地鐵列車正線ATO無(wú)法動(dòng)車的典型案例分析

任崇會(huì)

【摘 要】南寧軌道交通1號(hào)線地鐵列車在正線試運(yùn)營(yíng)時(shí)，由于保護(hù)邏輯問(wèn)題導(dǎo)致ATO模式下無(wú)法動(dòng)車。本文通過(guò)對(duì)該重點(diǎn)案例的分析，得出列車在ATO模式無(wú)法動(dòng)車的一種潛在原因，并給出了解決方向。

【關(guān)鍵詞】南寧軌道交通1號(hào)線；ATO模式；無(wú)法動(dòng)車；潛在原因

Typical Case Analysis of Subway Train at ATO Mode in Operation

REN Chong-hui

（Nanning Railway Corporation， Nanning Guangxi 530001，China）

【Abstract】The train of Nanning Railway Line 1 cannot be started at the ATO mode in the test operation，because of the protection logic problems. Based on the analysis of the key case， a potential cause of train on the mode of ATO is drawn ， meanwhile the solving direction are given.

【Key words】Nanning Railway Line 1； ATO Mode； Cannot Started；Potential Cause

0 引言

南寧軌道交通1號(hào)線一期工程全長(zhǎng)32.1km，沿途共設(shè)25座車站，共6座換乘車站，初期配置30列B型電客車，由中車株洲電力機(jī)車有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)，信號(hào)系統(tǒng)采用卡斯柯產(chǎn)品。列車正線運(yùn)行時(shí)，采ATO（列車自動(dòng)控制）模式，值乘司機(jī)只負(fù)責(zé)對(duì)列車進(jìn)行盯控。列車在正線運(yùn)行時(shí)，會(huì)出現(xiàn)按壓ATO按鈕后，列車無(wú)法動(dòng)車的現(xiàn)象，前期現(xiàn)象原因多為ATO模式無(wú)法建立導(dǎo)致，而有些情況下，在ATO模式建立以后，也會(huì)出現(xiàn)無(wú)法動(dòng)車情況。

1 ATO模式動(dòng)車原理及故障發(fā)生現(xiàn)象

列車采用ATO模式運(yùn)行時(shí)，列車自動(dòng)運(yùn)行無(wú)需人工操作，ATP子系統(tǒng)保證列車的運(yùn)行安全，在線列車的加速、巡航、惰行、制動(dòng)、精確停車均由ATO子系統(tǒng)控制，不需司機(jī)操作。一旦進(jìn)入ATO駕駛模式，系統(tǒng)設(shè)備正常，沒有人為干預(yù)，此駕駛模式維持不變。

2016年4月1日17時(shí)50分0105車按時(shí)刻表以ATO-CBTC模式，值乘司機(jī)按照正常操作，按壓ATO按鈕后，列車DMI有速度碼及牽引指令輸出，但列車無(wú)法啟動(dòng)，后司機(jī)嘗試以ATPM模式動(dòng)車，列車仍未啟動(dòng)，根據(jù)行調(diào)建議，司機(jī)將方向手柄回零位后，重新以ATPM模式啟動(dòng)，列車可以正常啟動(dòng)。

圖1 牽引系統(tǒng)Mp車主電路原理圖

2 故障原因調(diào)查

故障發(fā)生以后，首先了解到列車當(dāng)時(shí)HMI屏并未報(bào)任何故障信息，待列車回庫(kù)后，下載故障診斷數(shù)據(jù)、事件記錄數(shù)據(jù)結(jié)合Mp車主電路原理圖進(jìn)行分析，具體分析過(guò)程如下：

1）主電路原理圖分析

Mp車主電路原理圖如圖1所示：

當(dāng)KM1短接接觸器在120S內(nèi)失去方向指令后將自動(dòng)斷開，當(dāng)短接接觸器斷開時(shí)間不足3S時(shí)即使充電接觸器KM2得電吸合，短接接觸器也不會(huì)閉合，并將一直保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，此時(shí)列車將無(wú)法動(dòng)車。

2）EDRM數(shù)據(jù)分析

（1）事故發(fā)生前，司機(jī)將01056車方向手柄回零位的時(shí)間為17：47：12，此時(shí)列車處于緊急制動(dòng)模式、制動(dòng)工況，牽引手柄和方向手柄為零位，列車充電接觸器斷開、短接接觸器吸合，如圖2所示：

圖2 換端前列車狀態(tài)

圖3 短路接觸器自動(dòng)斷開

（2）此后列車維持此狀態(tài)不變，直至17：49：10時(shí)，列車短接接觸器斷開，時(shí)間間隔約為120S，如圖3所示：

此時(shí)，列車狀態(tài)為緊急制動(dòng)模式、制動(dòng)工況下，方向手柄及牽引手柄都為零位。根據(jù)邏輯理論，短接接觸器若120S內(nèi)接收不到方向信號(hào)將自動(dòng)斷開，故短接接觸器在12：49：10時(shí)觸電斷開；

（3）經(jīng)過(guò)約1.2S左右，即17：49：11時(shí)，司機(jī)操作前向手柄后，緊急制動(dòng)模式消失，DCU接受到前向指令，此時(shí)列車所處制動(dòng)模式為保壓制動(dòng)模式。由于方向信號(hào)的給出，充電接觸器吸合，但是，由于此時(shí)距離短接接觸器斷開時(shí)間間隔不足3S，短接接觸器將無(wú)法閉合并持續(xù)保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，此時(shí)列車雖具備向前的方向信號(hào)，但無(wú)法動(dòng)車，如圖4所示：

（4）17：49：26時(shí)司機(jī)操作方向手柄向前位，嘗試準(zhǔn)備開始進(jìn)入ATO模式啟動(dòng)，但是由于短接接觸器一直處于斷開狀態(tài)，故列車仍無(wú)法啟動(dòng)，如圖5所示：

（5）經(jīng)過(guò)7S左右以后，即17：49：34時(shí)，列車由于ATO模式未建立，轉(zhuǎn)為ATO模式下的制動(dòng)位，ATO模式嘗試退出。

圖4 充電接觸器得電但短接接觸器仍斷開

（6）經(jīng)過(guò)2.5S后即17：49：36時(shí)司機(jī)第二次按壓ATO按鈕準(zhǔn)備啟動(dòng)列車，經(jīng)過(guò)2.1S后ATO模式信號(hào)被激活，但是由于列車短接接觸器仍舊處于斷開狀態(tài)，故列車仍舊無(wú)法激活，如圖6所示：

圖5 第一次ATO模式啟動(dòng)

圖6 列車第二次ATO啟動(dòng)模式

（7）17：49：38時(shí)，列車嘗試再次進(jìn)入ATO模式，但是由于短接接觸器一直未閉合，故列車一直無(wú)法啟動(dòng)，直至17：51：42時(shí)，方向手柄回零位，此時(shí)距離短路接觸器斷開已超過(guò)3S，且充電接觸器仍處于吸合狀態(tài)，故短接接觸器得電吸合，充電完成后0.8S左右充電接觸器斷開，如圖7所示：

圖7 列車再次嘗試進(jìn)入ATO模式

（8）17：51：48時(shí)，列車開始啟動(dòng)，實(shí)際速度逐漸增加，17：52：14時(shí)，列車轉(zhuǎn)為ATO模式，開始正常運(yùn)行。

3 故障現(xiàn)象模擬

當(dāng)晚在庫(kù)內(nèi)根據(jù)此邏輯現(xiàn)象分別對(duì)故障列車和正常列車上進(jìn)行故障現(xiàn)象模擬，操作步驟及現(xiàn)象為：

（1）激活列車、升弓合HSCB（停放制動(dòng)未緩解）；

（2）由司機(jī)室HMI顯示屏進(jìn)入維護(hù)界面，觀察MP2車充電接觸器及短接接觸器狀態(tài)；

（3）將01056車司機(jī)臺(tái)方向手柄動(dòng)作后打至零位，此時(shí)充電接觸器先吸合后斷開、短接接觸器吸合后，120S后顯示短接接觸器斷開；

（4）短接接觸器斷開后，3S內(nèi)將方向手柄推至“F”位后顯示充電接觸器吸合，短接接觸器仍斷開；

（5）短接接觸器斷開后，等待3S以上時(shí)間將方向手柄推至“F”位后顯示充電接觸器先吸合后斷開，短接接觸器吸合；

（6）恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)出清人員工具；

（7）對(duì)非故障車0113車進(jìn)行以上相同操作步驟顯示現(xiàn)象與0105車相同。

通過(guò)以上步驟對(duì)故障現(xiàn)象的現(xiàn)場(chǎng)模擬驗(yàn)證得出：關(guān)于0115車南湖折返線列車ATO模式無(wú)法動(dòng)車的故障理論分析正確可靠。

4 結(jié)論

通過(guò)以上分析，發(fā)現(xiàn)“4月1日”0105車南湖折返線列車ATO模式無(wú)法動(dòng)車的故障原因?yàn)椋撼潆娊佑|器和短接接觸器的保護(hù)邏輯造成短接接觸器在此種情況下不能準(zhǔn)確閉合，短接接觸器KM1未能吸合導(dǎo)致列車無(wú)法啟動(dòng)。

為徹底解決此問(wèn)題，需研究充電接觸器和短接接觸器的保護(hù)邏輯，在邏輯控制上進(jìn)行整改，但在完成整改以前，若司機(jī)在正線運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)此類故障，要求司機(jī)將方向手柄回零位，等待3S后重新操作方向手柄后以ATO模式啟動(dòng)列車。

5 總結(jié)

本文分析了一種針對(duì)保護(hù)邏輯問(wèn)題導(dǎo)致的正線無(wú)法動(dòng)車的典型故障，得出故障產(chǎn)生的原因，并給出了相應(yīng)的解決思路，對(duì)同行地鐵公司針對(duì)該類故障處理具有一定的參考價(jià)值，可避免地鐵行業(yè)中同類故障造成的影響擴(kuò)大化。

[責(zé)任編輯：朱麗娜]