泰雷兹计轴系统共享计轴点原理及故障处理

李志强，郑婧婧

（青岛地铁集团有限公司运营分公司，山东青岛 266000）

0 引言

随着城市轨道交通的发展，国内地铁信号系统多采用基于通信的列车自动控制系统（CBTC 系统）。在CBTC 模式下，列车采用无线通信加计轴实现列车精确定位，降级模式下采用联锁加计轴实现列车定位。在CBTC 模式下，计轴故障对列车运营产生的影响较小，但是在后备模式下计轴故障，则有可能对列车运行造成重大影响。

1 泰雷兹计轴系统原理

1.1 系统构成

泰雷兹计轴系统设备由室外设备、室内设备、传输电缆组成，系统结构如图1 所示，其中，EAK 是轨旁电子单元，俗称黄帽子，PDCU 是电源数据耦合单元，ACE 是计轴主机，ISDN 板是评估板。

（1）室外设备。由安装在钢轨上的轨道磁头和轨旁电子单元组成。轨道磁头用于检测钢轨上行走的列车轮对并进行计数；轨旁电子单元用于信号采集处理并将处理后的信息送至室内PDCU。

（2）室内设备。由PDCU 和计轴主机组成。PDCU 用于向室外轨旁电子单元和轨道磁头供电，同时负责接收轨旁电子单元传送的数据；计轴主机（ACE）用于轨道区段占用或出清计算，并将计算结果输出。

1.2 工作原理

（1）轮对检测原理。轮对检测由轨道磁头完成。每个轨道磁头各有2 个发送磁头和接收磁头，磁感线从发送磁头发送，从接收磁头接收。当列车经过磁头时，磁头的磁感线会发生变化，计轴系统通过检测磁感线的变化来判断是否有轮对经过。

（2）区段占用判断。计轴区段的判断原则是进区段的轴数与出区段的轴数是否相等，相等则区段空闲，不等则区段占用。

以图2 为例，4 个轨道区段标示为1G、2G、3G、4G；3 个计轴点标示为A、B、C。A 轴数=B 轴数，2G 空闲；A 轴数B 轴数，2G 占用；B 轴数=C 轴数，3G 空闲；B 轴数C 轴数，3G 占用。

图1 泰雷兹计轴系统结构

2 泰雷兹计轴系统计轴点的分类

计轴检测按照功能不同分为5 种，图示及名称见表1。

（1）普通计轴检测点。配置一个车轮传感器，单个ACE 主机读取该计轴点信息。

（2）相邻两个控区共享计轴检测点。用于控区边界，2 个控区的ACE 主机同时读取该计轴点的信息，其中1 个ACE 主机向室外计轴设备供电。

（3）同一控区内共享计轴检测点。用于岔区，同一控区的2个ACE 主机同时读取该计轴点的信息，其中1 个ACE 主机向室外计轴设备供电。

（4）超限计轴检测点。在道岔区段防止侧线冲突的计轴点。

（5）同一控区内共享超限计轴检测点。在道岔区段防止侧线冲突的共享计轴点。

图2 区段占用

表1 泰雷兹计轴系统图示及名称

3 共享计轴点原理分析

同一控区内共享计轴检测点于室内对应有2 块串口板、2个PDCU，分别位于计轴A 柜和计轴B 柜内。计轴A 柜和B 柜的PDCU 分别走线到防雷分线柜，通过防雷分线柜连接室外同一个计轴点。其中1 个计轴机柜负责计轴磁头DC 100 V 供电和磁头信息耦合，另一个计轴机柜仅负责该处磁头的共享信息耦合，不为该磁头提供DC 100 V 电源。图纸如图3 所示，其中DL1A、DL1B 负责共享计轴磁头DC 100 V 供电和磁头信息耦合，DL2A、DL2B 仅负责共享磁头的共享信息耦合，不为共享磁头提供DC 100 V 电源，其PDCU 端子无DC 100 V 电压。

图3 共享计轴点原理

4 计轴点故障的排查方法

在CBTC 线路中，计轴受扰的情况比较常见。接报计轴故障后，首先进行计轴预复位，通常计轴故障区段进行计轴预复位并经列车压过后，该计轴故障区段会出清，计轴设备恢复正常。设备故障的分析判断如图4 所示。

图4 设备故障判断流程

串口板灭灯，表示ACE 与室外磁头通信中断，可进一步分析，室内外通信中断可能是室内故障，也可能是室外故障，此时需要在分线柜处测量电压。如果有电送出，可判断故障发生在室外。如果无电送出，可判断故障发生在室内。对于共享计轴点，其中1 路PDCU 实际并无DC 100 V 电送出室外，如果测不到电压就判断为室内故障，会误判故障原因，影响故障处置。

5 总结

对于泰雷兹信号系统，CBTC 模式下，计轴受扰后对系统的影响较小，正线区段不会对系统正常运行产生影响。如果在道岔区段计轴受扰，会影响道岔正常操作，需要进行取消过岔锁闭进行道岔强扳。如果在后备模式，计轴受扰后会影响进路正常触发，需要确保计轴状态良好。对于计轴设备维护部门来说，掌握计轴原理和特殊点位，更显重要。在日常使用和培训中，应特别关注共享计轴点的原理和故障排查训练。