动车组ATP报“2out of 2 故障”原因浅析

程 强

动车组 ATP设备报 “2out of 2 故障”错误是动车组运行在C0区段时常见的故障报错之一。此报警原因比较复杂，现场分析处理困难，而且经常造成动车制停，严重干扰了运输秩序。下面就结合案例对此报警原因进行详细分析探讨，供大家参考借鉴。

1 报错现象

当动车在C0级区段运行，ATP系统发生 “2out of 2故障”报错时，在DMI上显示 “STM信息不合理”。通过PC卡数据可以看到，OPE信息中的故障信息 （1系）显示 “STM信息不合理”，STM状态信息 （1系）显示 “2 out of 2故障”，见图1，且故障触发 “VC1系故障”。如2系也报错的话，在PC卡数据中可以看到2系也存在同样报错信息。任何一系报错，不会影响行车，但若两系同时报错，ATP则会抢权输出制动，导致停车。

图1 PC卡数据故障报警信息

2 报错原理

在PC卡数据中看到，由于STM存在 “2out of 2故障”，导致STM单元判断 “STM信息不合理”，从而使ATP车载设备故障，触发 “VC1系故障”。如ATP车载设备2系同时触发VC故障，则不论动车是ATP设备控车，还是LKJ设备控车，都会导致制动停车，所以 “2out of 2故障”报错是问题的关键。

“2out of 2故障”即 “二取二故障”，是 ATP系统的STM单元中，单系STM采取二取二比较后，输出结果不一致导致的报错。动车组的STM处理单元由功能完全相同的2套系统构成，每套系统具有功能完全相同的2个CPU单元（见图2）。2个CPU分别对STM天线感应到的轨道电路信息进行解析处理，如果处理比较结果不一致，即报“2out of 2故障”，说明该系STM 处理单元故障，但不影响行车，如果双系故障，ATP系统则持续输出制动。

图2 STM组成示意图

“2out of 2故障”报错，既有车载设备本身原因，也有地面设备问题。车载设备原因一般是STM处理单元硬件或软件出现问题，导致STM接收到相同地面正确数据后，在处理数据过程中，某些CPU单元出现问题，这种情况一般只会造成单系报错，2系同时报错造成停车的概率较小；地面设备问题一般是由于地面在发转频码时掉码或错误收到干扰转频码，导致STM某系中的2个CPU单元锁频不一致，在后续接收正常移频信号时，造成某系STM的2个CPU单元解析结果不一致，从而在二取二比较时出现错误，即 “2out of 2故障”。

3 案例分析

1．故障现象。甲站普速场动车组从甲站普速场5G上行出发时，进入出发进路31－35DG区段约4s左右，发生STM双系或单系故障，ATP出现“2out of 2故障、STM信息不合理、VC1系故障”报警信息，导致ATP设备抢权输出制动造成停车，站场5G接发车进路示意图如图3所示。

2．现场设备情况。甲站普速场区间为既有线ZPW－2000A继电编码移频轨道电路，站内采用25Hz叠加ZPW－2000A闭环电码化。正线为预叠加发码，平时发检测码，侧线股道采用占用发码。动车在此区段为LKJ设备控车。在上行5G接车进路中，因接车进路的无码区段过长，采用对32－34DG进行补码方式，即延续5G股道移频信号，来缩短无码区段长度。

3．原因分析。正常情况下，ATP车载设备2系STM单元中2个CPU单元在列车压入32－34DG补码区段时，能可靠收到2s2600－1的25．7 Hz转频码，把动车组STM的CPU单元接收有效锁定在2600Hz，然后接收5G上行出发信号的2600－1移频码。由于32－34DG补码区段采用弯股切割，列车运行在尖轨尖端至切割绝缘前，移频信号电流大部分被机车第1轮对分流，机车信号感应到的移频信号较弱，造成机车信号接收转频码时掉码，导致动车组某系STM中的1个CPU单元解出了转频码，而另一个没有解出。动车组从5G出发经过31－35DG时，锁定在2600Hz的CPU单元对发车进路上2000－2的27．9Hz检测码解析，而没有锁定的CPU单元对发车进路上2000－2的27．9 Hz检测码不能有效解析，同一系STM的2个CPU输出结果不一致，ATP 车载设备报“2out of 2故障”，如2系同时报错时，ATP车载设备则抢权输出制动，导致动车组停车。

4．解决方案。为了应急处理，先期通过设计单位修改了甲站普速场上行5G出发进路的发码电路，让电路在列车出发经过31－35DG时，提前发送2000－2的25．7Hz转频码，此方法实施后取得了良好的效果，在该地点动车组不再出现报错情况。但这个办法为应急措施，要彻底解决问题还需从消除掉码或取消补码2方面入手，由设计提出修改意见，对现场设备进行整治。消除掉码主要是采用客专一体化轨道电路并联分支方式；取消补码则是在发码电路上取消32－34DG补码，恢复正常占用股道区段时发码。

图3 甲站普速场站场进路示意图

4 结束语

动车组报 “2out of 2故障”错误一般发生在地面有发送转频码的区段，且大多是由于地面掉码造成，但由于故障发生时与动车组运行状态有关，故障不便模拟，现场测试查找比较困难，只能通过相关监测监控数据分析来判断，而且必须车－地结合分析，综合地面设备的实际情况和列车运行场景，梳理各关键节点变化因素，才能准确判断故障原因。由于目前电务车载设备和地面设备分开维护管理，这对维护人员技术结构单一提出新的课题和挑战。

［1］ 中华人民共和国铁道部．铁运［2008］142号．铁路信号维护规则 技术标准［S］．2008．

［2］ 中华人民共和国铁道部．科技［2007］205号．无绝缘轨道电路补偿电容器技术条件［S］．2007．

［3］ 中华人民共和国铁道部．科技运［2008］36号．ZPW－2000系列无绝缘轨道电路技术条件［S］．2007．

［4］ 徐啸明．列控车载设备［M］．北京：中国铁道出版社．2011．