2號線TWC系統(tǒng)停站不準故障分析與處理

刁中赟

【摘要】 TWC子系統(tǒng)作為ATO系統(tǒng)中的一項關(guān)鍵技術(shù)，它的定位準確與否，極大程度上影響著整個二號線的運行效率。本文先從二號線ATO系統(tǒng)入手，著重介紹了TWC子系統(tǒng)的停站原理，然后，通過不同的故障案例系統(tǒng)地闡述不同的處理方法。最后，在文末提出了一些預(yù)防性的措施。

【關(guān)鍵詞】 列車自動運行 車地通信 信號環(huán)線

Abstract：The TWC subsystem，as a key technology of the ATO system， its accurate or not，largely affects the efficiency of the whole line 2. In this paper， starting from the ATO system of the line 2， the paper focuses on the stop principle of the TWC subsystem， through different fault cases systematically elaborates different processing methods. Finally，in the end， the paper puts some preventive measures.

Key words：ATO，TWC，signal loop

一、引言

上海地鐵二號線是上海軌道交通網(wǎng)絡(luò)中的一條重要線路。ATO系統(tǒng)作為ATC系統(tǒng)的子系統(tǒng)，其對提高城市軌道交通的運行水平起著至關(guān)重要的作用。TWC系統(tǒng)中停車精度技術(shù)作為ATO系統(tǒng)中的一項關(guān)鍵技術(shù)，它的定位準確與否，直接影響到二號線整體運營質(zhì)量。

然而，隨著時間的推移，出現(xiàn)了一些問題和故障。例如，列車沖出站臺，列車未到達站臺區(qū)域等，都對整個二號線的運行效率產(chǎn)生了一定的影響。因此，對二號線TWC系統(tǒng)進行研究，減少由此引起的故障，使設(shè)備能夠安全、可靠的運行，為二號線的正常運營提供有力的技術(shù)保障至關(guān)重要。

二、二號線ATO系統(tǒng)停站原理

整個二號線TWC信號環(huán)線由中心位置向站臺兩側(cè)對稱鋪設(shè)，環(huán)線長度覆蓋全站臺區(qū)域，鋪設(shè)至軌道電路S bond位置（如圖1所示），采用交叉環(huán)線方式進行列車精確定位，實現(xiàn)車地通信。由于環(huán)線是一整根線纜且相互交叉，在交叉位置存在兩個大小相等、相反方向的電流，因此環(huán)線交叉位置感應(yīng)信號相互抵消為0。

二號線列車ATO程序停車過程是由車載ATO系統(tǒng)、軌旁TWC系統(tǒng)、聯(lián)鎖、軌道電路共同協(xié)作完成（圖2所示）。

當列車以ATO模式占用站臺前一區(qū)段軌道電路時，軌道聯(lián)鎖MT將軌道區(qū)段占用信息通過NVLE告知TWC系統(tǒng)，軌旁TWC啟動CTM（連續(xù)發(fā)送模式），軌旁TWC環(huán)線不間斷地發(fā)送高電平信號。當列車進入站臺區(qū)段，檢測到進入站臺的軌道電路bond時，開始啟動程序停車，通過車載ATC系統(tǒng)內(nèi)存有的站臺軌道區(qū)段長度計算停站制動曲線。車載系統(tǒng)通過一個高電平、低電平的變化來確定列車經(jīng)過了一個環(huán)線交叉點，不斷利用這個環(huán)線交叉點的位置修正停站制動曲線。整個列車ATO程序停站過程中，車載ATC系統(tǒng)會選擇4個關(guān)鍵的軌旁環(huán)線交叉點進行不斷定位校正并修正停站制動曲線，并最終實現(xiàn)精確停站。特別注意的是，進站bond或TWC環(huán)線交叉點的檢測錯誤將導(dǎo)致停站不準。

三、故障案例與故障處理

3.1故障處理主要流程與步驟

1）及時準確地了解故障情況，主要包括故障時間、列車號、故障現(xiàn)象等

2）立即登程向司機了解情況，查看面板、板卡情況，下載PTU等各類數(shù)據(jù)

3）分析數(shù)據(jù)，與軌旁、車輛方面進行技術(shù)溝通

4）修復(fù)后確認后向調(diào)度回復(fù)故障原因、設(shè)備狀態(tài)等信

3.2 故障的分類

3.2.1 車輛故障引起的列車沖出站臺故障

（1）故障案例

2015年3月28日7時11分，報0244車上行在威寧路站ATO對位不準（有不停站趨勢，經(jīng)過緊急制動后停車）。

（2）故障分析與處理

主要是該列車停站過程中，車載ATC系統(tǒng)發(fā)送到車輛的控制指令出現(xiàn)了故障或者制動力出現(xiàn)偏差所導(dǎo)致。列車在ATO模式運行時，車載ATC系統(tǒng)通過兩個控制指令POWER和COAST指令組合來控制列車（表1所示），POWER和COAST指令控制車輛繼電器DRVR和BRKR繼電器吸起，兩個車輛繼電器告知車輛編碼器是牽引、制動或者惰行。

在檢查該車故障數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)時有超速現(xiàn)象發(fā)生，PTU數(shù)據(jù)（ATP： Speed limit exceeded）檢查車輛數(shù)據(jù)則發(fā)現(xiàn)在該站進站時無制動指令，但有制動量參考值。經(jīng)查為車輛用于ATO制動指令的繼電器（BRKR）內(nèi)部觸點短路，無論車載ATC系統(tǒng)COAST指令輸出高電平還是低電平都一直吸起，最后車輛編碼器收到錯誤指令。

3.2.2 軌旁引起的列車停不準故障

（1）故障案例

2014年9月8日5點56分，報多列車在下行世紀大道站沖出站臺，均沖出站臺約1扇屏蔽門。

（2）故障分析與處理

后經(jīng)PTU數(shù)據(jù)查看（表2所示，已節(jié)選主要信息），在世紀大道站臺（TRACK CIRCUIT ID251）前一個區(qū)間（TRACK CIRCUIT ID223）發(fā)生丟失機車信號并超速，之后在世紀大道站臺（TRACK CIRCUIT ID251）發(fā)生錯過交叉X1，X2，X3后沖出站臺。

一般的，連續(xù)多列車發(fā)生停不準故障多為軌旁方面故障所致。

軌旁的調(diào)整包含以下方面：①檢查站臺前一個區(qū)段是否良好的機車信號發(fā)送②檢查信號環(huán)線附近有無金屬物干擾，以及環(huán)線上沒有任何交叉布置的其它線。這些干擾可能會影響到通信，或者被列車認為是交叉進而影響到定位停車③檢查電源板、SCC PCB板、電源控制板、TWC發(fā)送接收板等是否工況正常④軌旁TWC板的常規(guī)校準。

3.2.3 車載系統(tǒng)原因造成的故障

（1）故障案例

2015年2月5日14點19分，報ATO模式下在威寧路上行停站不準，越過停車牌約1米。（23111次）

（2）故障分析與處理

車載PTU數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)列車在停站過程中出現(xiàn)交叉點丟失的情況，確定軌旁無異常后，可通過調(diào)整車載ATC系統(tǒng)內(nèi)TWC RX/TX板（接收/發(fā)送版）的電阻值，來進行處理。

TWC調(diào)整操作規(guī)程：①關(guān)閉ATC電源后，撥出TWC接收/發(fā)送電路板②將R65、R92按順時針方向調(diào)整到底或聽到“咔嗒”聲，R98嚴禁調(diào)整③插入擴展板，再將TWC接收/發(fā)送電路板插在擴展板上④將示波器的信號端接J1-C28，接地端接J1-C32并打開示波器⑤打開ATC電源，打開列車主控制器鑰匙⑥按逆時針方向緩慢調(diào)整R65直到TWC接收/發(fā)送電路板上的J1-C28與J1-C32間信號最大（經(jīng)過長期實踐發(fā)現(xiàn)，在一般情況下，R65調(diào)整到逆時針13.5圈）⑦記錄信號峰-峰值，將示波器的信號端與J1-C28斷開，接地端與J1-C32斷開并關(guān)閉示波器關(guān)閉ATC電源⑧撥出擴展板并將TWC接收/發(fā)送電路板復(fù)原，打開ATC電源。

注意：①列車必須停在TWC環(huán)線上②ATC系統(tǒng)處于人工模式或自動模式③從TWC接收/發(fā)送電路板上的TP23（+）-TP32（GND）可測得接收信號：5V方波④從TWC接收/發(fā)送電路板上的TP33（+）-TP31（GND）可測得發(fā)送信號：10V方波。

3.2.4 車載與車輛的接口配合問題引起的故障

（1） 故障案例

2015年1月24 日9點38分，報0248#在南京西路站列車進站對位運行速度較慢，ATO欠停無法對位。

（2）故障分析與處理

經(jīng)ATO數(shù)據(jù)采集分析并對ATO牽引制動輸出量測量后，發(fā)現(xiàn)該車車輛制動量過大，平均每站的制動總量達到ATO請求總量的150%以上（正常值為120%左右），導(dǎo)致ATO停站對位時出現(xiàn)偏慢甚至ATO欠停無法正確對位的情況。

對此，與車輛公司技術(shù)人員以及車輛供應(yīng)商進行溝通以尋求解決，同時進行數(shù)據(jù)監(jiān)測與正線登乘觀察情況，監(jiān)測發(fā)現(xiàn)ATO模擬輸出量均在正常范圍，在ATO模擬輸出量正常的情況下，需要車輛方查明制動執(zhí)行總量過大的原因以解決該車ATO停站對位緩慢的問題。

3.2.5 司機誤判斷所造成引起的“故障”

2號線既有線區(qū)段已陸續(xù)安裝安全門或電動欄桿，使列車停站精度必須確保在±35cm以內(nèi)，否則就會影響乘客的上下客，此要求已明顯高于信號設(shè)計要求。有時稍有偏差司機就會誤認為列車停站不準。

另外根據(jù)司機室視頻回放檢查發(fā)現(xiàn)，有些列車在即將停到停車牌位置時，當時列車車速其實已只有1km/h至5km/h之間，但個別司機仍會臆想，錯誤做出列車會沖出站臺的判斷，從而提前人工干預(yù)采用快速制動停車并上報故障。還發(fā)現(xiàn)過司機在車速為0km/h時施加了快速制動，列車停車對位準確，未進行倒退操作，可以正常收到開門碼開門上下客，但司機卻報“ATO無停站趨勢”。

四、預(yù)防措施

1、與車輛公司、客運乘務(wù)部門以及總調(diào)度所建立長效協(xié)調(diào)機制，及時溝通和分享故障原因和整改情況，進一步減少因車輛接口問題、操作問題導(dǎo)致的停站不準以及誤報情況的發(fā)生；

2、與軌旁方面的技術(shù)溝通，排查和減少進站bond未檢測到的問題；

3、定期檢查ATP接收線圈、TWC接收線圈、RX/TX板等的工作狀態(tài)；

4、一旦發(fā)生故障，可以通過車載PTU數(shù)據(jù)、司機室內(nèi)的錄像視頻、ATS回放數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)等確認故障發(fā)生的原因。

參 考 文 獻

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