方瀟儀 蔡 波 王 威

(蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司運(yùn)營一分公司，215101，蘇州∥第一作者，工程師)

蘇州軌道交通3號線信號系統(tǒng)采用的是卡斯柯Urbalis888基于無線連續(xù)通信的移動閉塞系統(tǒng)，車載信號系統(tǒng)是卡斯柯信號系統(tǒng)里的一個子系統(tǒng)。ATCCB(車載信號系統(tǒng)總斷路器)為列車一端的車載信號設(shè)備總空開，控制著車載設(shè)備工作電流的通斷。ATCIS(車載信號系統(tǒng)隔離開關(guān))則是隔離信號傳輸信息轉(zhuǎn)由純車輛功能控制的旋鈕開關(guān)。根據(jù)車載信號系統(tǒng)控制電路原理圖，ATCCB同時還控制著DCSR(數(shù)據(jù)通信繼電器)等繼電器的得電和失電。一旦ATCCB跳閘，會導(dǎo)致ATCIS旋鈕無效，DCSR等繼電器始終無法得電，將造成列車緊急制動無法緩解、車門無法打開等情況，嚴(yán)重影響列車運(yùn)營。本文探討ATCIS開關(guān)接點(diǎn)及DCSR電路改造方案，以解決因ATCCB跳閘而導(dǎo)致的運(yùn)營問題。

1 問題分析

蘇州軌道交通3號線列車ATCCB斷開試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 蘇州軌道交通3號線列車ATCCB斷開試驗(yàn)結(jié)果

由表1可見：

1) 當(dāng)Tc1端激活且Tc1端ATCCB斷開時，即使操作Tc1的ATCIS，車載DSO(離散安全輸出)板也無法輸出零速信號。這一點(diǎn)，與4號線列車的試驗(yàn)現(xiàn)象不同。4號線列車的Tc1端ATCCB斷開后，列車仍有零速信號。經(jīng)檢查，3號線列車與4號線列車與零速信號相關(guān)的硬線與硬件均無異常，可能是3號線列車與4號線列車車載信號系統(tǒng)軟件存在差異而導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不同。

3號線列車只有Tc1端的ATC(列車自動控制)子系統(tǒng)與車輛網(wǎng)絡(luò)有接口。因此，當(dāng)斷開Tc1端的ATCCB時，會同時斷開車輛網(wǎng)絡(luò)，這會導(dǎo)致列車兩端的里程計都無效。之所以Tc1端ATCCB斷開會導(dǎo)致無零速信號，是由于3號線列車車輛網(wǎng)絡(luò)速度變量使用的是 data 類型(斷開Tc1端的ATCCB之后，與車輛網(wǎng)絡(luò)通信中斷，沒有車輛網(wǎng)絡(luò)給的速度作比較，data 類型變量認(rèn)為當(dāng)前的車輛網(wǎng)絡(luò)速度為 undefined)，即斷開Tc1端的ATCCB之后 ，Tc1端的里程計無效；因?yàn)榇藭r車輛網(wǎng)絡(luò)被斷開，Tc2端里程計沒有可與之相比較的有效速度源，因此Tc2端里程計也無效，所以也不會輸出零速信號。

列車無零速信號的直接影響就是車門無法打開，導(dǎo)致乘客無法上下車；列車緊急制動無法緩解，導(dǎo)致列車無法牽引。這將嚴(yán)重影響運(yùn)營。

2) 只要司機(jī)在本端駕駛，本端ATCCB空開跳閘，就會導(dǎo)致緊急制動無法緩解，司機(jī)只能去尾端隔離ATC使得本端DCSR得電，從而達(dá)到緩解緊急制動的目的。列車緊急制動不緩解，帶來的直接影響就是列車無法牽引，將嚴(yán)重影響運(yùn)營。

由上述分析可見，ATCCB的下游設(shè)備是ATCIS及DCSR等繼電器，ATCCB閉合才能實(shí)現(xiàn)ATC傳輸信息隔離，ATCCB斷開就不能實(shí)現(xiàn)ATC傳輸信息隔離。因此，若ATCCB跳閘，無論是ATCIS閉合還是斷開，DCSR都無法得電，無法達(dá)到隔離信號的目的。這一點(diǎn)與接口技術(shù)規(guī)范中的規(guī)定“在ATC旁路狀態(tài)下，車輛應(yīng)不考慮所有ATC輸出控制”相違背，故需要對有關(guān)電路進(jìn)行改造。

2 改造方案及現(xiàn)場測試

2.1 改造方案

改造ATCIS開關(guān)接點(diǎn)及DCSR電路，使ATCIS和DCSR等繼電器不受ATCCB控制。實(shí)現(xiàn)當(dāng)ATCCB斷開后，通過隔離本端ATCIS就能實(shí)現(xiàn)DCSR等接口繼電器得電。改造后的電路如圖1所示。

圖1 ATCIS開關(guān)接點(diǎn)及DCSR電路改造后電路圖截圖Fig.1 Circuit screenshot of ATCIS switch contact and DCSR circuit after reformation

該改造方案將ATCIS開關(guān)的7-8接點(diǎn)及DCSR等繼電器直接接到與ATCCB供電總線線路(緊急供電母線)相并聯(lián)位置，脫離ATCCB的串聯(lián)控制。為對ATCIS及DCSR等繼電器設(shè)備進(jìn)行電路保護(hù)，新增了一個空氣開關(guān)ATCICB(信號系統(tǒng)隔離斷路器)。

改造前后電壓未變，加載在繼電器兩端的電壓都為110 V。ATCIS隔離開關(guān)獨(dú)立使用0.5 A斷路器供電，新增斷路器下將有6個斷路器負(fù)載(每個按5 W計算，共30 W)，按單端80 V考慮蓄電池供電，額定電流為0.38 A，滿足改動需求。

結(jié)合列車布線圖進(jìn)行現(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)，緊急供電母線的52號位有空接點(diǎn)可以連接(對ATCCB進(jìn)行斷開測試，此接點(diǎn)電壓仍為110 V)，并且電器柜有補(bǔ)空的空開位置可以制作，故可新增一條線纜，一端接ATCICB的輸入端，另一端接供電母線的52點(diǎn)位，ATCIS原來的7接點(diǎn)接到ATCICB的輸出端。

2.2 改造方案實(shí)施

經(jīng)與信號系統(tǒng)供應(yīng)商和車輛供應(yīng)商溝通，確定該改造方案可行。供應(yīng)商與蘇州軌道交通共同提出實(shí)施方案，落實(shí)整改。改造過程分三步進(jìn)行，分別為拆改配線及新增空開、靜態(tài)功能測試和動態(tài)功能測試。

拆改配線及新增空開后，首先進(jìn)行靜態(tài)測試：當(dāng)斷開Tc1端ATCCB時，緊急制動無法緩解；當(dāng)隔離ATCIS后，緊急制動可緩解。靜態(tài)測試達(dá)到了預(yù)期改造效果。

動態(tài)測試：對改造實(shí)施完成后的列車進(jìn)行動態(tài)功能驗(yàn)證。列車運(yùn)行過程中，當(dāng)斷開Tc1端ATCCB時，列車緊急制動并無法緩解；當(dāng)隔離ATCIS后，緊急制動可緩解。動態(tài)測試達(dá)到了預(yù)期改造效果。該改造方案能夠確保各駕駛模式及相關(guān)車載功能正常運(yùn)行，列車可上線安全運(yùn)營。改造方案實(shí)施后蘇州軌道交通3號線列車ATCCB斷開試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 改造方案實(shí)施后蘇州軌道交通3號線列車ATCCB斷開試驗(yàn)結(jié)果

有零速信號就能保證車門一定能打開，不會影響乘客上下車。并且電路改造后，無論哪端ATCCB跳閘，都能通過隔離司機(jī)端ATCIS來實(shí)現(xiàn)緊急制動緩解，不會導(dǎo)致列車無法牽引，更不會使故障產(chǎn)生的影響進(jìn)一步擴(kuò)大化。

3 結(jié)語

改造前，若因ATCCB跳閘導(dǎo)致緊急制動，司機(jī)能察覺到的只有DMI(駕駛室顯示屏)黑屏及列車產(chǎn)生緊急制動。司機(jī)需對所有ATCCB跳閘情況進(jìn)行整合并形成故障處理流程圖，流程繁瑣，耽誤運(yùn)營時間。改造后，出現(xiàn)任何信號重大故障，只需切除本端ATC隔離開關(guān)，3 s時間就能保證以車輛模式的運(yùn)行，大大減少了司機(jī)在判斷故障和處理故障上所消耗的時間。改造方案有效規(guī)避了電路設(shè)計缺陷導(dǎo)致的故障風(fēng)險。經(jīng)調(diào)研，目前蘇州軌道交通3號線和4號線列車都可按該改造方案進(jìn)行相應(yīng)改造。對于后續(xù)增購列車，在前期列車裝配過程中就可參照該改造方案實(shí)施電路搭建。