城市軌道交通信號設備故障應急處理措施

摘要：為提升城市軌道交通信號設備故障應急處理措施的應用價值，促進交通運行的穩定性，降低出行安全事故發生率，分析了城市軌道交通信號系統應急事件處理流程，從預防、準備、響應、恢復4 個階段入手，制定可行的設備故障應急處理措施。根據常見的城市軌道交通信號設備故障類型及影響，探究如何針對不同故障類型制定科學可行的故障應急處理措施。研究發現，城市軌道交通信號設備運行期間容易受到各類因素的干擾，進而發生故障，因此必須做好日常檢修與維護，降低各類設備發生故障的概率，在減少維修成本費用的同時，保障乘客與列車工作人員的生命安全。

關鍵詞：城市軌道交通信號；設備故障；應急處理措施

中圖分類號：TN929.4；U284.7 文獻標識碼：A

0 引言

城市軌道屬于交通重要組成部分之一，在列車密度與承載率不斷提升的基礎上，信號系統設備故障發生率也隨之上升。作為城市軌道交通的重要系統，信號系統可通過控制列車安全運行的神經中樞，提升列車運行安全性。一旦系統設備發生故障，將會嚴重影響列車運行與出行狀態。例如，列車班次延誤，不利于交通安全管理。基于此，研究城市軌道交通信號設備故障及其應急處理措施具有重要現實意義。

1 城市軌道交通信號系統應急事件處理流程分析

城市軌道交通信號系統應急事件處理流程可分為以下4 個階段。

（1）預防階段。該階段主要針對城市軌道交通信號系統中的不確定因素，制定更加完善的應急管理方案、列車運行監控等規章制度，借助嚴格的管理內容促進系統設備的安全運行，減少列車行駛中的安全事故。在預防過程中，相關人員可針對常見的城市軌道交通信號設備故障類型進行了解，結合故障類型制定可靠的應急處理措施，保證設備出現異常狀態時，相關人員可根據應急處理措施內容進行高效處理。

（2）準備階段。根據城市軌道交通信號系統故障應急預案，對相關應急管理體系、應急處理流程進行完善，并結合實際需求配備充足的人力資源與物力資源。通過人員培訓，加強人員責任意識與安全意識，保證系統設備日常檢查與維護的可靠度。

（3）響應階段。基于城市軌道交通信號系統，一旦發生設備運行異常的情況，系統將會第一時間通知相關人員，確保相關人員能夠迅速確定故障類型，并采取相應的應急處理措施，防止故障的出現及其產生的大面積影響[1]。決策執行指令發出后，相關人員可相互交流動態信息，實現應急聯動指揮。

（4）恢復階段。設備故障事故發生后，相關人員需要重建和恢復設備狀態。快速獲取故障設備位置，并掌握設備故障發生的主要原因，制定相應措施修復設備。將其修復后，總結設備故障發生的主要原因、解決措施、后期維護等相關內容，并且將其作為歷史維修記錄以供參考。

2 城市軌道交通信號常見設備故障類型及影響

2.1 車載信號設備故障影響

該設備主要組成構件為列車自動運行系統（automatic train operation，ATO）。在執行移動授權后，計算設備速度和距離曲線。基于相關監控，采用人工駕駛模式或者自動駕駛模式，實現設備高效運行。當發生非安全情況時，ATO 會對列車施行緊急制動，之后其還會記錄設備行車里程、列車日檢數據等內容。當ATO 發生故障時，列車車載信號設備容易癱瘓，導致行車狀態不佳。

2.2 列車司機室顯示器故障影響

該設備主要顯示信號相關的列車運行速度、駕駛模式等信息，結合公共交通為導向發展（transitorienteddevelopment，TOD）界面反饋至司機或信號維護人員。顯示數據包括不溝通駕駛模式和折返模式下的允許速度、目標速度、車輛牽引狀態、緊急制動、車門控制狀態等。設備發生故障會導致司機與車載信號的人機信息交互功能失效，影響司機掌握相關列車駕駛信息的情況。

2.3 軌旁信號設備故障影響

2.3.1 計軸

計軸主要用來對軌道線路占用情況和出清情況進行檢測，同時對列車在區間內的運行位置進行判別。利用計軸系統與聯鎖系統，集中設備接口，以實現定位管理。各個檢測區段均布設1 個軌道繼電器（圖1）[2]。結合安全型繼電器掌握設備情況，當區段處于故障發生時，繼電器落下；當區段處于空閑狀態時，則吸起繼電器。設備發生故障后，故障區段內部列車位置監控將會隨之丟失，列車安全行車效率大幅降低。

2.3.2 轉轍機

轉轍機屬于安裝裝置，主要組件包括擠岔裝置與鎖閉設備。設備可根據實際需求，對道岔進行轉換，控制其左右位置。當道岔轉至一定位置后，可直接鎖閉，以避免外力轉換道岔。道岔尖軌與基本軌貼合并鎖閉后，可直接定位構件位置。當道岔出現異常狀態時，將會及時報警處理，降低事故發生率，提升列車運行安全性。

3 城市軌道交通信號常見設備故障應急處理措施研究

3.1 車載信號設備故障應急處理措施

以某案例故障情況為例，分析該設備故障后的應急處理措施。

（1）故障發生時間為15：36，行車調度員在主配電盤（main distribution panel，MDP） 發現聯鎖區域內部軌道電路均出現白點問題；中央聯鎖工作站（center locking workstation，CLOW）上，全部軌道電路呈現編號閃爍的情況，因此判斷車載信號設備故障。

設備出現故障后，調度員采取相應應急措施，對故障聯鎖區內列車降級運行過程進行控制。首先，確定聯鎖區域列車位置為2717 次（11+12）/0318 次（27+28），列車前方進路安全狀態下，開啟限制人工（restricting manual，RM）駕駛模式運行。同時，向全線司機發布口頭命令后，列車繼續在該模式下運行。

（2）行車調度員向全線各站點通報設備故障信息，并下發指令：做好乘客服務。

（3）信號人員申請重啟聯鎖站設備。在得到行車調度員同意后對設備進行重啟，行車調度員負責通知列車在后續某一站點前折返；值班主任向各個領導上報設備故障信息。

（4）故障排查期間，信號人員重啟設備后，故障情況并未好轉。行車調度員需根據實際排查情況，通知換乘室司機使用備用車上線。

（5）在利用MDP 后，行車調度員發現0320 次（27+28）列車行駛速度緩慢，與司機取得聯系后，得知列車從站點出發后，并未收到速度碼，因此未轉換為ATO 模式[3]。了解基本情況后，行車調度員要求司機在到達下一站點時復位列車自動防護系統（automatic train protection，ATP），并在RM 駕駛模式下出站，逐步恢復ATO 駕駛。

（6）信號人員申請復位設備，通過復位處理，聯鎖區信號恢復正常狀態。

3.2 列車司機室顯示器故障應急處理措施

列車司機室顯示器故障應急處理措施如下。

（1）發現顯示屏顯示不正確信息，或出現黑屏、白屏的情況，列車司機需要第一時間將該情況上報至行車調度員。

（2）運行至下一站點或者終點站時，將顯示屏復位。如果復位后顯示屏無反應，則需要檢查司機操縱臺、緩解燈、車門指示狀態燈的情況。當發現某一組件存在異常時，則應在列車到達下一站點時，采取清客應急措施，并將列車退出服務。當組件均處于正常狀態時，則可將列車開至終點站，再完成列車退出服務。

（3）如顯示屏無有效信號，列車司機需要向行車調度員報告，并在終點站復位處理。

3.3 速度傳感器故障應急處理措施

速度傳感器故障應急處理措施如下。

（1）設備出現故障時，需要采用不同工具與備件進行處理。速度傳感器故障處理工具與備件清單如表1 所示。

（2）處理該類設備故障時，如機車運行時發生速度跳變的情況，主要檢查以下兩項內容：①對其連接器進行全面檢查，確定是否存在縮針，或連接器是否明顯損壞，若確定構件已損壞，則需要更換新連接器；②檢查電纜是否出現破損情況，該故障會導致列車信號系統不穩定，若電纜破損嚴重，則應及時更換構件。

3.4 軌旁信號設備故障應急處理措施

3.4.1 計軸故障應急處理措施

根據某案例分析計軸故障應急處理措施。該列車在某折返站處出現故障問題。T0117 計軸區段在進段列車10719 次通過后，紅光帶未消失。值班人員在現場對該區域段空閑進行預付零操作，之后紅光帶消失，并恢復正常運行。具體處理經過如下。

（1）值班人員接收到維調故障通知后，發現站T0117 計軸區段在進段列車10719 次通過后，紅光帶未消失。1 min 后，信號人員在車控室對短時耐受電流故障現象進行觀察，掌握故障情況[4]。

（2）通過采取預付零操作，紅光帶隨之消失。根據此次處理措施，判斷故障發生的主要原因：計軸點位于轉換軌處，且道床鋪設材質為石碴，當列車行駛通過時發生振動現象造成鋼軌起伏，容易對信號產生干擾。針對本次故障，在某計軸點處進行測試檢查。在磁頭正上方處放置模擬輪后，該區段未出現紅光帶。查看診斷軟件信息后，可發現無列車輪對計數的歷史記錄，該信息與故障信息相同。由此可見，本次故障的主要原因是列車輪對在磁頭正上方停留時長過長，進而產生了信號干擾問題。

3.4.2 轉轍機故障應急處理措施

轉轍機不同類型的故障應急處理措施如下。

（1）確定設備電纜電壓后，無交直流電壓時，先測試樓內是否輸出110 V 的電壓[5]。當內部有短路點時，則應逐段切斷電路；當有交直流電壓（110 V）時，采用電壓法找到開路點。

（2）道岔樓外啟動電路故障時，明確電纜盒電纜量機內電阻是否正常。如電阻處于正常狀態，則某個分線盤至電纜盒有短路故障點，及時找到短路點解決短路問題。

（3）機器結構產生故障問題時，則應明確構件故障位置。如齒輪明顯損壞，或者鏈條出現松動的情況，則應利用調整工具，對兩種構件進行調整處理，再涂抹適量潤滑油，促使構件靈活轉動。

4 結語

本文針對城市軌道交通信號設備故障應急處理措施進行探討與分析，根據常見的城市軌道交通信號設備故障類型及其影響，逐一剖析設備故障應急處理措施。在相關故障分析與故障處理方面的研究仍有較大進步空間，未來將繼續探究多樣化的城市軌道交通信號設備故障類型、故障設備應急處理措施等內容。

參考文獻

[1] 王磊磊，張春鑫，韓惠明. 關于城市軌道交通車輛機械電氣設備故障應急處理的分析[J]. 機械管理開發，2023，38（12）：249-250，255.

[2] 郭夜啼. 城市軌道交通中的機電設備故障應急處理策略分析[J]. 集成電路應用，2023，40（9）：224-225.

[3] 趙德生. 信號機在城市軌道交通信號系統中的應用研究[J]. 鐵道運營技術，2021，27（3）：26-29.

[4] 畢昆. 城市軌道交通通信與信號控制研究[J]. 中國高新科技，2021（6）：67-68.

[5] 方光華. 城軌信號智能運維系統研究[J]. 機車電傳動，2021（2）：92-99.