广州地铁四号线L5型车ATO对标不准问题分析

王 健 唐鹏飞 李少帅

（广州地铁集团有限公司，广东广州510000）

0 引言

为保证列车高效运行、降低司机的工作强度，现代轨道交通车辆普标采用自动驾驶（ATO）模式。由于站台都配置了屏蔽门系统，为了方便乘客上下车，使用ATO驾驶模式进行车站站台对标的要求更高。通常，列车停靠站台精度为±0.3 m时，准确率要求为99.99%；列车停靠站台精度为±0.5 m时，准确率要求达到99.998%[1]。L5型车是广州地铁为了四号线南延段开通采购的增购车型，其自2017年9月试运营以来多次出现ATO对标不准问题。

1 故障统计

2017年10月2日至2017年11月3日，四号线L5型车累计上线运营列车16列，共出现对标不准故障221次，其中冲标故障21次，欠标故障200次，如图1所示。

图1 列车对标不准总数统计

从统计数据可以看出，四号线L5型车目前总体表现为欠标故障较多，本文主要针对欠标问题进行分析。

1.1 列车欠标车站分布统计分析

针对各车站对标不准问题，统计情况如图2所示。欠标较严重的车站为广隆下行、新造上行、低涌下行、黄村折返线2道、东涌上行。其中广隆下行31次，占欠标总次数的15.5%；新造上行28次，占欠标总次数的14%；低涌下行27次，占欠标总次数的13.5%；黄村折返线2道25次，占欠标总次数的12.5%；东涌上行19次，占欠标总次数的9.5%。

图2 对标不准车站分布图

上述欠标较多的车站中，黄村折返线2道、新造上行小交路折返后存在断电区，广隆下行、低涌下行、东涌上行进站前存在感应板不连续情况。

1.2 列车欠标车号分布统计分析

针对列车对标不准各车号分布不均，统计情况如图3所示。欠标较多的车辆中，083084车欠标41次，占欠标总数的20.5%；其次为071072车欠标18次，占欠标总数的9%；其余列车欠标次数分布较为平均。由于083084、071072车较其他列车上线试运营早，投入试运营时间长，因此欠标总数比其他列车多。同时各列车上线运行次数和时间不同，多数车欠标次数总体较为平均，故认为列车对标不准与列车号无必然的联系。

图3 对表不准车号分布图

1.3 列车对标不准日期统计分析

L5型车2017年10月14日后，上线试运营车数开始逐渐增多，目前投入试运营的车辆共计16列。从列车对标不准日期分布图可以看到，列车对标不准日期分布情况无明显规律，如图4所示。

2 欠标问题分析

根据统计分析情况可以看出：

2.1 欠标问题与车站有关

对标不准问题较严重的车站为广隆下行、新造上行、低涌下行、黄村折返线2道、东涌上行。欠标问题与车站相关联的因素主要为感应板不连续问题和断电区问题。

2.2 欠标问题与软件版本有关

（1）断电区欠标主要原因为列车经过断电区时电制动力缺失，导致列车速度较高，ATO控制级位加大，经过断电区后列车按照ATO级位输出制动力较大，最终导致欠标。通过更新ATO软件版本调整特定车站的停车偏移量，使之得到有效改善。

（2）存在感应板不连续的车站，前期通过修改牵引系统软件，增加了对进站前感应板不连续线路的识别。目前牵引系统软件逻辑控制程序版本为V1.0.5，对于感应板不连续线路的判断逻辑仍采用V1.0.3版本，具体判断逻辑为：

图4 列车对标不准日期分布图

当以下条件都成立时，牵引系统判断线路感应板不连续：

1）22 km/h≤列车速度≤55 km/h；

2）制动手柄级位＞90%；

3）两个架的牵引逆变器都在工作；

4）两个架的直流电流差值的绝对值＞30 A持续0.2 s。

进入感应板不连续模式后，电机电流按1.0倍发挥，反馈给制动系统的实际电制动力为0.72倍，制动系统补充28%的制动力。

当两个架的直流电流差值的绝对值＜20 A持续0.8 s后，牵引系统退出线路感应板不连续模式。

该版本软件虽然一定程度上改善了感应板不连续线路的欠标问题，但仍未从根本上解决问题。下面以2017年10月26日低涌下行欠标情况为例进行分析。

通过分析ER数据，车辆在通过感应板不连续线路前期时，由于牵引系统判断感应板不连续线路需要时间，同时气制动补充也会滞后一些，整车制动力偏小，信号系统一直在加大控制级位，如图5所示。当空气制动力建立起来后，会存在与电制动力叠加的情况（牵引软件判断出感应板不连续线路后，按100%的功率发挥电制动力）。

图5 低涌下行欠标100 cm

信号系统检测到车辆速度变化太快时，就会减小控制级位，由于此时车辆还处于感应板不连续区间，随后控制级位再次增大到100%级位，致使车辆速度变化较大，信号系统随后慢慢降低级位，最终导致车辆欠标。

另外，查看2017年10月26日测试数据发现，个别对标不准车站在停车阶段ATO输出存在惰行时间。

东涌下行感应板不连续区间不在停车阶段，停车阶段车辆速度约33 km/h时ATO输出惰行3 s左右，随后信号系统控制停车，如图6所示。在此期间可以尝试增加制动级位，降低车辆进站时的速度，提高ATO对标精度。

图6 东涌下行欠标130 cm

3 后续措施

目前存在欠标较多的主要为进站前感应板存在不连续的车站，解决该问题的关键是要减小在感应板不连续区间电制动力与空气制动力叠加的情况，以减小ATO控制级位波动，避免出现ATO输出100%制动级位的情况。厂家通过修改牵引软件参数进行改进：

（1）在感应板不连续区间，电制动力修改为按95%发挥（原为按100%发挥）；

（2）在感应板不连续区间，反馈给制动系统的实际电制动力为0.72倍，该参数也可考虑作适当修改。

4 结语

列车对标异常问题一直是困扰地铁列车与信号系统的重大疑难问题，L5型车对标问题需要车辆和信号配合，共同研究解决。

[1]王道敏.ATO站台精确停车功能实现的制约因素分析[J].铁道通信信号工程技术，2012，9（4）：41-43，61.