淺析計軸故障對CBTC運行列車連續性的影響

【摘要】天津地鐵2、3號線采用基于通信的列車控制方式，使用計軸系統對列車所在位置進行檢測。計軸故障會時使列車不能運行在CBTC模式，對CBTC列車運行的連續性造成影響，通過引入移動閉塞準備狀態的方式及聯鎖分析，對不影響CBTC運行的幾種典型計軸系統故障進行了討論。

【關鍵詞】CBTC;計軸系統

一、前言

計軸系統是城市軌道交通的基礎信號設備之一，通過對所在位置列車輪軸進行計數校驗從而判斷列車所在計軸區段的占用與空閑，是影響行車安全的關鍵設備之一。天津地鐵2、3號線使用泰雷茲公司的AzLM計軸系統，AzLM計軸系統有計軸評估單元，可以更智能地檢測列車占用，實現故障恢復，具有更完整的系統功能。

二、CBTC下計軸故障對運營的影響

計軸故障作為地鐵信號系統常發故障之一，如果沒有及時處理或長時間無法處理，將可能導致列車需要以無軌旁ATP保護的人工駕駛模式越過故障計軸，將給行車、客運安全帶來較大風險。[1]

列車運行過程中，為了使CBTC列車可以安全的跟隨固定閉塞列車（非CBTC列車）運行，區域控制器（RATP）將計軸區段分別定義為移動閉塞（MB）或固定閉塞（區段）。移動閉塞區段確認僅有CBTC列車可以進入。移動閉塞計軸區段的確認在轉換軌或車站完成。

固定閉塞區段將跟隨的CBTC 列車的移動授權限定在固定閉塞區段的邊界上。任何在固定閉塞區段內的CBTC列車禁止使用ATP及ATO模式運行。

三、CBTC下計軸典型故障

正常的CBTC列車在駛出占用計軸區段后計軸區段未及時清空造成的錯誤占用和在沒有固定閉塞列車接近時，計軸區段出現占用是計軸系統常出現的兩種錯誤占用情況。這種錯誤占用會使CBTC的正常運行變得不可靠，而且發生錯誤占用時，一般的CBTC列車將禁止駛入故障區段，從而出現列車降級運行的情況。[2]

為在不影響CBTC運行的情況下解決該錯誤占用，RATP使用一種稱為MB（移動閉塞準備狀態）的新的占用狀態來檢測故障計軸區段。

常見的計軸故障有以下幾種：

1.正常CBTC列車駛離后發生錯誤占用（即隨列車為CBTC列車，見圖1）。計軸數據讀入與讀出不一致，發生故障。前車不受計軸故障影響。RATP中10s計時器開始計時，10s計時結束，RATP將故障區段改為MB。調度員對故障區段的頭端計軸完成預復位后。跟隨列車的移動授權越過該故障區段并以ATO模式掃過該區段。計軸故障清除，在跟隨車出清該區段后。該區段變為未占用狀態。由于沒有固定閉塞軌道區段與故障區段相鄰，所以不可能有非通信列車進入故障區段。列車繼續以ATO模式運行，未降級。

2.CBTC列車前方計軸區段顯示錯誤占用。見圖2，因相鄰區段未占用，RATP立即將故障區段變為移動閉塞準備狀態。CBTC列車具有移動授權，可通過該故障區段。因與故障區段相鄰位置無固定閉塞，所以不可能有非通信列車進入該故障區段。即使沒有對故障區段進行預復位，也不影響CBTC運行。

3.即將被占用的區段發生計軸故障。見圖3，相鄰區段為移動閉塞且附近無固定閉塞時，RTAP中5s計時器計時，計時結束后，該故障區段上未報告有列車占用，且與故障區段相鄰位置無固定閉塞，因此不可能有非通信列車進入該故障區段。RATP將占用的區段設置為移動閉塞，RATP將該故障區段轉變為移動閉塞準備狀態。具有移動授權的CBTC列車，可以以ATO運行通過該故障區段，為降級。

4.與移動閉塞區段相鄰的計軸區段占用發生故障（相鄰移動閉塞區段的列車通信故障）即將被占用的區段計軸發生故障。見圖4，如果相鄰區段為移動閉塞且附近無固定閉塞時，RATP 將占用的區段設置為移動閉塞。RTAP中5s計時器計時，計時結束后，故障區段上未報告有列車占用。則RATP將該故障區段轉變為移動閉塞準備狀態。CBTC列車具有移動授權，可以 ATO模式通過該故障區段。

如果列車在規定時間內仍未報告位置更新，RATP 在數據庫中將該車設置為通信故障列車。移動閉塞準備區段轉變為固定閉塞。該故障列車的移動授權僅限于固定閉塞區段的邊界處，列車降級運行。

四、結論

通過區域控制器（RATP）引入移動閉塞準備（MB），可以有效降低因計軸故障引起的列車運營模式降級情況，在故障安全的前提下保證CBTC下的列車運行連續性，降低人工參與度，減少人為錯誤，保證了行車安全。

參考文獻

[1]楊潤廣.計軸器在城市軌道交通控制系統中的應用[J].科技信息，2011（20）：168-169.

[2]陳鋒華.淺談移動閉塞的基本原理[J].鐵道通信信號，2005，

41（2）：12-13.

作者簡介：王炳者（1986—），男，碩士，現供職于天津市地下鐵道運營有限公司信號室。