蔣 磊

(邵陽學院電氣工程學院，湖南 邵陽 422000)

1 某城市地鐵時鐘不同步故障分析

1.1 故障現(xiàn)象

某城市地鐵線路由于其外部時鐘的跳變而導致信號系統(tǒng)出現(xiàn)的改變，出現(xiàn)此情況后發(fā)現(xiàn)列車的時鐘也出現(xiàn)了不同步的現(xiàn)象，列車自動運行系統(tǒng)也被限速，并且其中一部分車站的乘客信息系統(tǒng)中也沒有相應的列車到站信息。

1.2 故障現(xiàn)象分析

在正常運行過程中，此地鐵線路的信號系統(tǒng)主要使用過網絡接口協(xié)議的方式與外部時鐘源進行連接的，并且采取網絡時間協(xié)議(NTP)開展時鐘的同步工作。就在2019年4月30日，該地鐵外部時鐘源由于發(fā)生了時鐘故障而致使時鐘跳變至2019年4月23日的狀態(tài)中，并且信號系統(tǒng)的通信前置機也檢測到時鐘源的跳變已經遠遠大于1000s，在此，相關檢測人員立即停止了NTP服務。通信前置機主要根據主備機來對NTP的時鐘服務進行動態(tài)控制，在此期間，其主機會間隔5min自動檢查NTP的運行狀態(tài)，若此時NTP服務處于未啟動狀態(tài)，相關工作人員需要立即啟動相應服務，并依據此備機關閉NTP服務。通常情況下，NTP服務會無限制接受外部時鐘所呈現(xiàn)的時間，并在其接受之后將通信前置機主機時間跳變至2019年4月23日的狀態(tài)，而由于通信前置機的時間出現(xiàn)跳變，CATS就會檢測出其時鐘與時鐘源相差時間超過1000s，此時，起就會自動停止NTP服務。

由上述可知CATS跳變至2019年4月23日，并且網關也檢測到此時時鐘與時鐘源主機相差時間超過1000s，此時就會立即停止NPT服務，在此階段，網關并沒有利用其中的主備機對NPT服務系統(tǒng)進行動態(tài)控制，但是由于前期NPT協(xié)議的相關工具一直處于不太穩(wěn)定的狀態(tài)，并且也出現(xiàn)過明顯的自動停止情況，所以在實際的運行過程中，相關工作人員針對NPT服務創(chuàng)建了一個任務自啟動的功能，如果此時網關將自啟動任務設置在7點，那么在7點時，網關同樣也會跳變至2019年4月23日。

2 優(yōu)化時鐘同步的方案

(1)信號系統(tǒng)通信前置機與系統(tǒng)外部的時鐘系統(tǒng)應采用自開發(fā)軟件，由于NTP協(xié)議中的Meinberg工具針對于時鐘源在1000s內發(fā)生的偏差或跳變有效，而在信號系統(tǒng)的實際運行中需要外部時鐘源只存在幾秒或幾十秒的偏差時，則需要將信號系統(tǒng)的通信前置機和外部的時鐘系統(tǒng)取消同步狀態(tài)。

(2)當同步上一層的時鐘設備處于雙套狀態(tài)下，且時鐘之間的偏差已經超過50ms，那么，此時必須將一臺設備中的時鐘源停止，以確保下一層時鐘設備的同步工作順利進行。

(3)如果2臺信號系統(tǒng)通信前置機均采用自開發(fā)軟件接口與外部的時鐘源同步，但是此時其不能確保2臺通信前置機的時鐘精度均在50ms之內，那么這2臺通信前置機不能同時為下一層的時鐘源提供相關的時間服務。

(4)若2臺通信前置機有一個為主機、一個為備機，那么2臺設備的熱備可進行隨時的切換，當主機進行NPT服務時，備機則會中停止對NPT的服務工作，以此來確保2臺服務器能夠與一臺通信前置機進行同步，這樣做可以將2臺應用服務器的精準卻控制在50ms之內。

(5)如果時鐘的下一層設備的精度控制在50ms之內，那么就可以將下一層設備中的2臺服務器設置為時鐘源，這樣就在一定程度上提高了設備的冗余性。

(6)將2臺網關服務器進行2臺應用服務器的同步工作時，由于應用服務器的的精準卻被控制在了50ms以內，那么企業(yè)就可以保證2臺網關服務器的精度在50ms之內。

(7)車載控制器可將設備中的2臺網關服務器作為時鐘源進行同步工作；而其他的列車控制終端以及車站列車控制終端則可以將下一層設備中的2臺應用服務器作為時鐘源進行同步工作。

3 結束語

總而言之，信號系統(tǒng)和時鐘同步系統(tǒng)是保證城市軌道交通正常運行的重要部分，其在提高列車運行安全性和可靠性上發(fā)揮著重要的作用。因此，相關工作人員必須要對信號系統(tǒng)的時鐘同步故障問題進行全面的分析，并針對這些問題不斷優(yōu)化時鐘同步的工作方案，為列車運行的安全性和可靠性提供保障。