簡析成都地鐵4號線計軸工作原理及故障應(yīng)急處置

申 雄

（成都地鐵運營有限公司，成都 610081）

成都地鐵4號線采用基于無線通信的列車自動控制系統(tǒng)，計軸作為列車占用檢測設(shè)備，在信號系統(tǒng)中扮演著重要角色，在行車閉塞中作為行車安全的檢查設(shè)備，能夠給予行車更好的安全保證[1]。

1 計軸系統(tǒng)的工作原理

為了實現(xiàn)對計軸區(qū)段空閑和占用的檢測，在計軸區(qū)段兩端設(shè)置計軸點，用于檢測輪對數(shù)及運行方向。

計軸區(qū)段檢測計算公式：

其中，.N.——取反；*——相與。

為精確定位列車位置，ATC系統(tǒng)將計軸區(qū)段劃分為一個或多個虛擬的ATP區(qū)段，每一個ATP區(qū)段不少于一列車的長度。如圖2所示，計軸區(qū)段A為一個物理區(qū)段，被ATC系統(tǒng)劃分為2個虛擬的ATP區(qū)段，即“ATP區(qū)段C”和“ATP區(qū)段D”。

通信正常情況下，列車占用及出清檢測以ATC為主，計軸檢測為輔，通過公式計算得出計軸區(qū)段真值，如表1所示。

表1 聯(lián)鎖區(qū)段真值表

以表1中情況4為例，對計軸空閑檢測原理進行說明：

計軸區(qū)段A為0，表示計軸區(qū)段A有列車占用；

計軸狀態(tài)B為0，表示計軸區(qū)段狀態(tài)正常；

ATP區(qū)段C/D均為1，表示ZC檢測虛擬區(qū)段C、D均處于出清狀態(tài)；

根據(jù)空閑檢測計算公式（1），參照表1中情況4，有E=（0*.N.0+1*1）=1；即為表中CI區(qū)段E的值，表示在該情況下，計軸區(qū)段A檢測結(jié)果為出清狀態(tài)，而ATC認為計軸區(qū)段A空閑。

此即計軸棕光帶產(chǎn)生原理：當(dāng)計軸檢測占用，而ZC檢測出清時，ZC將計軸切除，顯示棕光帶。

2 計軸狀態(tài)顯示

2.1 MMI上計軸狀態(tài)顯示

MMI上計軸有以下狀態(tài)顯示：

穩(wěn)定藍色：計軸區(qū)段處于空閑狀態(tài)；

穩(wěn)定綠色：計軸處于出清狀態(tài)，是進路一部分；

穩(wěn)定白色：計軸處于出清狀態(tài)，故障鎖閉；

穩(wěn)定粉紅色：計軸區(qū)段被CBTC列車占用；

穩(wěn)定紅色：計軸區(qū)段處于占用狀態(tài)；

穩(wěn)定棕色：計軸區(qū)段被ATC切除；

穩(wěn)定深綠色：計軸區(qū)段被保護區(qū)段征用；

穩(wěn)定的灰色：聯(lián)鎖故障或ATS與聯(lián)鎖通訊中斷；

當(dāng)前狀態(tài)閃爍：計軸區(qū)段被執(zhí)行“區(qū)段跟蹤切除”，以當(dāng)前顏色閃爍。

2.2 計軸區(qū)段的顯示層級

計軸區(qū)段顯示層級由高到低依次為：灰色、粉紅色、紅色、棕色、綠色、深綠色、白色和藍色。

3 計軸故障的影響及應(yīng)急處置

3.1 計軸故障鎖閉

列車未按照進路方向出清時，計軸區(qū)段故障鎖閉，顯示為白色光帶。

3.1.1 計軸故障鎖閉影響

1）影響與故障鎖閉區(qū)段方向相反的進路排列；

2）道岔區(qū)段故障鎖閉，該道岔不能“定操”或“反操”。

3.1.2 應(yīng)急處置

1）對故障鎖閉區(qū)段執(zhí)行“區(qū)故解”；

2） 排列一條與故障鎖閉區(qū)段方向相同的進路，再執(zhí)行“取消進路”或“人解進路”；

3）聯(lián)鎖機重啟后，故障聯(lián)鎖區(qū)全部計軸故障鎖閉，執(zhí)行“上電解鎖”。

3.2 計軸棕光帶

當(dāng)ATC系統(tǒng)檢測列車出清，計軸檢測未出清時，遵循“故障導(dǎo)向安全”的原則，該計軸被ATC系統(tǒng)切除。

3.2.1 棕光帶的影響

1）棕光帶不影響CBTC列車運行。列車接近時，因包絡(luò)占用，升級顯示為紅光帶，因系統(tǒng)能判斷為包絡(luò)占用，不影響車載信號；

2）棕光帶不影響道岔轉(zhuǎn)動，列車接近時，因包絡(luò)占用，升級顯示為紅光帶，影響道岔“定操”或“反操”；

3）連續(xù)2個計軸不同時段出現(xiàn)棕光帶，升級顯示為紅光帶；

4）棕光帶影響非CBTC列車運行，列車需降級越紅燈運行。

3.2.2 應(yīng)急處置

1）指令車站對故障計軸執(zhí)行“計軸預(yù)復(fù)零”，組織列車軋過后，操作“確認計軸有效”；

2）聯(lián)鎖區(qū)多個計軸棕光帶時，可執(zhí)行“組確認計軸有效”。

3.3 計軸紅光帶

ZC正常情況下，一般不會出現(xiàn)計軸紅光帶故障；棕光帶故障下，列車接近后因包絡(luò)占用，棕光帶升級顯示為紅光帶；連續(xù)2個計軸不同時段出現(xiàn)棕光帶故障時，棕光帶升級顯示為紅光帶；非通信列車軋過棕光帶后，因AP遺留，棕光帶升級顯示為紅光帶；ZC故障情況下，因計軸磁頭干擾等因素，可能會產(chǎn)生計軸紅光帶。

3.3.1 紅光帶的影響

1）紅光帶影響CBTC列車運行，列車在紅光帶前自動停車，列車需降級運行；

2）道岔區(qū)段紅光帶，影響道岔“定操”或“反操”。

3.3.2 應(yīng)急處置

1）指令車站操作“計軸預(yù)復(fù)零”，組織列車軋過后恢復(fù)；

2）專業(yè)人員對故障計軸執(zhí)行“直接復(fù)零”；

3）聯(lián)鎖區(qū)多個或全部計軸紅光帶時，執(zhí)行電話閉塞法。

3.4 聯(lián)鎖區(qū)灰顯

聯(lián)鎖故障或ATS與聯(lián)鎖通訊中斷時，聯(lián)鎖區(qū)灰顯，計軸占用及車次信息全部消失，聯(lián)鎖區(qū)灰顯通常是以聯(lián)鎖區(qū)為單位出現(xiàn)。

3.4.1 聯(lián)鎖區(qū)灰顯的影響

聯(lián)鎖故障時，故障區(qū)域內(nèi)列車EB；

ATS與聯(lián)鎖通訊時，無法監(jiān)控列車運行，列車運行正常。

3.4.2 應(yīng)急處置

聯(lián)鎖區(qū)灰顯時，按電話閉塞法組織行車。

4 案例分析

4.1 事件經(jīng)過

2017年7月19日08：50，成都地鐵4號線中央ATS顯示光華公園聯(lián)鎖區(qū)ST1718計軸區(qū)段棕光帶（位于道岔區(qū)段，道岔處于反位），129次在涌泉下行開出后，ST1718、T1705計軸區(qū)段突變紅光帶，列車EB，X1701信號機無法開放，行調(diào)組織129次降級越紅燈進站，專業(yè)人員操作計軸直接復(fù)零成功。其線路示意如圖3所示。

4.2 事件分析

1）ZC檢測列車出清ST1718計軸區(qū)段，計軸檢測未出清，ZC將計軸切除，MMI上顯示棕光帶，棕光帶不影響CBTC列車運行；

2）ST1718、T1715連續(xù)2個計軸在不同時段出現(xiàn)棕光帶，系統(tǒng)升級顯示為紅光帶，紅光帶影響CBTC列車運行，列車在紅光帶前自動停車，X1701信號機無法開放，列車需越紅燈運行；

3）折返進路建立后，因進路內(nèi)方第一區(qū)段ST1718紅光帶，列車以RM模式降級越紅燈進入進路內(nèi)方，折返進路無法解鎖；

4）列車通過后，ST1718顯示棕光帶，行調(diào)執(zhí)行“人解進路”+“區(qū)故解”，解鎖該進路。

5 結(jié)語

計軸是重要的信號設(shè)備，是實現(xiàn)列車正常運行及監(jiān)控的重要保障。計軸故障會不同程度影響列車運行及服務(wù)質(zhì)量。運營時出現(xiàn)計軸故障，需及時采取正確的應(yīng)急處置措施，最大限度減小故障影響。

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