聯(lián)絡(luò)線區(qū)段計(jì)軸故障應(yīng)對(duì)方案

江梁智，廖百睿

（廣州地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部，廣州 510000）

廣州地鐵6號(hào)線采用基于通信的列車自動(dòng)控制信號(hào)系統(tǒng)（卡斯柯URBALIS 888），其中計(jì)軸設(shè)備采用西門子AzS350U計(jì)軸系統(tǒng)，計(jì)軸系統(tǒng)與聯(lián)鎖系統(tǒng)采用安全型繼電器接口。在正常運(yùn)營(yíng)時(shí)，列車采用CBTC模式運(yùn)行，使用車載信號(hào)作為列車運(yùn)行憑證，計(jì)軸設(shè)備作為次級(jí)列車檢測(cè)設(shè)備。在CBTC模式下，計(jì)軸設(shè)備故障對(duì)列車運(yùn)行無(wú)影響，故障區(qū)段會(huì)被判定為切除狀態(tài)（顯示棕光帶）。聯(lián)絡(luò)線設(shè)計(jì)無(wú)CBTC模式經(jīng)過(guò)，一旦有列車占用或計(jì)軸設(shè)備故障（軌道繼電器落下）會(huì)顯示聯(lián)絡(luò)線區(qū)段紫光帶（非通信列車占用），由此導(dǎo)致正線側(cè)防檢查不通過(guò)，影響正線列車的運(yùn)行。并且該線路由第三軌供電，運(yùn)營(yíng)時(shí)間處理軌旁設(shè)備故障必須先把第三軌停電，對(duì)故障應(yīng)急處理提出新的挑戰(zhàn)，本文亦有考慮在此情況的故障處理方案。

1 聯(lián)絡(luò)線介紹及計(jì)軸配置

聯(lián)絡(luò)線為兩條地鐵線路間聯(lián)通的一段線路，通過(guò)這段線路，列車可以從一條地鐵線路運(yùn)行至另一條線路，通常用于工程車轉(zhuǎn)至鄰線作業(yè)，電客車轉(zhuǎn)線至架大修段維修等。運(yùn)營(yíng)期間電客車不開展轉(zhuǎn)線作業(yè)，轉(zhuǎn)線作業(yè)僅在夜間作業(yè)點(diǎn)開展，并需由兩條線路的調(diào)度完成列車的接發(fā)車作業(yè)。

如圖1所示，為包含聯(lián)絡(luò)線區(qū)段及正線的線路，其中T0562區(qū)段為聯(lián)絡(luò)線區(qū)段，當(dāng)聯(lián)絡(luò)線區(qū)段計(jì)軸設(shè)備故障或列車占用時(shí)顯示為紫光帶，即非通信列車占用狀態(tài)。該區(qū)段的占用使正線進(jìn)路的側(cè)防檢查條件不通過(guò)，CBTC列車在S0502信號(hào)機(jī)前無(wú)速度碼自動(dòng)停車，后備模式列車在S0502信號(hào)機(jī)紅燈前停車。

圖1 包含聯(lián)絡(luò)線及正線的線路Fig.1 Liaison line and main line map

在圖1線路中，聯(lián)絡(luò)線區(qū)段T0562與正線區(qū)段T0506，T0508配置于同一層計(jì)軸組匣，由一對(duì)數(shù)據(jù)處理板計(jì)算區(qū)段的占用出清狀態(tài)，該層組匣包含AC05042，AC05041，AC0506，AC0562，AC0508共5個(gè)磁頭。上述板塊和磁頭由該層組匣電源模塊供電，配置如圖2所示，其中AC0508為跨聯(lián)鎖區(qū)復(fù)用磁頭，同時(shí)屬于T0508，T0602區(qū)段。

圖2 計(jì)軸配置Fig.2 Axle counting equipment configuration

2 常見(jiàn)計(jì)軸故障及其對(duì)聯(lián)絡(luò)線區(qū)段的影響

本線路采用第三軌供電，在運(yùn)營(yíng)期間對(duì)軌旁設(shè)備故障處理需第三軌停電。以下列出常見(jiàn)計(jì)軸故障（對(duì)聯(lián)絡(luò)線區(qū)段有影響或本層組匣的故障）及對(duì)運(yùn)營(yíng)列車的影響。

如表1所示，對(duì)行車產(chǎn)生影響的主要為組匣死機(jī)故障、電源故障、聯(lián)絡(luò)線區(qū)段磁頭故障，需要對(duì)其進(jìn)行分析和研究。

表1 常見(jiàn)計(jì)軸故障及影響Tab.1 Common axle counting faults and impacts

3 常見(jiàn)計(jì)軸故障處置

3.1 組匣死機(jī)

針對(duì)組匣死機(jī)，故障處理步驟如下：現(xiàn)場(chǎng)檢查組匣顯示燈位；根據(jù)數(shù)據(jù)處理板及控制診斷板顯示燈位判斷故障板塊；關(guān)閉組匣電源并更換板塊；組匣上電并組織預(yù)復(fù)位壓車。

3.2 組匣電源故障

針對(duì)組匣電源故障，故障處理步驟如下：確認(rèn)電源模塊故障；關(guān)閉電源模塊及更換組匣電源模塊；組匣上電并組織預(yù)復(fù)位壓車。

3.3 室內(nèi)板卡故障

針對(duì)室內(nèi)板卡故障，故障處理步驟如下：測(cè)量板卡電氣參數(shù)；根據(jù)碼位顯示確認(rèn)板卡故障；關(guān)閉該層組匣電源并更換板卡；組匣上電并組織預(yù)復(fù)位壓車。

3.4 室外設(shè)備故障

針對(duì)室外設(shè)備故障，故障處理步驟如下：申請(qǐng)接觸軌停電，維保人員到軌旁處理；更換故障板件；更換板件后組織預(yù)復(fù)位壓車。

需要注意的是，由于信號(hào)系統(tǒng)特性，關(guān)機(jī)處理需在故障發(fā)生的24 min后進(jìn)行（棕光帶區(qū)段軌道繼電器落下后開始計(jì)時(shí)），否則會(huì)導(dǎo)致原有棕光帶變?yōu)樽瞎鈳Щ蛟黾幼瞎鈳^(qū)段，擴(kuò)大故障對(duì)運(yùn)營(yíng)列車的影響。

通過(guò)對(duì)上述幾種故障處理步驟的總結(jié)，結(jié)合聯(lián)絡(luò)線計(jì)軸區(qū)段的特殊屬性及第三軌供電的特殊性，可以總結(jié)出故障及處理時(shí)所帶來(lái)的影響。

1）更換板件時(shí)，需要等待一段時(shí)間后才能操作斷電，否則會(huì)造成故障區(qū)域擴(kuò)大。

2）故障處理后，要組織列車駛過(guò)故障區(qū)段，且聯(lián)絡(luò)線在運(yùn)營(yíng)時(shí)無(wú)法壓車，需聯(lián)絡(luò)線區(qū)域斷電，采用人工方式模擬列車壓過(guò)磁頭，才能出清聯(lián)絡(luò)線區(qū)段。

3）室外磁頭/板塊故障時(shí)，由于第三軌的存在，需要停電后維修人員才能到軌旁處理故障，會(huì)增加行車組織的難度和不利于組織故障搶修。

以上3種故障均對(duì)運(yùn)營(yíng)影響較大，需要分別給出應(yīng)對(duì)方案。

4 應(yīng)對(duì)方案

4.1 對(duì)于斷電關(guān)機(jī)限制的應(yīng)對(duì)方法

由于含聯(lián)絡(luò)線區(qū)段的計(jì)軸組匣中計(jì)軸磁頭被其他層組匣復(fù)用，所以斷電后會(huì)導(dǎo)致其他區(qū)段故障（軌道繼電器落下）。故可以考慮把聯(lián)絡(luò)線區(qū)段和聯(lián)絡(luò)線區(qū)段涉及的磁頭單獨(dú)配置在獨(dú)立的組匣，修改后主匣配置如圖3所示。

圖3 優(yōu)化后計(jì)軸配置Fig.3 Optimized axle counting equipment configuration

按照如圖3所示重新配置后，原組匣（F層）故障時(shí)僅會(huì)產(chǎn)生棕光帶，對(duì)正常行車不產(chǎn)生影響，若需運(yùn)營(yíng)時(shí)刻處理時(shí)，斷電關(guān)機(jī)后亦不會(huì)產(chǎn)生紫光帶；聯(lián)絡(luò)線區(qū)段所在組匣（G層）故障時(shí)，僅包含聯(lián)絡(luò)線區(qū)段及其相關(guān)磁頭，故障時(shí)只會(huì)導(dǎo)致聯(lián)絡(luò)線區(qū)段（T0562）及相鄰的正線區(qū)段（T0504）紫光帶，且在處理故障關(guān)電換板時(shí)不需要等待24 min。

4.2 聯(lián)絡(luò)線運(yùn)營(yíng)期間無(wú)法壓車出清應(yīng)對(duì)方法

針對(duì)此問(wèn)題，室內(nèi)輪對(duì)模擬工具能有效解決。

室內(nèi)輪對(duì)模擬工具由3個(gè)接頭，2個(gè)開關(guān)及若干導(dǎo)線組成，其原理如下：通過(guò)對(duì)室內(nèi)放大板濾波電壓測(cè)試孔先后順序接地，模擬列車經(jīng)過(guò)時(shí)放大濾波板的狀態(tài)，達(dá)到計(jì)軸數(shù)的目的效果。

如圖4虛線框部分所示，K1與U1測(cè)試孔連接，K2與U2測(cè)試孔連接，K1，K2共同連接0 V測(cè)試孔，K1對(duì)應(yīng)磁頭的T1線圈，K2對(duì)應(yīng)磁頭的T2線圈。當(dāng)K1接通時(shí)，放大濾波板U1測(cè)試孔電壓下拉為0，放大濾波板T1指示燈點(diǎn)亮，與列車跨壓磁頭T1線圈時(shí)顯示一致。K2與K1同理。下面以上文線路圖中T0562區(qū)段為例，室內(nèi)輪對(duì)模擬工具的操作步驟如下。

圖4 室內(nèi)輪對(duì)模擬工具原理Fig.4 Indoor wheel set simulated tool

1）預(yù)復(fù)位T0562區(qū)段；

2）找到AC0562磁頭對(duì)應(yīng)放大濾波板，接入模擬工具；

3）先閉合K1開關(guān)，后閉合K2開關(guān)；

4）先斷開K1開關(guān)，后斷開K2開關(guān)(T0562進(jìn)入一軸)；

5）找到AC05042磁頭對(duì)應(yīng)放大濾波板，接入模擬工具；

6）先閉合K1開關(guān)，后閉合K2開關(guān)；

7）先斷開K1開關(guān)，后斷開K2開關(guān)(T0562出清一軸，T0504進(jìn)入一軸)；

8）先閉合K2開關(guān)，后閉合K1開關(guān)；

9）先斷開K2開關(guān)，后斷開K1開關(guān)(T0504出清一軸，T0562進(jìn)入一軸)；

10）找到AC0562磁頭對(duì)應(yīng)放大濾波板，接入模擬工具；

11）先閉合K2開關(guān)，后閉合K1開關(guān)；

12）先斷開K2開關(guān)，后斷開K1開關(guān)(T0562出清一軸)。

通過(guò)上述操作，可實(shí)現(xiàn)聯(lián)絡(luò)線區(qū)段T0562的室內(nèi)復(fù)位出清操作。其余區(qū)段亦可參照操作出清。需要注意的是不能把有車占用的區(qū)段采用該方法出清。否則可能會(huì)造成重大安全事故。

4.3 聯(lián)絡(luò)線計(jì)軸設(shè)備室外故障處理應(yīng)對(duì)

由于運(yùn)營(yíng)期間接觸軌帶電，維修人員在處理室外計(jì)軸設(shè)備故障時(shí)需接觸軌停電，這樣會(huì)導(dǎo)致正線運(yùn)營(yíng)的列車因?yàn)闊o(wú)供電而停運(yùn)。若不進(jìn)行處理，則聯(lián)絡(luò)線計(jì)軸故障會(huì)使得列車無(wú)法以正常模式運(yùn)行并無(wú)法恢復(fù)，需要降級(jí)（越紅燈）才能通過(guò)故障區(qū)段繼續(xù)運(yùn)行。

針對(duì)此種情況，可以在設(shè)備房準(zhǔn)備1套室外設(shè)備，包含室外軌旁盒、磁頭、及一段約1 m的鋼軌，如圖5所示，把磁頭安裝在鋼軌上，并與軌旁盒連接好，等同于1套功能完好的室外設(shè)備。在聯(lián)絡(luò)線室外設(shè)備故障時(shí)，把該套裝置從計(jì)軸機(jī)柜背面端子接入計(jì)軸系統(tǒng)替換故障設(shè)備，模擬1套正常工作的室外設(shè)備，并通過(guò)應(yīng)對(duì)方法2中的方法在室內(nèi)出清聯(lián)絡(luò)線區(qū)段，其余區(qū)段利用列車壓車出清使故障暫時(shí)恢復(fù)。因?yàn)槁?lián)絡(luò)線室外磁頭正常運(yùn)營(yíng)時(shí)無(wú)車經(jīng)過(guò)，使用室內(nèi)設(shè)備臨時(shí)替換也不會(huì)對(duì)輪對(duì)的計(jì)數(shù)產(chǎn)生影響，故可作為臨時(shí)應(yīng)對(duì)措施。

圖5 室外模擬設(shè)備Fig.5 Outdoor simulated equipment

5 總結(jié)

聯(lián)絡(luò)線計(jì)軸由于過(guò)車少往往被維保人員忽視，但其故障時(shí)帶來(lái)的影響是巨大的，列車必須降級(jí)通過(guò)，存在一定的安全隱患。并且對(duì)于接觸軌線路的聯(lián)絡(luò)線室外設(shè)備故障搶修組織更是復(fù)雜，必須要提前對(duì)故障的各種狀況做好預(yù)想。本文根據(jù)線路特點(diǎn)和系統(tǒng)特性，提出計(jì)軸設(shè)備配置優(yōu)化、室內(nèi)出清手段、室內(nèi)模擬室外設(shè)備共3個(gè)計(jì)軸故障的應(yīng)對(duì)方案，為其他線路的故障處理提供一定的參考價(jià)值。