广清城际、新白广城际运营过程中信号系统设备与站台门联动问题分析及建议

陈搏 刘小青

广东城际铁路运营有限公司 511457

摘要：对 CTCS2+ATO 信号系统的工作原理及其特点进行详细说明，CTCS2+ATO 信号系统与站台门联动处理逻辑进行深度分析，探讨联动失败的主要成因，同时提出CTCS2+ATO系统和站台门接口优化方案。

关键词 ：CTCS-2 ；ATO ；站台门联动 ；逻辑分析

Linkage Logic Analysis and Optimization Scheme for

Platform Screen Door and CTCS2+ATO System

Abstract: This paper introduces the implementation principle and function of interface of CTCS2+ATO system with the platform screen door in detail, deeply analyzes the linkage logic between train door and platform screen door. Moreover, the main causes and optimization schemes of linkage failure are analyzed. This paper also introduces the main fault types of the platform screen door system, and provides the experience of subsequent management and maintenance of related subsystems.

Keywords: CTCS-2; ATO; platform screen door linkage; logic analysis

1 概述

广清城际、新白广城际铁路是综合了城市轨道交通与高速铁路特点的新式轨道交通，同时与既有 CTCS-2、CTCS-3（以下简称 C2、C3）级列控系统兼容互联互通。为了解决广清城际、新白广城际铁路站间距短、对标停车频繁等问题，其列车运行控制系统在 CTCS-2 技术的基础上叠加ATO功能，简称为CTC S2+ ATO系统。实现了列车按运行图自动驾驶、站内自动对标精确停车、列控系统对站台门实现管控等功能。其中车门与站台门的联动功能，极大程度减轻了车站工作人员的劳动强度，提升了列车停靠站台运营的防护能力。但是，在城际铁路实际运营中，由于各方面原因，造成车地联动失败的故障也时有发生，对运营效率造成影响的同时，也存在一些安全风险。本文在分析 CTCS2+ATO 系统车门与站台门联动控制的基础上，研究了车门及站台门联动控制失败故障成因和优化措施。　

2 CTCS2+ATO信号系统

信号系统是一个以调度中心为龙头、车站设备为基础、通信网络为骨架，集调度指挥、行车控制、设备监测和信息管理等功能于一体的自动化系统。

行车调度指挥系统综合了计算机、网络通信和现代控制技术，采用智能化分散自律设计原则，可实现以列车运行调整计划控制为中心的高度自动化调度指挥。

列车运行控制系统采用CTCS2+ATO列控技术，满足列车超速防护列车自动运行调整、列车自动驾驶、站台精确定位停车、列车车门与站台门防护及联动控制、自动折返、站台紧急关闭防护的需求。

车站联锁系统运用成熟的安全控制技术，综合了计算机技术、网络通信技术，实现车站现场信号设备的安全控制，保证行车安全、提高运输效率。

信号集中监测系统运用成熟的计算机、网络通信、传感器技术，对信号系统关键数据进行实时监测，并可对收集到的数据予以分类、处理，为信号维护人员提供丰富信息。

信号电源系统为信号设备提供可靠的电力电源。

CTCS2+ATO信号系统总体构成示意图如下图所示。

图1 CTCS2+ATO地面设备架构

Fig.1 CTCS2+ATO trackside equipment architecture

与既有的 CTCS2 控制系统相比，CTCS2+ATO系统增添了以下功能：

（1）站内接车方向布置精确定位应答器，为车载设备提供停车位置信息和门侧信息。

（2）增加 CCS 保证车地之间的无线通信，发送列车运行计划，转发车门和屏蔽门联动信息。

（3）增加 ATO 处理单元及相应的控制接口，负责控车策略，施加制动 / 牵引、开关车门等。

（4）新增 ATP 与 ATO 处理单元接口，负责向ATO 提供列车运行状态、ATP 监控曲线、司机驾驶状态、开门允许等信息。

（5）新增车载 ATP 与 GSM-R 无线通信接口，通过 CCS 完成屏蔽门与车门的联动、CTC 将运行计划传至车载设备。

3 信号系统与站台门联动控制原理

信号系统与站台门系统采用继电器接口，每侧站台门设置门锁闭继电器（MSJ）、门旁路继电器（MPJ）、门报警继电器（MBJ），信号系统设置开门继电器（KMJ）、关门继电器（GMJ）、车型继电器1（CX1J）、车型继电器2（CX2J）。

MSJ吸起时，表示所有站台门都关闭和锁闭到位或站台门处于门旁路状态；当MSJ落下时，表示有站台门（一扇或多扇）打开或未锁闭。MBJ吸起时，表示站台门无异常报警或站台门处于门旁路状态；MBJ落下时，表示站台门处于异常状态。当MPJ落下时，表示站台门由信号系统控制；当MPJ吸起时，表示站台门与信号系统隔离，由站台门控制单元自身逻辑或人工控制（站台门控制系统控制相应的MBJ和MSJ无条件吸起）。

车门与站台门联动控制示意图如下所示：

图图2 车门与站台门联动控制示意图

Fig.2 Schematic diagram of linkage control of train door and platform screen door

4 TCC设备处理逻辑

TCC采集门锁闭继电器、门旁路继电器和门报警继电器状态。

（1）当TCC采集到MSJ落下时，股道发HU码（若接发车进路未开放，则接发车进路岔区发检测码；若接车进路已开放，则接车进路岔区发HU码；若发车进路已开放，则发车进路岔区发检测码）。

（2）当TCC采集到MBJ落下（含MSJ吸起或落下）时，股道发H码（若接发车进路未开放，则接发车进路岔区发检测码；若接车进路已开放，则接车进路岔区发H码；若发车进路已开放，则发车进路岔区发检测码）。

（3）当MPJ落下时，表示站台门由信号系统控制；当MPJ吸起时，表示站台门与信号系统隔离，由站台门控制单元自身逻辑或人工控制。

（4）TCC根据通信控制服务器（CCS）发送的命令，驱动开门继电器、关门继电器、车型继电器。

5 站台门设备处理逻辑

站台门系统采集KMJ、GMJ、CX1J、CX2J状态，驱动MSJ、MBJ、MPJ。

MSJ、MBJ、MPJ的触发条件如下：

（1）MSJ

当本侧站台门所有门关闭且锁闭时，MSJ吸起；当任何一扇门打开或未锁闭时，MSJ落下。

（2）MBJ

MBJ在以下情况下吸起：

1）站台门（含应急门）关闭且锁闭。

2）信号系统输出有效的开门动作命令后，站台门进行开门动作以及站台门开启期间。

3）信号系统输出有效的关门动作命令后，站台门在规定时间内进行关门动作期间。

MBJ在以下情况下落下：

1）信号系统未输出有效的开门动作命令且门异常打开或未锁闭。

2）手动解锁操作（站务或乘客手动开门）。

3）应急门打开。

4）安全回路电路异常断开。

5）信号给出关门命令后，站台门未在规定时间内将门关闭且锁闭。

（3）MPJ

站台门旁路后，MPJ（门旁路继电器）吸起，站台门系统控制MSJ及MBJ吸起。

6 站台门运营过程相关问题及解决措施

从广清城际铁路、新白广城际铁路实际运营情况来看，主要存在两类故障，即信号系统动作无误但站台门动作失败或动作不一致导致联动失败和车载输出开关门动作但相关CCS、TCC等设备无命令输出动作。

（1）站台门联动故障

经过现场实践发现，联动失败时多是站台门存在机械结构磨损带来站台门控制系统的延时变大，且容易发生站台门操作错误，反馈错误的站台门状态信息。

此类故障建议加强维护提高站台门控制系统的可靠性，减少相关机械故障或操作失误等。

如果仅某个车多次出现联动失败，一般本车列控车载设备对开、关门操作信息采集或处理存在问题的可能性大。

此类故障建议通过对相关设备硬件维修或优化软件，延长车载判断站台门超时时间，避免此种场景出现。

（2）信号系统输出命令动作故障

经现场实践发现，此类故障发生原因多为车地无线通信延时较大，超时导致。

此类故障建议通信专业优化通信信道质量解决，提高无线覆盖的强度，减少外部干扰。

7 结束语

随着C2+ATO 列控系统在珠三角城际铁路运营探索，克服系统缺点，进一步完善C2+ATO系统技术规范和规章制度。C2+ATO系统必将在我国各区域轨道交通建设过程中得到全面推广使用，促进我国列控系统走向自动驾驶智能化、综合管控一体化的方向发展。

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