fù)責(zé)車輛速度測定、車輛定位、智能控制；數(shù)據(jù)通信則負(fù)責(zé)車輛和地面之間、地面與地面之間、地面和車輛內(nèi)部數(shù)據(jù)之間的交換；地面子系統(tǒng)接受和處理列車信息，并將地面信息反饋給列車。幾大系統(tǒng)獨(dú)立而相互依存。共同維護(hù)列車安全行駛。

地鐵車輛cBTC系統(tǒng)車載信號常見的故障

ATP冗余故障

按照慣例，地鐵會配備備選車載信號設(shè)施，以預(yù)防故障產(chǎn)生，兩份車載信號設(shè)施分別配備在車輛的車頭和車尾位置。在運(yùn)行的過程中。頭部位置的車載信號設(shè)施發(fā)生故障之后。車尾的信號設(shè)備擔(dān)當(dāng)整個車輛行車中的信號發(fā)送任務(wù)。這便是所謂的冗余。車輛正常運(yùn)行的情況下。換句話說就是在IXLC和CTC條件下，地鐵車輛的前端和后端的信號才能同時穩(wěn)定存在，保障車輛正常運(yùn)行。一旦出現(xiàn)故障之后就無法啟動ITC狀態(tài)。需要對ATP進(jìn)行人工檢查駕駛模式。在如此情況下，車輛的自動駕駛模式選擇不會因為人工檢查被干擾。仍然與冗余情況下正常發(fā)揮其功能。

控制系統(tǒng)的無線通信丟失故障

無線損失是在地鐵車輛CBTC系統(tǒng)的常見故障，通過分析系統(tǒng)的運(yùn)行故障，目前該類故障發(fā)生也越來越頻繁。給地鐵車輛的安全運(yùn)轉(zhuǎn)帶來較大的隱患。

地鐵cBTc系統(tǒng)信號常見故障的處理措施

ATP冗余故障的處理措施。ATP冗余故障除了在設(shè)備技術(shù)上更新升級之外，沒有其他更好的方式來徹底解決。若是能在設(shè)施上升級完善，將會直接減少地鐵運(yùn)行中的ATP的故障次數(shù)。并且能夠更加有效的保障信車輛運(yùn)行的信號發(fā)送穩(wěn)定。這是未來解決ATP故障，保障地鐵列車穩(wěn)定的最有效途徑。

倘使車輛在運(yùn)行中。非備選車載設(shè)備發(fā)生了冗余故障。在該種情況下前文已經(jīng)介紹，該故障不會對車輛的正常運(yùn)行造成傷害，發(fā)生該類冗余故障之后，可以選擇車輛運(yùn)行結(jié)束安全停靠后再去對車輛故障進(jìn)行維修，但是發(fā)生了冗余故障之后。發(fā)現(xiàn)切換了備選車載設(shè)備后。仍然無法正常傳輸車輛運(yùn)行信號。此時解決故障的方式是重啟ATP系統(tǒng)設(shè)備，并且切斷開關(guān)。待車輛運(yùn)行結(jié)束后再對故障進(jìn)行排查，對車輛車載設(shè)備進(jìn)行維修，保障車輛運(yùn)行的安全。

控制系統(tǒng)無線通信丟失故障的處理措施。CBTC車載信號在行車過程中突然丟失會對車輛運(yùn)行造成巨大的安全隱患。所以必須要加強(qiáng)車輛控制系統(tǒng)無線通信的故障處理能力。在行車中若是發(fā)生信號中斷，需要立即重啟無線單元，安排檢測人員首先檢查車輛無線的指示燈是否能夠正常顯示。還要檢查CPU、電源、加密版等各個設(shè)施的運(yùn)行情況。倘若設(shè)施運(yùn)行也出現(xiàn)問題。需要重啟無線單元。啟動步驟如下：①扳下CBTC車載信號系統(tǒng)無線單元的RCSCB斷路器，并斷開其兩端的RCSCB。②首先把無線車載設(shè)施的ATPFS某一端扳到發(fā)生故障位置，維持半分鐘自后等待顯示屏上的“system-down”消失。此時再將RCSCB斷路器閉合，車輛前端和后端的RCSCB均恢復(fù)功能，同時將ATPFS歸位，待兩分半鐘后看無線車載設(shè)施的信號燈是否正常顯示。無線單元重啟結(jié)束。

加強(qiáng)對設(shè)備的檢修和維護(hù)。通常情況下，在運(yùn)行的地鐵CBTC系統(tǒng)的車輛信號系統(tǒng)中。無線芯片的設(shè)計可能會導(dǎo)致無線損耗，如信號的相互干擾，當(dāng)無線信號造成丟失時，必須重新啟動設(shè)備將使系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。并且它與設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)有直接的聯(lián)系。我們必須加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)。如此降低CBTC系統(tǒng)無線丟失概率。

綜述。車輛CBTC系統(tǒng)故障需要防患于未然，平時加大檢修維護(hù)力度，避免在運(yùn)行中出現(xiàn)故障，造成不必要的安全隱患。