地铁CBTC系统信号系统分析与故障

廖延初

地铁是城市交通中载客量最大的交通工具，若因为其故障停运将会引起城市交通很大的不便。CBTC系统作为地铁列车中关键的部分，其在地铁运行中也会产生信号故障，虽然不会引发地铁交通停运，但也会对运行产生负面影响。对此，本文主要对地铁CBTC的运行系统进行分析，阐述其工作原理和相关结构，对其运行中会可能会产生的故障进行归纳研究，并给出相应的解决方法，期待为维护地铁正常运行贡献力量。

信号系统作为轨道交通地铁的关键部位，在列车的正常运行中，起着不可或缺的作用，根据地铁行车密度，信号系统可以划分为移动闭塞系统、固定闭塞系统、准移动闭塞系统，无线CBTC隶属移动闭塞系统，采用无线局域网通信。

地铁CBTC信号系统介绍

CBTC系统依靠移动通信来实现信息传递，实时共享车辆位置信息。利用车载设置。轨道通信设施达到与车站或者是车辆中控中心来进行信息共享。从而调控车辆运行速度。在车辆和地标之间建立一个双向、连续、高速的通讯信号，维持列车行车状态。保证行车命令与地表控制之间有效及时地传递。同时定位列车精准位置、车与车之间的相对速度和距离。保证列车与列车之间的安全距离。

地铁CBTc信号系统系统原理

CBTC是运用车载设施和轨道配备设施之间的双向通讯来实现沟通和位置共享。地铁列车在行驶过程中连续向车辆控制中心传输信息。包含车辆方向、位置、速度等。处于控制中心的工作人员和设备根据车辆传输的信息来获取车辆的最大制动距离。如此才能保障行驶车辆之间的安全距离。前后两个移动闭塞分区同时以较小的安全距离来运行前进。保障较高速度的同时缩短安全距离，这是提升整个地铁运行效率最为有效的方式。

CBTC系统具体由如下几个子系统组成：ATS子系统、车载子系统、数据通信子系统、地面子系统。在地铁列车的运行中。各个子系统各司其职。ATS保障车辆的运行调整，负责列车的追踪以及识别等功能；车载负责车辆速度测定、车辆定位、智能控制；数据通信则负责车辆和地面之间、地面与地面之间、地面和车辆内部数据之间的交换；地面子系统接受和处理列车信息，并将地面信息反馈给列车。几大系统独立而相互依存。共同维护列车安全行驶。

地铁车辆cBTC系统车载信号常见的故障

ATP冗余故障

按照惯例，地铁会配备备选车载信号设施，以预防故障产生，两份车载信号设施分别配备在车辆的车头和车尾位置。在运行的过程中。头部位置的车载信号设施发生故障之后。车尾的信号设备担当整个车辆行车中的信号发送任务。这便是所谓的冗余。车辆正常运行的情况下。换句话说就是在IXLC和CTC条件下，地铁车辆的前端和后端的信号才能同时稳定存在，保障车辆正常运行。一旦出现故障之后就无法启动ITC状态。需要对ATP进行人工检查驾驶模式。在如此情况下，车辆的自动驾驶模式选择不会因为人工检查被干扰。仍然与冗余情况下正常发挥其功能。

控制系统的无线通信丢失故障

无线损失是在地铁车辆CBTC系统的常见故障，通过分析系统的运行故障，目前该类故障发生也越来越频繁。给地铁车辆的安全运转带来较大的隐患。

地铁cBTc系统信号常见故障的处理措施

ATP冗余故障的处理措施。ATP冗余故障除了在设备技术上更新升级之外，没有其他更好的方式来彻底解决。若是能在设施上升级完善，将会直接减少地铁运行中的ATP的故障次数。并且能够更加有效的保障信车辆运行的信号发送稳定。这是未来解决ATP故障，保障地铁列车稳定的最有效途径。

倘使车辆在运行中。非备选车载设备发生了冗余故障。在该种情况下前文已经介绍，该故障不会对车辆的正常运行造成伤害，发生该类冗余故障之后，可以选择车辆运行结束安全停靠后再去对车辆故障进行维修，但是发生了冗余故障之后。发现切换了备选车载设备后。仍然无法正常传输车辆运行信号。此时解决故障的方式是重启ATP系统设备，并且切断开关。待车辆运行结束后再对故障进行排查，对车辆车载设备进行维修，保障车辆运行的安全。

控制系统无线通信丢失故障的处理措施。CBTC车载信号在行车过程中突然丟失会对车辆运行造成巨大的安全隐患。所以必须要加强车辆控制系统无线通信的故障处理能力。在行车中若是发生信号中断，需要立即重启无线单元，安排检测人员首先检查车辆无线的指示灯是否能够正常显示。还要检查CPU、电源、加密版等各个设施的运行情况。倘若设施运行也出现问题。需要重启无线单元。启动步驟如下：①扳下CBTC车载信号系统无线单元的RCSCB断路器，并断开其两端的RCSCB。②首先把无线车载设施的ATPFS某一端扳到发生故障位置，维持半分钟自后等待显示屏上的“system-down”消失。此时再将RCSCB断路器闭合，车辆前端和后端的RCSCB均恢复功能，同时将ATPFS归位，待两分半钟后看无线车载设施的信号灯是否正常显示。无线单元重启结束。

加强对设备的检修和维护。通常情况下，在运行的地铁CBTC系统的车辆信号系统中。无线芯片的设计可能会导致无线损耗，如信号的相互干扰，当无线信号造成丟失时，必须重新启动设备将使系统进入正常工作状态。并且它与设备的运行状态有直接的联系。我们必须加强设备的维护。如此降低CBTC系统无线丟失概率。

综述。车辆CBTC系统故障需要防患于未然，平时加大检修维护力度，避免在运行中出现故障，造成不必要的安全隐患。