浅析计轴故障对CBTC运行列车连续性的影响

【摘要】天津地铁2、3号线采用基于通信的列车控制方式，使用计轴系统对列车所在位置进行检测。计轴故障会时使列车不能运行在CBTC模式，对CBTC列车运行的连续性造成影响，通过引入移动闭塞准备状态的方式及联锁分析，对不影响CBTC运行的几种典型计轴系统故障进行了讨论。

【关键词】CBTC;计轴系统

一、前言

计轴系统是城市轨道交通的基础信号设备之一，通过对所在位置列车轮轴进行计数校验从而判断列车所在计轴区段的占用与空闲，是影响行车安全的关键设备之一。天津地铁2、3号线使用泰雷兹公司的AzLM计轴系统，AzLM计轴系统有计轴评估单元，可以更智能地检测列车占用，实现故障恢复，具有更完整的系统功能。

二、CBTC下计轴故障对运营的影响

计轴故障作为地铁信号系统常发故障之一，如果没有及时处理或长时间无法处理，将可能导致列车需要以无轨旁ATP保护的人工驾驶模式越过故障计轴，将给行车、客运安全带来较大风险。[1]

列车运行过程中，为了使CBTC列车可以安全的跟随固定闭塞列车（非CBTC列车）运行，区域控制器（RATP）将计轴区段分别定义为移动闭塞（MB）或固定闭塞（区段）。移动闭塞区段确认仅有CBTC列车可以进入。移动闭塞计轴区段的确认在转换轨或车站完成。

固定闭塞区段将跟随的CBTC 列车的移动授权限定在固定闭塞区段的边界上。任何在固定闭塞区段内的CBTC列车禁止使用ATP及ATO模式运行。

三、CBTC下计轴典型故障

正常的CBTC列车在驶出占用计轴区段后计轴区段未及时清空造成的错误占用和在没有固定闭塞列车接近时，计轴区段出现占用是计轴系统常出现的两种错误占用情况。这种错误占用会使CBTC的正常运行变得不可靠，而且发生错误占用时，一般的CBTC列车将禁止驶入故障区段，从而出现列车降级运行的情况。[2]

为在不影响CBTC运行的情况下解决该错误占用，RATP使用一种称为MB（移动闭塞准备状态）的新的占用状态来检测故障计轴区段。

常见的计轴故障有以下几种：

1.正常CBTC列车驶离后发生错误占用（即随列车为CBTC列车，见图1）。计轴数据读入与读出不一致，发生故障。前车不受计轴故障影响。RATP中10s计时器开始计时，10s计时结束，RATP将故障区段改为MB。调度员对故障区段的头端计轴完成预复位后。跟随列车的移动授权越过该故障区段并以ATO模式扫过该区段。计轴故障清除，在跟随车出清该区段后。该区段变为未占用状态。由于没有固定闭塞轨道区段与故障区段相邻，所以不可能有非通信列车进入故障区段。列车继续以ATO模式运行，未降级。

2.CBTC列车前方计轴区段显示错误占用。见图2，因相邻区段未占用，RATP立即将故障区段变为移动闭塞准备状态。CBTC列车具有移动授权，可通过该故障区段。因与故障区段相邻位置无固定闭塞，所以不可能有非通信列车进入该故障区段。即使没有对故障区段进行预复位，也不影响CBTC运行。

3.即将被占用的区段发生计轴故障。见图3，相邻区段为移动闭塞且附近无固定闭塞时，RTAP中5s计时器计时，计时结束后，该故障区段上未报告有列车占用，且与故障区段相邻位置无固定闭塞，因此不可能有非通信列车进入该故障区段。RATP将占用的区段设置为移动闭塞，RATP将该故障区段转变为移动闭塞准备状态。具有移动授权的CBTC列车，可以以ATO运行通过该故障区段，为降级。

4.与移动闭塞区段相邻的计轴区段占用发生故障（相邻移动闭塞区段的列车通信故障）即将被占用的区段计轴发生故障。见图4，如果相邻区段为移动闭塞且附近无固定闭塞时，RATP 将占用的区段设置为移动闭塞。RTAP中5s计时器计时，计时结束后，故障区段上未报告有列车占用。则RATP将该故障区段转变为移动闭塞准备状态。CBTC列车具有移动授权，可以 ATO模式通过该故障区段。

如果列车在规定时间内仍未报告位置更新，RATP 在数据库中将该车设置为通信故障列车。移动闭塞准备区段转变为固定闭塞。该故障列车的移动授权仅限于固定闭塞区段的边界处，列车降级运行。

四、结论

通过区域控制器（RATP）引入移动闭塞准备（MB），可以有效降低因计轴故障引起的列车运营模式降级情况，在故障安全的前提下保证CBTC下的列车运行连续性，降低人工参与度，减少人为错误，保证了行车安全。

参考文献

[1]杨润广.计轴器在城市轨道交通控制系统中的应用[J].科技信息，2011（20）：168-169.

[2]陈锋华.浅谈移动闭塞的基本原理[J].铁道通信信号，2005，

41（2）：12-13.

作者简介：王炳者（1986—），男，硕士，现供职于天津市地下铁道运营有限公司信号室。