摘  要： 针对深圳地铁 1 号线列车紧急制动故障， 从紧急制动发生时车辆系统和信号系统的故障记录、紧急制动故障统计和试车线模拟等方面，分析了信号代码 140 和 140-3 紧急制动两种不同的故障情况。 通过改进紧急制动的控制电路，有效区分了代码 140/140-3 紧急制动故障车辆系统和信号系统之间的接口责任。

关键词： 地铁车辆； 车辆系统； 信号系统； 紧急制动

 

      列车在正线运营过程中， 车辆系统和信号系统都有安全保护的节点电路串联在列车的紧急制动环线上，一旦紧急制动环线失电，列车就会失去牵引力，并施加紧急制动，直到列车停稳。

      深圳地铁 1 号线运营开通以来， 列车在正线一直存在列车出站刚动车时发生紧急制动的现象， 回库检查信号 ATP 系统有故障代码 140 带识别码 3（以下简称“紧制 140-3”）和故障代码为 140（以下简称“紧制140”）两种。此类故障的发生给正线列车运营服务带来了严重的影响。同时，其最终结果都反应在车辆紧急制动环线失电上，车辆与信号的接口界限比较模糊，造成两个系统的责任划分不明确。

 

 

      车辆紧急制动回路原理如图 1 所示。 当车辆紧急制 动回路的继 电 器 02K01 （43/44）、02K10（73/74）、02K09 （33/34）、02A01-S11 （ 自 动 折 返 时 04K03（33/44））、 04A06 （ATP 的 K6，K7 继 电 器 ）、02K88（21/22）、02V05 的接点或连接线断开时， 车辆产生紧急制动。

      车 辆 紧 急 制 动 回 路 的 继 电 器 02K01、02K10、02K09、02A0-S11（自动折返时 04K03）或触点电路故障产生的紧急制动， 车辆故障信息的环境变量中的常用制动（20312 线）,快速制动（20314 线）及紧急制动（20313 线）均为“1”。 图 2 中，记录的是故障发生之前384 ms 至故障发生之后 256 ms 的环境变量。

      车辆紧急制动回路的继电器 04A06 （ATP 的 K6，K7 继电器）、02K88、02V05 或触点电路故障产生的紧急制动， 车辆故障信息的环境变量中的常用制动（20313 线 ）、 快 速 制 动 （20314 线 ） 为 “0”， 紧 急 制 动（20312 线 ） 为 “1”。 图 3 中 ， 记录的是故障发生之前384 ms 至故障发生之后 256 ms 的环境变量。

      因此，若代码 140-3 紧急制动发生后，车辆故障数据记录中紧急制动、快速制动、常用制动同时为“1”，可以判断为车辆设备造成的紧急制动。 若车辆故障数据记录中只有紧急制动为“1”，而快速制动和常用制动为“0”，则车辆设备和信号设备都有可能是造成紧急制动的原因。

      通过对 2007 年至 2009 年代码 140/140-3 故障的统计和分析，笔者发现：

      1）代码 140/140-3 故障与列车、具体的时间段没有特定关系。

      2）代码 140/140-3 故障集中发生在列车低速运行时，多发生于出站时，除罗湖站外各站没有集中分布。

      3）代码 140-3 故障发生时，车辆故障信息的环境变量中只有紧急制动，没有常用制动和快速制动，故障原因不在车辆系统。

      4）代码 140/140-3 故障 （ 或低速时不明原因的紧急制动）除 URM（无 ATP 保护的人工驾驶）模式外，其它模式均有发生，以 ATO 模式最多。 故障由信号系统触发的可能性最大。

      5）紧制 140-3 必须重启 ATP，运行 2 个轨道信号后才能收到速度码；紧急 140 无需重启 ATP，运行 2 个轨道信号后可以收到速度码。

      6）根据代码140/140-3 紧急制动故障的以上特征和相关记录，可知此类故障在以下情况容易发生：列车二次对标（低速）；折返站列车刚启动；出库列车刚启动。

 

      根据以上统计分析和试车线的模拟情况， 并与信号供货商核实后， 对代码 140/140-3 紧急制动信号进行了以下定义：

      1）紧制 140-3 定义 ：ATP 监测车辆紧急制动回路线 20312 线的电压信号， 信号系统内部分两路电路进行判断， 当紧急制动回读的两路信号不一致或在一个采集周期内监测到紧急制动电路电压跳变，车载 ATP计算机将认为车辆制动故障，并记录代码“3”；当列车启动时，车载 ATP 触发代码“140”的紧急制动，通常称为“140 带 3”紧制。

      2）紧制 140 定义：ATP 监测车辆紧急制动回路线20312 线的电压信号， 当两路电压信号同时没有紧急制动回读信号时，ATP 记录紧急制动故障信息，同时，ATP 通过 04A06（ATP 的 K6，K7 继电器）断开车辆紧急回路。 电路原理见图 4。

      为了理清代码 140-3 紧急制动故障车辆部门与信号部门的接口责任， 对车辆紧急制动原理图中的线路进行了改进。 改进后车辆与信号接口图如图 5 所示。

      在不改变信号设备配线的情况下， 把车辆侧的02K88 和其下方的二极管在电路中移到 K6X2/6 上面，在电路中把车辆和信号的触点完全分开，把监控点X113-325 和 X113-318 移到 K6、K7 触点的上方位置，如果是因车辆原因发生的紧急制动， 即 K6X2/6 上面的电路出现断开，列车发生紧急制动后，信号监控到此断开后，信号也会跟随触发紧急制动；如果是因信号原因触发的紧急制动，即 K6 和 K7 触点出现断开，此时列车发生紧急制动，但信号没有监控到这个断开，这样的紧急制动是不需要信号缓解的，信号 HMI 上也不会有紧急制动图标显示。