联络线区段计轴故障应对方案

江梁智，廖百睿

（广州地铁集团有限公司运营总部，广州 510000）

广州地铁6号线采用基于通信的列车自动控制信号系统（卡斯柯URBALIS 888），其中计轴设备采用西门子AzS350U计轴系统，计轴系统与联锁系统采用安全型继电器接口。在正常运营时，列车采用CBTC模式运行，使用车载信号作为列车运行凭证，计轴设备作为次级列车检测设备。在CBTC模式下，计轴设备故障对列车运行无影响，故障区段会被判定为切除状态（显示棕光带）。联络线设计无CBTC模式经过，一旦有列车占用或计轴设备故障（轨道继电器落下）会显示联络线区段紫光带（非通信列车占用），由此导致正线侧防检查不通过，影响正线列车的运行。并且该线路由第三轨供电，运营时间处理轨旁设备故障必须先把第三轨停电，对故障应急处理提出新的挑战，本文亦有考虑在此情况的故障处理方案。

1 联络线介绍及计轴配置

联络线为两条地铁线路间联通的一段线路，通过这段线路，列车可以从一条地铁线路运行至另一条线路，通常用于工程车转至邻线作业，电客车转线至架大修段维修等。运营期间电客车不开展转线作业，转线作业仅在夜间作业点开展，并需由两条线路的调度完成列车的接发车作业。

如图1所示，为包含联络线区段及正线的线路，其中T0562区段为联络线区段，当联络线区段计轴设备故障或列车占用时显示为紫光带，即非通信列车占用状态。该区段的占用使正线进路的侧防检查条件不通过，CBTC列车在S0502信号机前无速度码自动停车，后备模式列车在S0502信号机红灯前停车。

图1 包含联络线及正线的线路Fig.1 Liaison line and main line map

在图1线路中，联络线区段T0562与正线区段T0506，T0508配置于同一层计轴组匣，由一对数据处理板计算区段的占用出清状态，该层组匣包含AC05042，AC05041，AC0506，AC0562，AC0508共5个磁头。上述板块和磁头由该层组匣电源模块供电，配置如图2所示，其中AC0508为跨联锁区复用磁头，同时属于T0508，T0602区段。

图2 计轴配置Fig.2 Axle counting equipment configuration

2 常见计轴故障及其对联络线区段的影响

本线路采用第三轨供电，在运营期间对轨旁设备故障处理需第三轨停电。以下列出常见计轴故障（对联络线区段有影响或本层组匣的故障）及对运营列车的影响。

如表1所示，对行车产生影响的主要为组匣死机故障、电源故障、联络线区段磁头故障，需要对其进行分析和研究。

表1 常见计轴故障及影响Tab.1 Common axle counting faults and impacts

3 常见计轴故障处置

3.1 组匣死机

针对组匣死机，故障处理步骤如下：现场检查组匣显示灯位；根据数据处理板及控制诊断板显示灯位判断故障板块；关闭组匣电源并更换板块；组匣上电并组织预复位压车。

3.2 组匣电源故障

针对组匣电源故障，故障处理步骤如下：确认电源模块故障；关闭电源模块及更换组匣电源模块；组匣上电并组织预复位压车。

3.3 室内板卡故障

针对室内板卡故障，故障处理步骤如下：测量板卡电气参数；根据码位显示确认板卡故障；关闭该层组匣电源并更换板卡；组匣上电并组织预复位压车。

3.4 室外设备故障

针对室外设备故障，故障处理步骤如下：申请接触轨停电，维保人员到轨旁处理；更换故障板件；更换板件后组织预复位压车。

需要注意的是，由于信号系统特性，关机处理需在故障发生的24 min后进行（棕光带区段轨道继电器落下后开始计时），否则会导致原有棕光带变为紫光带或增加紫光带区段，扩大故障对运营列车的影响。

通过对上述几种故障处理步骤的总结，结合联络线计轴区段的特殊属性及第三轨供电的特殊性，可以总结出故障及处理时所带来的影响。

1）更换板件时，需要等待一段时间后才能操作断电，否则会造成故障区域扩大。

2）故障处理后，要组织列车驶过故障区段，且联络线在运营时无法压车，需联络线区域断电，采用人工方式模拟列车压过磁头，才能出清联络线区段。

3）室外磁头/板块故障时，由于第三轨的存在，需要停电后维修人员才能到轨旁处理故障，会增加行车组织的难度和不利于组织故障抢修。

以上3种故障均对运营影响较大，需要分别给出应对方案。

4 应对方案

4.1 对于断电关机限制的应对方法

由于含联络线区段的计轴组匣中计轴磁头被其他层组匣复用，所以断电后会导致其他区段故障（轨道继电器落下）。故可以考虑把联络线区段和联络线区段涉及的磁头单独配置在独立的组匣，修改后主匣配置如图3所示。

图3 优化后计轴配置Fig.3 Optimized axle counting equipment configuration

按照如图3所示重新配置后，原组匣（F层）故障时仅会产生棕光带，对正常行车不产生影响，若需运营时刻处理时，断电关机后亦不会产生紫光带；联络线区段所在组匣（G层）故障时，仅包含联络线区段及其相关磁头，故障时只会导致联络线区段（T0562）及相邻的正线区段（T0504）紫光带，且在处理故障关电换板时不需要等待24 min。

4.2 联络线运营期间无法压车出清应对方法

针对此问题，室内轮对模拟工具能有效解决。

室内轮对模拟工具由3个接头，2个开关及若干导线组成，其原理如下：通过对室内放大板滤波电压测试孔先后顺序接地，模拟列车经过时放大滤波板的状态，达到计轴数的目的效果。

如图4虚线框部分所示，K1与U1测试孔连接，K2与U2测试孔连接，K1，K2共同连接0 V测试孔，K1对应磁头的T1线圈，K2对应磁头的T2线圈。当K1接通时，放大滤波板U1测试孔电压下拉为0，放大滤波板T1指示灯点亮，与列车跨压磁头T1线圈时显示一致。K2与K1同理。下面以上文线路图中T0562区段为例，室内轮对模拟工具的操作步骤如下。

图4 室内轮对模拟工具原理Fig.4 Indoor wheel set simulated tool

1）预复位T0562区段；

2）找到AC0562磁头对应放大滤波板，接入模拟工具；

3）先闭合K1开关，后闭合K2开关；

4）先断开K1开关，后断开K2开关(T0562进入一轴)；

5）找到AC05042磁头对应放大滤波板，接入模拟工具；

6）先闭合K1开关，后闭合K2开关；

7）先断开K1开关，后断开K2开关(T0562出清一轴，T0504进入一轴)；

8）先闭合K2开关，后闭合K1开关；

9）先断开K2开关，后断开K1开关(T0504出清一轴，T0562进入一轴)；

10）找到AC0562磁头对应放大滤波板，接入模拟工具；

11）先闭合K2开关，后闭合K1开关；

12）先断开K2开关，后断开K1开关(T0562出清一轴)。

通过上述操作，可实现联络线区段T0562的室内复位出清操作。其余区段亦可参照操作出清。需要注意的是不能把有车占用的区段采用该方法出清。否则可能会造成重大安全事故。

4.3 联络线计轴设备室外故障处理应对

由于运营期间接触轨带电，维修人员在处理室外计轴设备故障时需接触轨停电，这样会导致正线运营的列车因为无供电而停运。若不进行处理，则联络线计轴故障会使得列车无法以正常模式运行并无法恢复，需要降级（越红灯）才能通过故障区段继续运行。

针对此种情况，可以在设备房准备1套室外设备，包含室外轨旁盒、磁头、及一段约1 m的钢轨，如图5所示，把磁头安装在钢轨上，并与轨旁盒连接好，等同于1套功能完好的室外设备。在联络线室外设备故障时，把该套装置从计轴机柜背面端子接入计轴系统替换故障设备，模拟1套正常工作的室外设备，并通过应对方法2中的方法在室内出清联络线区段，其余区段利用列车压车出清使故障暂时恢复。因为联络线室外磁头正常运营时无车经过，使用室内设备临时替换也不会对轮对的计数产生影响，故可作为临时应对措施。

图5 室外模拟设备Fig.5 Outdoor simulated equipment

5 总结

联络线计轴由于过车少往往被维保人员忽视，但其故障时带来的影响是巨大的，列车必须降级通过，存在一定的安全隐患。并且对于接触轨线路的联络线室外设备故障抢修组织更是复杂，必须要提前对故障的各种状况做好预想。本文根据线路特点和系统特性，提出计轴设备配置优化、室内出清手段、室内模拟室外设备共3个计轴故障的应对方案，为其他线路的故障处理提供一定的参考价值。