深圳地铁7号线信号系统-列车AM不精确停车原因分析

深圳地铁7号线信号系统-列车AM不精确停车原因分析

郭林铭

深圳地铁运营集团有限公司广东深圳518040

摘要：主要介绍深圳地铁7号线车载信号系统AM模式进站对标停车的工作原理，以及新车上线冲标的原因分析和处理方法。

关键词：AM驾驶模式；定位原理；故障原因分析

Thesignalingsystemofshenzhenmetroline7

-AnalysisofthecauseofinaccurateparkingGuoLinming

（ShenzhenMetroOperationGroupCo.，Ltd，Shenzhen518040，China）

Abstract：Mainlyintroducesvehicularsignalsystemofshenzhenmetroline7theprincipleoftheprecisevehiclestoppinginAMoperation，andthecauseandthesolutionofnewvehicleinaccuratestopping

Keywords：AMoperation；Positioningprinciple；Failureanalysis.

引言

深圳地铁7号线车载系统采用北京交控科技完全自主开发的LCF-300型CBTC的车载设备.系统提供6种驾驶模式（NRM、RM、ITC-CM、ITC-AM、CBTC-CM和CBTC-AM）。在日常的AM驾驶模式中，会出现AM驾驶模式对标停车不准的情况，会造成列车司机需要用CM模式后退重新对标，直接影响运营效率的情况。本文从列车AM进站的过程及故障数据分析展开说明，深入研究对标不准的故障原因。

1.工作原理

1.1AM模式进站对标停车的控制过程

列车AM模式自动运行是由ATO软件通过自动调节列车的牵引-惰行-制动指令，全程控制和调节列车速度来实现的。列车运行的安全防护由ATP系统实施。

1.2列车定位原理及组成

列车的定位主要是由速度传感器、雷达和应答器天线共同完成。速度传感器用于测量列车速度，位移和运行方向。多普勒雷达通过计算发射和接受的频率差产生速度和位移相对应的信号，且多普勒雷达信号不受车轮空转打滑的影响。对走行距离进行计算的过程中，考虑到速度传感器和雷达测速测距产生的误差值，通过与精确位置的地面应答器相结合，消除误差；

1.2.1速度传感器

VOBC车载系统有4个速度传感器，分别安装在列车头尾两端的2，3轴上。每个速度传感器有两路速度信号输出给ATP，并实现断路检查。速度传感器分别安装在列车两侧的两个无动力的滚动轮轴上，且在不同的转向架上，最大程度的减少车轮空滑对速度传感器造成的影响。当一路速度传感器故障时，另外一路速度传感器和雷达融合测速，保持测速精度，不会导致系统运行级别下降。

1.2.2雷达传感器

雷达传感器是一种非接触式速度传感器，安装于列车底部。它通过天线发送和接收电磁波，然后通过处理两者的频率差得出列车的运行速度，并能够判断方向和计算里程，可有效防止列车空转打滑对列车测速测距造成的精度影响，能够精确测量列车5km/h以上速度，并对由此引起的列车位置偏差进行修正，以保证列车的运行安全和确保系统性能指标。

1.2.3应答器天线

BTM主机通过车载天线向下发送27MHz能量激活地面应答器，接收和处理地面应答器通过车载天线返回的4.23MHz上行链路信号，得到应答器报文数据，并将数据传输给列车ATP主机。

1.2.4轮径校正

列车依靠安装在车轮上的速度传感器和雷达进行列车的自主测速测距，列车轮径的正确性极大的影响着系统测速测距的精度。为保证轮径值的正确，系统提供自动和人工轮径校正两种手段。

为提高测速精度，系统提供自动轮径校正功能，用于列车车轮磨损或其他原因变化后获得列车最新的实际轮径值。通过精确布置在转换轨附近的两个连续应答器实现，距离在20±0.02米，轮径补偿范围为770～840mm。

ATP子系统提供人工轮径校正功能（人工输入新轮径值）。输入新轮径的精确度由输入人员保证，当输入的轮径值在补偿范围内时，系统使用输入的新轮径进行测速测距。

2.对标不准的原因分析

根据故障统计，深圳地铁7号线从2016年10月28日开通至2018年6月对标不准故障共发生36件，其故障类型主要分成两类。

a）信号软件问题19件

b）车辆闸瓦问题17件

2.1信号软件问题

故障原因是ATP软件中电子地图的坡度配置问题。安托山上行站台站前实际线路是下坡，但是电子地图配置是上坡。所以列车到这个区段后，由于电子地图是上坡，所以列车会施加较大的牵引。列车在站台无法精确停车，普遍冲标1米以上。

2.2车辆闸瓦问题

新车刚上线时常会发生冲标现象。开通至今，共接报新车冲标故障17件。通过新老车的数据对比，发现是新车的制动力无法很好的跟随信号的期望制动力变化而变化，造成列车冲标。

通过下载数据，对列车进站的期望加速度和实际加速度进行分析：

图12017年10月9日732车进站加速度分析

从数据中得知，列车在进站过程中，ATO期望加速度基本一致保持在100%，但实际加速度一直低于ATO的期望加速度，无法达到ATO所期望的加速度，导致列车速度下降缓慢，最终列车在站台冲标51cm。

图22017年6月1日705车进站加速度分析

通过对比“老车站停控制曲线”与“新车站停控制曲线”。列车在进站对标停车时，新车在速度小于6km/h时采用空气制动时，新车的空气制动力一直小于ATO系统的期望制动力，且偏差较大，导致列车无法在站台精确停车。

故障原因是因车辆的制动力无法跟随信号输出的制动力指令变化而变化，导致列车在站台冲标。通过与车辆技术人员沟通，得知是新车上线闸瓦磨合不完全，闸瓦跟轮对的接触不完全，导致列车空气制动力不足，列车对标精度差，容易造成冲标。

经过沟通，车辆专业安排列车上试车线切除电制动，只使用空气制动来回对闸瓦进行磨合。磨合后再安排列车上线载客。闸瓦通过磨合后，经过数据分析列车停车精度明显改善，满足列车精度要求。

图42018年3月24日闸瓦磨合后736车停车精度分析

3结束语

经过以上的分析，我们可以从中得出站台对标不准故障的原因主要有车载电子地图问题和新车车辆闸瓦磨合问题。车载电子地图问题已通过更新软件解决。新车在站台6km/h以下使用空气制动对标时，由于车辆闸瓦磨合不完全，车辆制动力不足，信号系统无法精确控制列车，造成列车冲标故障。通过车辆闸瓦的磨合，大大提高对标精度，确保列车线上运营。

参考文献：

[1]SZL7-2101-ATP子系统技术规格书V1.2

[2]SZL7-2102-ATO子系统技术规格书V1.2