动车组ATP车载设备故障分析研究

钱崇燕

摘要：动车组运行过程中，ATP车载设备可起到核心控制的作用，是保障动车组安全平稳运行的重要因素，一旦ATP设备发生故障问题，则会造成严重影响。本文首先就动车组ATP车载设备故障问题的类型划分加以阐述，进而提出动车组ATP车载设备的故障分析与排除方法。

关键词：动车组；ATP设备；故障分析

前言：

随着我国铁路系统的建设与发展，动车的覆盖规模不断扩大，已经成为极为重要的交通运输方式。动车组覆盖范围的日益扩大，其运营环境的复杂性也就进一步增强，就需要明确动车组ATP设备故障类型及故障成因，合理分析故障问题。

1.ATP车载设备故障类型

在动车运行过程中，ATP车载设备的故障问题需明确其故障类型，对故障问题加以有效分析，以便于采取相对应的故处理与排除措施，减少故障问题对于动车运行的不必要影响，保障动车运行的顺畅性与稳定性。首先，需按照故障成因、故障设备模块、故障影响程度及故障发生环境等因素，对故障进行类型划分，深度挖掘故障信息，并对故障问题加以分析，以实现及时有效地故障排除。

（1）基于故障来源进行划分，可对ATP设备故障划分为无线通信故障、车载设备故障、地面设备故障及人为故障，可进一步细分为设备通信故障、设备模块故障、数据故障及操作故障；（2）基于故障模块进行划分，例如CTCS3-300T动车组的ATP车载设备，其设备故障模块可以划分为：速度传感装置、测速装置、总线故障、接口故障、计算机故障、无线通信模块故障、管理单元故障及电源故障等；（3）基于故障影响等级，具体可以拆分为：故障持续时长、是否影响动车正常运行、是否为知名故障、是否会对后续动车运行情况造成影响等，基于这些故障影响标准确定故障等级，可划分为三级，包括普通级、重要级及重大级，并针对不同的故障级别确定相应的故障应对与处理流程；（4）基于故障发生环境，主要包括线路故障、动车型号、设备型号、运行温度、操作时间等。基于以上统计划分，综合考量设备属性及设备信息，挖掘故障成因及故障信息，并结合故障发生率，特殊故障问题等，为接下来的故障分析及处理打好基础[1]。

2.ATP车载设备故障分析

2.1故障处理

随着信息技术与计算机技术的高速发展，动车等列车的设备故障处理机数据分析对于技术人员的专业性与技术水平要求较高，需要依靠全新的技术、设备及先进理念，制定先进管理制度及故障处理流程，以更好地适应时代发展下的ATP设备故障变化，以保证动车车载设备的安全稳定运行。可采用计算机技术、信息通信技术及智能控制技术相结合的方式开展故障分析与排除作业。

一个故障问题的产生，可能是由于多种因素，比如软件系统故障、设备运行故障、突发故障、永久故障等，或呈现出不同故障形式，包括单一设备故障、多台设备故障、一次故障、二次故障等，或者由于零部件故障问题，诱发其他部分零部件故障等问题。就硬件设备而言，可划分为终端故障、主机故障线缆故障等类型。

动车ATP设备故障具有多边形与复杂性特征，这种特性的存在对于故障问题的排除与应对提出一定要求，动车企业在设备运行及设备维护过程中，需合理划分故障类型，明确设备运行中的薄弱位置，设备故障高发点及敏感点，有针对性地制定故障分析及排除方案，实现故障点的有效定位，确定故障成因以便于排除。在故障处理过程中，需保证处理技术应用的规范性与标准化，尤其是某些多发性故障，在故障分析与处理过程中，势必已然形成规范化的应对方案。除此之外，其他偶发性故障也需要加以有效分析，制定应对方案与处理流程，以供日后参考。

2.2设备应用

在动车运行过程中，可采用辅助性设备实现对于ATP设备故障的分析，通过司法记录仪接受信息，并记录系统运行状态及控制动作。在对故障问题加以处理时，可通过行之有效的数据分析，以判断设备运行的实际情况，明确故障发生时的实际情况及综合信息，明确故障问题产生的源头[2]。

在辅助性设备的应用过程中，首先可开启司法记录仪，通过JRU数据，确定列车运行实际情况的描述信息，查看司机控制动作，查看里程表、运行速度等相关参数，以此确认故障点。在过程中，应当着重查看列车运行中的非正常制动情况，对发生非正常停车时的时间、里程等参数，通过TCC数据，对设备自检情况进行检查，明确是否发出故障告警等，以实现对于ATP设备故障的有效分析。

动车通常会配备相应的实时监控装置，基于其跟踪系统，分析动车运行的速度曲线、发送码序、应答信息及时间参数等相应信息，针对故障问题，出具相应的应对与解决方案，基于该方案排除故障，检测设备运行是否稳定，对完成故障排除并重新上线的动车组进行全过程跟踪检测，对是否完成故障排除加以明确，以保障动车组的平稳运行。

2.3故障分析

2.3.1故障案例

以CRH3型号的动车组作为案例分析对象，对该型号动车组在2016年所统计的动车组故障参数、故障成因进行分析，对故障问题加以归纳整合：（1）信号传输中断，主要在于ATP设备受到分相区时电力供应的信息干扰，导致信息传输的不稳定。或由于存在应答器信息异常的情况，导致信息传输通道受到干扰而中断；（2）地面应答设备故障，主要在于人为因素导致线缆断裂、应答设备之间信息一致性问题、应答设备错误报文等；（3）信号传输突变；（4）屏幕信号中断；（5）雷达扫描失效等问题。

经过故障问题的统计，整合故障类型及，每个类型故障发生的概率与比例，记录故障发生时动车组运行里程、时间、位置商务部分等因素，对动车组的运行是否受到分相区的影响加以确定，确定故障成因，制定故障应对方案并加以排除，所产生的故障数据与信息就可以作为ATP故障分析的基础与前提。

2.3.2信息管理

如上所述，動车组运行过程中，ATP车载设备的故障问题会造成较为严峻的结果，而每次故障问题发生时所产生的数据信息对于接下来的设备故障分析及故障排除具有有效的参考作用，基于此就需要对录入故障信息数据加以记录，对设备故障问题加以分析与跟踪处理，可采用实时监测与闭环跟踪方式，搭建故障信息管理系统，及时采集ATP设备故障信息，对故障问题加以类型划分，针对不同类型的故障问题相应的预防策略与解决措施，为接下来的故障排除与动车运行提供数据支撑。

故障信息管理过程可划分为6个环节，包括：①对于故障信息的实时检测与录入；②对于故障信息正确性与真实性加以确认；③对于故障处理措施的检查结果与处理记录；④基于异常状态的实时警告与故障问题的跟踪提示，对设备加以巡查及维护；⑤采用辅助性设备对故障问题加以诊断与分析。要求在日常工作中不断提取故障特征，为后续的故障分类、分析及排除提供标准；⑥对日常故障分析及故障排除所产生的数据信息加以积累，对这些历史数据进行有效的统计与分析，明确故障产生规律[3]。

结语：

动车组在实际运行中，ATP车载设备的运行与管理，需基于实际需求，基于动车组运行中实际发生的故障问题，总结故障成因，对故障加以分类，并提出系统化与层次化的故障应对及处理方案。可充分利用信息技术与智能化技术，对动车组运行的全部过程加以跟踪，实时监测数据信息变动，及时提出故障预警，以便于故障排除。

参考文献：

[1]王志强. 动车组ATP车载设备故障分析技巧[J]. 商品与质量，2016（20）.

[2]刘晓丽. CRH3型动车组ATP车载设备安全性分析及故障处理研究[J]. 科技创新导报，2013（7）：107-108.

[3]郑升，程剑锋，孙帝. ATP车载设备故障分类及管理方法研究[J]. 铁道通信信号，2013，49（7）：1-4.