列車廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動報站 失效分析及處置

文作強 趙尋

摘 要：城市軌道交通列車廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動報站已得到廣泛應用，但在運用中聯(lián)動報站出現(xiàn)過失效現(xiàn)象。文章以列車廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)在實際聯(lián)動運用中出現(xiàn)的聯(lián)動報站失效典型案例為背景，對列車廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動報站失效原因進行分析，并提出相應處置措施。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;列車廣播系統(tǒng);TCMS系統(tǒng);聯(lián)動報站;失效分析

中圖分類號：U279.3

1 列車廣播與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動簡介

城市軌道交通列車廣播系統(tǒng)由司機室廣播主機、司機控制單元（DCU）、話筒、側(cè)墻通訊裝置、側(cè)墻麥克風、終點站LED顯示器、客室信息處理器、揚聲器、噪檢器、緊急報警器、報警揚聲器、動態(tài)地圖LCD顯示器、LCD顯示器電源盒、車體外LED顯示器等部分組成。每列列車在兩端司機室分別設置1臺廣播主機，2臺主機互為熱備份。

列車廣播系統(tǒng)與列車控制管理系統(tǒng)TCMS之間通過多功能車輛總線MVB接口，實現(xiàn)控制信號和狀態(tài)信號的傳遞。在廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動控制下報站時，應對TCMS系統(tǒng)進行站點設置。由TCMS系統(tǒng)采集車站信息，計算目標距離，進行相應站點管理，然后發(fā)送給列車廣播系統(tǒng)進行報站。當廣播系統(tǒng)主機控制單元的TCMS模塊狀態(tài)指示TCMS報站信息有效時，列車將通過TCMS系統(tǒng)信息進行自動報站，TCMS系統(tǒng)報站信息無效情況下，將通過列車開關(guān)門以及列車速度信息進行報站。

2 列車廣播與TCMS聯(lián)動報站失效分析

重慶軌道交通某線某日列車運營期間，早上8 ： 30左右，某列車廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)出現(xiàn)不能聯(lián)動報站故障。隨后，技術(shù)人員從“第11站”下行進行廣播系統(tǒng)功能檢查，重點檢查了廣播系統(tǒng)連接TCMS系統(tǒng)的功能模塊及連接線路，沒有發(fā)現(xiàn)導致故障的現(xiàn)象。從“第11站”至“第19站”下行區(qū)間中，廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動有效，廣播報站正常。列車運營到終點站“第19站”折返，列車從“第19站”出站后就播報“第18站”的預報站信息，不符合實際需要報站的信息（“第18站”暫未開通），此時從廣播系統(tǒng)司機控制單元的觸摸屏上觀察到廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)的聯(lián)動狀態(tài)為有效狀態(tài)，過了“第18站”一段距離后廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)的聯(lián)動狀態(tài)變成無效狀態(tài)，司機待列車在“第17站”停穩(wěn)后重新設置TCMS系統(tǒng)屏上站點信息，廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動狀態(tài)恢復成有效狀態(tài)，之后廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動報站正常。

以下對從廣播系統(tǒng)讀取的廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動數(shù)據(jù)和TCMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)分別進行分析。

2.1 廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動分析

TCMS系統(tǒng)發(fā)出的數(shù)據(jù)顯示，當日初次進行廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動的時間是07 ： 38 ： 20，設置的當前站是“第17站”。從圖1可以看出，從07 ： 38 ： 20至07 ： 49 ： 48，這11 min時間內(nèi)的TCMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)維持在“第17站”的數(shù)據(jù)信息，通訊狀態(tài)保持為有效狀態(tài)（“起點站有效”、“終點站有效”、“當前站有效”、“行車距離有效”、“目標距離有效”、“線路ID有效”，有效的數(shù)據(jù)顯示“1”，無效的數(shù)據(jù)顯示“0”）。

從07 ： 49 ： 48至08 ： 09 ： 26，這20 min時間內(nèi)的數(shù)據(jù)仍然維持在當前站“第17站”，見圖1，但“目標距離有效”數(shù)據(jù)已經(jīng)從顯示“1”變成了顯示“0”，說明在07 ： 49 ： 48的時候廣播系統(tǒng)接收到的TCMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)為無效的數(shù)據(jù)，廣播系統(tǒng)斷開了與TCMS系統(tǒng)的連接，廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動的有效狀態(tài)變成無效狀態(tài)。

從08 ： 09 ： 26至08 ： 15 ： 10，當前站改變?yōu)椤暗?9站”，如圖2所示，“目標距離有效”顯示“0”，廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動仍處在無效的狀態(tài)。

從08 ： 15 ： 10至08 ： 49 ： 06，當前站改變?yōu)椤暗?7站”，如圖1所示，“目標距離有效”顯示“0”，廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動仍處在無效的狀態(tài)。

從08 ： 49 ： 06至08 ： 50 ： 44，當前站改變?yōu)椤暗?6站”，如圖3所示，“目標距離有效”顯示“0”，廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動仍處在無效的狀態(tài)。

從08 ： 50 ： 44至08 ： 51 ： 14，當前站為“第16站”，見圖3，TCMS系統(tǒng)給出的數(shù)據(jù)全部顯示“1”，TCMS系統(tǒng)給出的數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)，廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動的無效狀態(tài)變成有效狀態(tài)。

根據(jù)以上廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，從07 ： 49 ： 48

至08 ： 50 ： 44這1 h左右的時間，由于廣播系統(tǒng)接收到的TCMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)里“目標距離有效”的數(shù)據(jù)為無效數(shù)據(jù)，導致了這段時間廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)通信連接斷開，從而使廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)無法聯(lián)動報站，這是造成廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)聯(lián)動失效的根本原因。

2.2 TCMS系統(tǒng)分析

進一步對列車控制管理系統(tǒng)TCMS數(shù)據(jù)進行分析，在07 ： 38 ： 20左右，進行了TCMS的站點設置操作，此時列車操作端為Tc1端，如圖4所示，從圖4中可以看出，在TCMS系統(tǒng)中與報站相關(guān)的“TCMS報站上下行”有效、“TCMS報站起點站ID”有效、“TCMS報站終點站ID”有效、“TCMS報站目標距離”有效、“TCMS報站行車距離”有效、“TCMS報站下一站”有效、“TCMS報站當前站”有效，多個數(shù)據(jù)在07 ： 38 ： 15至07 ： 38 ： 30之間均為有效狀態(tài)，說明在TCMS系統(tǒng)上電后首次進行了站點設置（站點設置為，起點站為“第2站”，當前站為“第17站”，終點站為“第19站”，下一到站為“第19站”（終點站），當前站距下一站的目標距離為3 348 m）。從站點的設置情況可以看出，“第1站”和“第18站”為當前不運行站點?！暗?7站”與“第18站”的站間距為1 436 m，“第18站”與“第19站”的站間距為1 912 m，二者之和為3 348 m，與目標距離相同，表明TCMS系統(tǒng)站點設置完成且正確，并與廣播系統(tǒng)數(shù)據(jù)相對應。

如圖5所示，07 ： 48 ： 52左右，列車操作端為Tc1端，“TCMS報站的目標距離”與“TCMS報站的行車距離”分別為310 m和3 037 m。當目標距離小于320 m，TCMS系統(tǒng)給出到站提醒（該列車具備目標距離小于320 m時TCMS系統(tǒng)給出到站提醒的功能）。07 ： 49 ： 30（07 ： 48 ： 52之后約38 s），“TCMS報站的目標距離”與“TCMS報站的行車距離”分別為0 m和3 369 m，TCMS系統(tǒng)計算結(jié)果表明列車運行到目的站。但列車速度在07 ： 48 ： 52到07 ： 49 ： 30之間維持在32km/h，且07 ： 38 ： 30到07 ： 49 ： 30之間列車未開門，這些數(shù)據(jù)反映出列車未達到“第19站”。

另外，分析圖6數(shù)據(jù)可見，在08 ： 02 ： 45時（列車進行折返，操作端由Tc1端切換到Tc2端），“TCMS報站的目標距離”與“TCMS報站的行車距離”分別為0m和9 645 m，這時列車已到達終點站，起點站至終點站的總行車距離應為9 645m。在08 ： 09 ： 24時（列車操作端為Tc2端），“TCMS報站的目標距離”與“TCMS報站的行車距離”分別為0 m和9 901 m。列車換端后行車距離應重新從“0”開始計算，但實際上列車運行時行車距離仍在累加，超過了起點站至終點站的總行車距離9 645 m，又因為TCMS系統(tǒng)計算的行車距離是起點站至終點站各站點距離之和，即各站點總目標距離應等于總行車距離，這樣實際總行車距離大于總目標距離，說明初次設置TCMS系統(tǒng)站點信息時未在起點站設置，系統(tǒng)已將站點設置前的行車距離計算到總行車距離內(nèi)，致使TCMS系統(tǒng)站點管理出錯。

綜上分析，通過對TCMS系統(tǒng)站點計算的過程以及列車操作端的換端操作、牽引制動的切換頻率、開關(guān)門操作的分析可知，列車在零速的情況下進行了正確的站點操作，但列車未在正線上正式運行（這一點從列車運行的操作端的切換、開關(guān)門操作、換端操作、列車速度、牽引制動的切換頻率進行反推可得）。也就是說，列車在未到達指定的站點時進行了站點設置，當列車進行站點設置后TCMS系統(tǒng)就開始進行站點的管理了，這樣會導致TCMS系統(tǒng)的站點管理出錯，一旦TCMS系統(tǒng)站點計算出錯就不可恢復，需要重新進行站點糾正或設置。

3 聯(lián)動報站失效處置

在聯(lián)動報站失效時，需在列車到達站點時對TCMS系統(tǒng)站點重新設置：進入站點設置界面點擊[手動]按鈕方能激活[站點設置]按鈕，點擊進入站點設置界面，如圖7、圖8所示。選擇[上行]或[下行]，激活目標站，在站點菜單中選擇站點（始發(fā)站、當前站和終點站），最后在廣播系統(tǒng)主機上設置“TCMS有效”方可重新進行廣播系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)的聯(lián)動報站。

4 結(jié)束語

列車廣播系統(tǒng)作為乘客信息系統(tǒng)的重要組成部分，在報站時一旦出現(xiàn)錯報、誤報或不報站等情況，將直接影響乘客對車站信息的判斷，對乘客的出行造成嚴重影響。因此，要不斷提升操作人員的業(yè)務技能水平，及時排障，確保列車正常運營與運行安全。

參考文獻

[1]曹長琴，陳永彪. 淺談成都地鐵車輛PIDS新技術(shù)發(fā)展與應用[J]. 鐵道機車車輛，2018，38（6）.

[2]趙東霞，蔣國華. 地鐵緊急對講和列車廣播功能設計[J]. 計算機與網(wǎng)絡，2018，44（13）.

[3]王世鑫. 基于DM368的列車廣播控制系統(tǒng)主控制器硬件設計與開發(fā)[D]. 遼寧大連：大連理工大學，2016.

[4]湯皓翔，雷志剛. 一期22列車乘客信息系統(tǒng)客室廣播主機改造[J]. 科技信息，2014（12）.

[5]舒娟. 無錫地鐵一號線車輛乘客信息系統(tǒng)設計及接口概述[J]. 科技信息，2013（6）.

[6]溫明亮. 廣州地鐵4號線列車車輛與信號接口分析[J]. 現(xiàn)代城市軌道交通，2009（3）.

[7]曹長琴. 淺談列車廣播信息系統(tǒng)應用與改進[J]. 鐵道機車車輛，2015，35（1）.

[8]鄧長貴. 應用TCMS數(shù)據(jù)解析車輛故障技巧[J]. 技術(shù)與市場，2019，26（1）.

[9]賀皓東. 成都3號線電客車TCMS系統(tǒng)功能淺析及典型故障分析[J]. 鐵道機車車輛， 2018，38（5）.

[10] 楊冬. 北京地鐵6號線西延線列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)測試分析[J]. 鐵道機車與動車，2018（3）.

[11] 梅櫻. 列車TCMS一體化軟件開發(fā)及驗證平臺研究[J]. 電子設計工程，2018，26（1）.

[12] 黃蘇平，陳美霞，楊偉. 基于模型的地鐵車輛TCMS網(wǎng)絡仿真測試平臺設計[J]. 軌道交通裝備與技術(shù)，2017（4）.

[13] 侯向陽. 地鐵車輛TCMS系統(tǒng)網(wǎng)絡離線故障原因分析[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè)，2017（10）.

[14] 朱紅崗，張哲瑞. 基于TCMS的列車智能化研究[J]. 電子測試，2016（23）.

[15] 萬陽. 基于MVB的列車數(shù)字廣播系統(tǒng)的設計研究[D]. 北京：北京交通大學，2015.

[16] 王琦，石勇. 機車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)安全完整性研究與評估[J]. 內(nèi)燃機與配件，2018（4）.

[17] 薛紅艷，李偉巖. 地鐵列車自動報站控制邏輯對比及優(yōu)化分析[J]. 現(xiàn)代城市軌道交通，2018（10）.

收稿日期 2018-12-21

責任編輯 朱開明