南京地鐵ATO車載系統的故障分析

吳騰云

摘要：隨著南京城市軌道交通的發展，地鐵車輛的安全運營日益成為大家關注的話題，信號系統一直都是南京地鐵車輛系統的重點和難點，其系統的可靠性、安全性、穩定性是地鐵安全運營的有力保障。本文分析了南京地鐵ATO車載系統相關故障及處理措施。

關鍵詞：南京地鐵；ATO故障；處理措施

一、南京地鐵一號線信號系統概述

南京地鐵一號線信號系統采用的是一個安全、可靠、先進、高效、完整的系統。

在正線上和車輛段的試車線內，信號系統采用的是德國西門子公司的列車自動控制系統（ATC），包括計算機聯鎖子系統（CI）、列車自動防護子系統（ATP）、列車自動監控子系統（ATS）和列車自動駕駛子系統（ATO）等。

正線聯鎖設備是由計算機實現進路、道岔、信號機邏輯關系的聯鎖設備，它能控制并監督軌道電路的空閑及占用，完成道岔轉換及鎖閉，信號機的開放和進路的排列、解鎖等工作，以保證列車進路的安全。

ATP子系統的主要功能包括自動連續檢測列車位置、確定信息發送方向；確保列車之間的安全距離，防止列車超速運行，及時顯示列車車速、列車限速、目標速度、目標距離等信息，對列車超速、設備故障進行報警，完成列車自動折返的監督。

ATO子系統結合ATS和ATP子系統完成以下功能：完成列車區間運行自動控制、車站站臺定位停車控制、車站通過控制；實現司機監督下的自動折返控制、車門開關控制，進行列車運行調整和節能控制。

ATS的主要功能包括：實現列車自動識別、自動追蹤、自動調整、進路自動控制或人工控制，完成列車運行時刻表的編制與管理，描繪列車運行圖，并通過網絡對ATP和ATO等子系統進行監控。

二、車載信號常見故障處理方法

車載單元的修理主要是基于對被認為出現了故障的電路板進行替換而進行的，若替換電路板不能移除故障，或者另一個不同類型的故障有出現了，則允許替換電纜、信號分配器、濾波器板和繼電器模塊，此外也可以替換組匣排。

所有診斷都是基于對存儲器的故障信息進行的，通過維修PC來對故障信息代碼和明碼電文進行分析。顯示RKSTOP最好的辦法是通過把故障的ATP機柜的DIMAS板拔下插到好的ATP機柜上安裝，再利用PC下載出故障信息，根據RKSTOP信息代碼分析判斷出哪快板子是壞的或故障地點。

車載單元的修理主要是基于對被認為出現了故障的電路板進行替換而進行的，若替換電路板不能移除故障，或者另一個不同類型的故障有出現了，則允許替換電纜、信號分配器、濾波器板和繼電器模塊，此外也可以替換組匣排。

如果上述措施均無法排除故障則必須替換整個板子。車載單元中被替換的板子必須連同一個故障報告一起發回生產商處進行維護。

X1上電源布置。

X1/1-4 0V/110VATCCB1X1-9/3 （X1-9與X1-10 短接）

X1/5-15 110V ATCCB2X1-6/3 （X1-5與X1-6 短接）

X1/180V/24V ATCCB3X1-8/3 （X1-7與X1-8 短接）

X1/19-24 0V ATCCB4 X1-11/3 （X1-11至X1-15短接）

X1/25-28 24V

三、列車不明原因緊急制動故障處理

1.故障描述

列車運營過程中，出現緊急制動，紅標降至0，MMI/HMI顯示。

引起列車緊制原因可能有：列車與軌旁報文中斷、ATP機柜計算機通道中斷、司機原因、超速、車輛設備故障等。

2.故障處理流程

3.故障處理指導

（1）信號接報：信號車載班組接到故障報修電話，需要問清故障時間、地點、故障現象做好記錄工作。

（2）若緊制緩解列車降級，以RM模式動車，待列車升級后正常運行，若無法正常轉到SM模式，切ATP運行至折返線。

（3）在折返線，檢修人員迅速上車檢查，重啟ATP，若啟動成功，設備運行回庫，如果不正常，切除ATP回庫。在庫內，下載相應數據，檢查K6、K7繼電器、SECOP1板、DAS2板是否正常，更換ATP VE3板；

（4）下載緊急制動數據，分析緊制的原因。是司機或者車輛設備故障造成的緊急，通知相關部門。如果緊制代碼為“140”，故障信息代碼為“3”，更換DES4板。

四、案例分析——一號線2324車ATO緊急制動故障分析報告

1.故障描述

9月29日，16：25 2211次2324車在龍眠大道站出現ATO緊急制動，最終運營到藥科大學晚點157秒。

2.處理經過

列車出現緊急制動后，自動恢復。晚上列車回庫，下載緊急制動信息，為ATO超速造成，檢查車載信號設備正常。

3.原因分析

16：00左右，天氣下雨，鋼軌打滑，因車輛的制動力不足，最終造成ATO超速的緊急制動，以保護列車的安全。西門子早在一號線開通后就多次建議，遇到下雨，在高架站，列車不用ATO模式駕駛，改為手動駕駛。

4.相關措施

（1）遇到下雨，建議列車在高架站改用手動模式駕駛；

（2）列車出現緊急制動后，回庫后及時下載相關數據進行分析，檢查相關板件和線路是否正常，排除設備原因造成故障。

五、故障數據分析及應對措施

1.故障晚點時間分析

列車運行路線晚點時間分析

A：列車在龍眠大道進站出現緊急制動前時已經晚點66秒；

B：列車在龍眠大道站停時晚點74秒；

C：列車在經貿學院進站晚點153秒；

D：列車在經貿學院出站晚點時16秒；

E： 列車在南京交院進站時已經晚點157；

F： 列車最終在中國藥大出戰晚點157秒。

列車故障晚點157S分析：

列車在龍眠大道進站出現緊急制動前時已經晚點66秒，列車在龍眠大道與經貿學院區間已自動恢復正常運營。在龍眠大道站列車多停74秒，經貿站列車多停16秒，南京交院站列車多停5秒。因緊急制動造成列車最終晚點為157-66-74-8=9秒。

2.應對措施

今后，遇到類似故障，及時檢查車載設備是否正常。