【摘  要】介绍西安地铁二号线信号系统 IATP（Intermittent Automaitc Train Protection）模式工作原理，对 IATP 模式下车载信号常见故障原因进行分析，论述故障处理方法和运营应急处理措施。

【关键词】车载信号；IATP；故障处理

 

      西安地铁 2 号线信号系统采用浙大网新集成美国 USSI 公司的基于无线通信的列车自动控制系统（CBTC），该系统基于移动闭塞分割列车原理，通过车 - 地间通信，周期传递列车位置信息并通过轨旁子系统向列车发送移动授权。其中，移动授权是轨旁子系统根据联锁状态和列车位置计算出来的。车载子系统根据线路数据库存储的轨道地形数据信息（如坡度、曲线半径）和指定的移动授权，监督、控制列车运行。浙大网新信号系统提供三种基本列车控制等级，分别是 CBTC、IATP 和联锁控制模式。

 

      西安地铁 2 号线目前开通 CBTC 的后备功能———IATP 模式，根据西安地铁2011 年 9 月 16 日试运营以来故障数据统计分析，2 号线车载设备故障常见故障主要为丢失定位、区间道岔前推荐速度为零、TOD 通讯中断 3 大类，占到全部总故障数的80%，具体数量详见下图：

     （1）定位丢失故障简介。在IATP控制模式下，车载控制器依据速度传感器、加速度计确定列车速度和走行距离；列车通过车载查询器天线读取线路静态信标信息和车载线路数据库确定列车在线路上的位置，当列车无法读取到静态信标发生丢失定位故障后，列车实际位置和数据库偏差超过阀值100米时，列车会产生紧急制动（EB），TOD 界面显示红叉，IATP 不可用，司机需以 RM 模式动车。车载设备造成的丢失定位会导致列车下线，其他原因会造成列车晚点。（2）故障分析。列车丢失定位后车载设备现象为经过静态信标时车载控制器主机 TIC板的PH1、PH2、PHS3 灯无闪烁，通过采集车载 LOG 数据进行分析，引起列车丢失定位故障的主要原因包括查询器主机、查询器天线、查询器电缆接头故障等。西安地铁 2 号线刚开始运营时，发现由于安装工艺问题，查询器电缆和查询器天线受到列车运行过程中的震动，易出现查询器电缆接头断裂，后对所有车辆查询器电缆在车底加设了固定支架和固定套管，电缆接头断裂现象大幅下降。查询器主机 PCB 模块当 ER 灯出现红灯指示时表示该主机发生故障，需要立即更换，西安地铁试运营后共更换 7 套，另外通过排查发现有 3 块查询器天线故障。除以上主要原因外，造成列车定位丢失有机笼等特殊原因。例如，0203 车每月发生丢失定位故障数居高不下，后利用示波器结合定位检测装置测试查询器主机接收的波形，发现接收到的波形不是正常的方波，而是不规则的锯齿形波，后经过多次测试，确定为 CC 机柜的机笼母板故障，更换后问题解决。下图为 0203车测试到的查询器主机接收到的波形和正常波形对比图。

      （3）预防措施。利用列车运动时查询器天线发出的电码激活静态信标工作，确定列车位置的原理，对静态信标进行改造制作了定位检测装置。

 

      （1）区间道岔前推荐速度为零故障简介。预告信标为设置在区间道岔防护信号机本体信标之前的轨旁信标设备，作用为提前告知车载信号设备列车前方进路开放情况及道岔位置情况，从而避免列车制动后再次提速的情况发生。（2）故障分析。列车在通过区间道岔预告信标时，如果前方进路未开放，此时区间道岔防护信号机亮红灯，车载推荐速度会降为零，导致列车停车或可能造成FSB（司机如果驾驶速度高于推荐速度时），属于信号正常保护功能。轨旁信标故障会导致通过的几乎所有列车推荐速度均降为零，故障原因容易判断。（3）预防措施。定期利用MCT 在上线列车上进行数据采集，分析读取到的动态信标波长是否在正常值范围内，及时发现工作异常信标和读取信标信息状态异常列车。

 

      （1）TOD 通讯中断故障简介。列车运行过程中，TOD 屏上提示 CC 通讯中断，同时 TOD 上所有的信息如信号模式、推荐速度、下站距离等全部消失，约 2～3 秒后又恢复，该故障会重复发生，导致列车多次下线。（2）故障分析。TOD 通讯中断的主要原因是 PMC 板元器件容量不匹配造成。PMC 板为 CCTE 板的子插件管理板，管理CCTE 以太网通讯以及传感器输入，CCTE 板作用为管理处理器计算，数据结果检查，数据分享以及ATO 功能，为 3 取 2 冗余配置。将原 PMC 板中电容容量由10μF 更换为 100μF，加大电容抗干扰能力，提高继电器缓吸时间后解决该问题，随后对全部18 列车进行了 PMC 板更换。