聯絡線區段計軸故障應對方案

江梁智，廖百睿

（廣州地鐵集團有限公司運營總部，廣州 510000）

廣州地鐵6號線采用基于通信的列車自動控制信號系統（卡斯柯URBALIS 888），其中計軸設備采用西門子AzS350U計軸系統，計軸系統與聯鎖系統采用安全型繼電器接口。在正常運營時，列車采用CBTC模式運行，使用車載信號作為列車運行憑證，計軸設備作為次級列車檢測設備。在CBTC模式下，計軸設備故障對列車運行無影響，故障區段會被判定為切除狀態（顯示棕光帶）。聯絡線設計無CBTC模式經過，一旦有列車占用或計軸設備故障（軌道繼電器落下）會顯示聯絡線區段紫光帶（非通信列車占用），由此導致正線側防檢查不通過，影響正線列車的運行。并且該線路由第三軌供電，運營時間處理軌旁設備故障必須先把第三軌停電，對故障應急處理提出新的挑戰，本文亦有考慮在此情況的故障處理方案。

1 聯絡線介紹及計軸配置

聯絡線為兩條地鐵線路間聯通的一段線路，通過這段線路，列車可以從一條地鐵線路運行至另一條線路，通常用于工程車轉至鄰線作業，電客車轉線至架大修段維修等。運營期間電客車不開展轉線作業，轉線作業僅在夜間作業點開展，并需由兩條線路的調度完成列車的接發車作業。

如圖1所示，為包含聯絡線區段及正線的線路，其中T0562區段為聯絡線區段，當聯絡線區段計軸設備故障或列車占用時顯示為紫光帶，即非通信列車占用狀態。該區段的占用使正線進路的側防檢查條件不通過，CBTC列車在S0502信號機前無速度碼自動停車，后備模式列車在S0502信號機紅燈前停車。

圖1 包含聯絡線及正線的線路Fig.1 Liaison line and main line map

在圖1線路中，聯絡線區段T0562與正線區段T0506，T0508配置于同一層計軸組匣，由一對數據處理板計算區段的占用出清狀態，該層組匣包含AC05042，AC05041，AC0506，AC0562，AC0508共5個磁頭。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為跨聯鎖區復用磁頭，同時屬于T0508，T0602區段。

圖2 計軸配置Fig.2 Axle counting equipment configuration

2 常見計軸故障及其對聯絡線區段的影響

本線路采用第三軌供電，在運營期間對軌旁設備故障處理需第三軌停電。以下列出常見計軸故障（對聯絡線區段有影響或本層組匣的故障）及對運營列車的影響。

如表1所示，對行車產生影響的主要為組匣死機故障、電源故障、聯絡線區段磁頭故障，需要對其進行分析和研究。

表1 常見計軸故障及影響Tab.1 Common axle counting faults and impacts

3 常見計軸故障處置

3.1 組匣死機

針對組匣死機，故障處理步驟如下：現場檢查組匣顯示燈位；根據數據處理板及控制診斷板顯示燈位判斷故障板塊；關閉組匣電源并更換板塊；組匣上電并組織預復位壓車。

3.2 組匣電源故障

針對組匣電源故障，故障處理步驟如下：確認電源模塊故障；關閉電源模塊及更換組匣電源模塊；組匣上電并組織預復位壓車。

3.3 室內板卡故障

針對室內板卡故障，故障處理步驟如下：測量板卡電氣參數；根據碼位顯示確認板卡故障；關閉該層組匣電源并更換板卡；組匣上電并組織預復位壓車。

3.4 室外設備故障

針對室外設備故障，故障處理步驟如下：申請接觸軌停電，維保人員到軌旁處理；更換故障板件；更換板件后組織預復位壓車。

需要注意的是，由于信號系統特性，關機處理需在故障發生的24 min后進行（棕光帶區段軌道繼電器落下后開始計時），否則會導致原有棕光帶變為紫光帶或增加紫光帶區段，擴大故障對運營列車的影響。

通過對上述幾種故障處理步驟的總結，結合聯絡線計軸區段的特殊屬性及第三軌供電的特殊性，可以總結出故障及處理時所帶來的影響。

1）更換板件時，需要等待一段時間后才能操作斷電，否則會造成故障區域擴大。

2）故障處理后，要組織列車駛過故障區段，且聯絡線在運營時無法壓車，需聯絡線區域斷電，采用人工方式模擬列車壓過磁頭，才能出清聯絡線區段。

3）室外磁頭/板塊故障時，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種故障均對運營影響較大，需要分別給出應對方案。

4 應對方案

4.1 對于斷電關機限制的應對方法

由于含聯絡線區段的計軸組匣中計軸磁頭被其他層組匣復用，所以斷電后會導致其他區段故障（軌道繼電器落下）。故可以考慮把聯絡線區段和聯絡線區段涉及的磁頭單獨配置在獨立的組匣，修改后主匣配置如圖3所示。

圖3 優化后計軸配置Fig.3 Optimized axle counting equipment configuration

按照如圖3所示重新配置后，原組匣（F層）故障時僅會產生棕光帶，對正常行車不產生影響，若需運營時刻處理時，斷電關機后亦不會產生紫光帶；聯絡線區段所在組匣（G層）故障時，僅包含聯絡線區段及其相關磁頭，故障時只會導致聯絡線區段（T0562）及相鄰的正線區段（T0504）紫光帶，且在處理故障關電換板時不需要等待24 min。

4.2 聯絡線運營期間無法壓車出清應對方法

針對此問題，室內輪對模擬工具能有效解決。

室內輪對模擬工具由3個接頭，2個開關及若干導線組成，其原理如下：通過對室內放大板濾波電壓測試孔先后順序接地，模擬列車經過時放大濾波板的狀態，達到計軸數的目的效果。

如圖4虛線框部分所示，K1與U1測試孔連接，K2與U2測試孔連接，K1，K2共同連接0 V測試孔，K1對應磁頭的T1線圈，K2對應磁頭的T2線圈。當K1接通時，放大濾波板U1測試孔電壓下拉為0，放大濾波板T1指示燈點亮，與列車跨壓磁頭T1線圈時顯示一致。K2與K1同理。下面以上文線路圖中T0562區段為例，室內輪對模擬工具的操作步驟如下。

圖4 室內輪對模擬工具原理Fig.4 Indoor wheel set simulated tool

1）預復位T0562區段；

2）找到AC0562磁頭對應放大濾波板，接入模擬工具；

3）先閉合K1開關，后閉合K2開關；

4）先斷開K1開關，后斷開K2開關(T0562進入一軸)；

5）找到AC05042磁頭對應放大濾波板，接入模擬工具；

6）先閉合K1開關，后閉合K2開關；

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

8）先閉合K2開關，后閉合K1開關；

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

10）找到AC0562磁頭對應放大濾波板，接入模擬工具；

11）先閉合K2開關，后閉合K1開關；

12）先斷開K2開關，后斷開K1開關(T0562出清一軸)。

通過上述操作，可實現聯絡線區段T0562的室內復位出清操作。其余區段亦可參照操作出清。需要注意的是不能把有車占用的區段采用該方法出清。否則可能會造成重大安全事故。

4.3 聯絡線計軸設備室外故障處理應對

由于運營期間接觸軌帶電，維修人員在處理室外計軸設備故障時需接觸軌停電，這樣會導致正線運營的列車因為無供電而停運。若不進行處理，則聯絡線計軸故障會使得列車無法以正常模式運行并無法恢復，需要降級（越紅燈）才能通過故障區段繼續運行。

針對此種情況，可以在設備房準備1套室外設備，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備。在聯絡線室外設備故障時，把該套裝置從計軸機柜背面端子接入計軸系統替換故障設備，模擬1套正常工作的室外設備，并通過應對方法2中的方法在室內出清聯絡線區段，其余區段利用列車壓車出清使故障暫時恢復。因為聯絡線室外磁頭正常運營時無車經過，使用室內設備臨時替換也不會對輪對的計數產生影響，故可作為臨時應對措施。

圖5 室外模擬設備Fig.5 Outdoor simulated equipment

5 總結

聯絡線計軸由于過車少往往被維保人員忽視，但其故障時帶來的影響是巨大的，列車必須降級通過，存在一定的安全隱患。并且對于接觸軌線路的聯絡線室外設備故障搶修組織更是復雜，必須要提前對故障的各種狀況做好預想。本文根據線路特點和系統特性，提出計軸設備配置優化、室內出清手段、室內模擬室外設備共3個計軸故障的應對方案，為其他線路的故障處理提供一定的參考價值。