内容发布更新时间 : 2024/11/15 23:35:16星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

阿尔卡特CBTC信号系统WSP模式下的故障分析

0.前言

上海轨道交通大量采用了阿尔卡特联合体提供的CBTC信号系统，此套系统自今仍处于wsp阶段的设备调试升级中，设备状况不是很稳定,并且多次发生造成对列车影响较大的信号设备故障，列车运行晚点甚至大间隔也曾经多次发生，信号故障发生的原因多种多样，列车驾驶员经常要面对各类信号故障并加以判断、处置.本文就此套系统故障中最为常见的定位丢失故障与VOBC故障的故障原因、故障现象、故障处置方法做一些简单的分析探讨

1.阿尔卡特CBTC信号系统简介

1.1CBTC系统简介

阿尔卡特CBTC系统是基于通信的列车控制方案，基于“移动”闭塞的设计，系统不依赖轨道电路或受其限制。“闭塞”逻辑以车辆为中心，建构在软件中，可以根据列车性能和线路的具体情况进行设计。与传统的固定闭塞技术相比，可以更灵活地设计闭塞的区间长度，从而缩短列车的运行间隔，提高系统的输送能力，是目前最先进的信号系统。

1.2WSP模式的定义

WSP模式就是基于轨旁信号保护技术的一种运行模式。列车上的车载控制器通过安装在轨道中央的应答器，在数据库中查找它们的位置，并测量与最后一个探测到的应答器之间的行程距离来确定列车的位置。列车上的车载控制器通过使用双向车地无线电通信向轨旁设备报告列车的位置。

1.3车载设备

车载设备分为车载设备与车载外部设备。

1.3.1车载设备

车载设备包括一套车载控制器(VOBC)机架和两套车载无线单元(OBRU)机架。

1.3.2车载外部设备

车载外部设备包括速度传感器、加速度计、应答查询器（TI）、和列车司机显示屏（TOD）、接近传感器。

1.3.3轨旁设备

轨旁设备由轨旁无线单元（WRU）/接入点（AP）、A型信标、B型信标等设备组成。

2.八号线ATC常见故障现象分析及处理

2.1VOBC宕机故障现象分析及处理

VOBC宕机故障是一种最为常见的ATC故障,一旦发生就会造成列车紧急制动不缓解,整个故障恢复的操作流程所需时间也相对较长，对列车运营的影响较大。

2.1.1故障原因分析

（1）VOBC设备故障。

1）VOBC硬件本身故障。VOBC系统中某些硬件设备出现故障，会造成VOBC自身宕机故障。如在车载外部设备速度传感器发生断裂或接触不良的情况下，无法正常的向VOBC传递速度、方向、距离的信息，而VOBC在缺少这些信息的情况下无法正常工作，从而造成VOBC宕机故障的发生。

2）车辆信号接口。在列车运行过程中，若安全输入列车线通过车辆信号接口向VOBC提供的信号发生问题，如在非零速的情况下车门打开、列车完整性丢失等，VOBC也会发生宕机故障。

故障分析：

①控制列车完整性的空气开关故障。

在列车TC2 设备装有用来传递列车完整性信息的两路空气开关，分别是16F30和16F31,若这两个空气开关中的任何一个发生故障，VOBC将收到列车完整性丢失的信息，发生宕机故障。

②NOR30、NOR3、ATO、RM模式列车线逻辑错误故障。

车辆向信号提供4根模式列车线信息（Not R3 Not R30 ATO RM），通过4条列车线高低电平的逻辑组合从而形成不同模式（如下表所示）。如若车辆所提供的列车线故障，VOBC系统就会认为模式无效宕机，从而引起列车施加EB。

（2）VOBC软件故障。

系统在运行时，其内部软件出错，基于故障导向安全的原则，系统将宕机切断与外部的输出。

8号线2B阶段割接升级过程中，由于当时多辆列车在同一区域通讯，对信号通讯网络造成巨大的负荷，从而引起列车VOBC与MAU之间的通讯频繁的通讯丢失故障，造成模式丢失、施加紧急制动导致速度传感器容错过大，产生VOBC宕机故障。

2.1.2故障现象及判断分析

发生VOBC宕机故障后，列车会立即施加紧急制动并且无法缓解，此时列车司机显示屏（TOD）显示形式会存在三种可能。

第一种是最为常见，TOD直观的显示为粉色屏幕，司机将MS手柄放至受限向前RMF位后，按下安全回路重启按钮，无法缓解紧急制动，此时可判定为VOBC宕机故障，如果EB可缓，则说明VOBC与TOD之间的仅是出现了通讯故障，不存在VOBC宕机故障。

第二种为TOD黑屏，那么此时存在两种故障的可能，若列车在黑屏的同时立即施加紧急制动，司机将MS手柄放至受限向前RMF位后并且无法缓解，则可判定为为VOBC宕机，若列车不施加紧急制动则可判定为控制TOD的电源空气开关跳开引起的黑屏（AC-07列车 16F30/AC-15列车为48QF1）或TOD本身故障黑屏，司机只需复位相应空气开关即可。

第三种为TOD显示屏中的模式栏显示“---”，列车施加紧急制动，“ATO/ATP”显示“NO”，若此时司机将MS手柄放至RMF位后模式栏仍旧显示“---”，且紧急制动无法缓解则可判定为VOBC宕机故障。

2.2定位丢失丢失故障现象分析与处理

定位丢失是列车在正线运行时最常见也是较为普遍的ATC车载信号故障，对运营的影响相对较小，故障的判别及恢复也相对较为简便。

2.2.1故障原因分析

引起定位丢失故障的原因有很多，一般由以下几点构成：

1)连续有两个应答器未被检测到。

在TI查询应答器故障、TI天线故障、TI电缆损坏或者应答器本身故障都会造成连续有两个应答器未被检测到的情况发生。

2)检测到意外的应答器。

通常由于信号干扰等情况，造成应答器查询器（TI）收的应答器的ID号与车载控制器（VOBC）存储的该应答器的ID号不符，从而发生定位丢失的情况