城市軌道交通信號設備故障應急處理措施

摘要：為提升城市軌道交通信號設備故障應急處理措施的應用價值，促進交通運行的穩(wěn)定性，降低出行安全事故發(fā)生率，分析了城市軌道交通信號系統(tǒng)應急事件處理流程，從預防、準備、響應、恢復4 個階段入手，制定可行的設備故障應急處理措施。根據(jù)常見的城市軌道交通信號設備故障類型及影響，探究如何針對不同故障類型制定科學可行的故障應急處理措施。研究發(fā)現(xiàn)，城市軌道交通信號設備運行期間容易受到各類因素的干擾，進而發(fā)生故障，因此必須做好日常檢修與維護，降低各類設備發(fā)生故障的概率，在減少維修成本費用的同時，保障乘客與列車工作人員的生命安全。

關鍵詞：城市軌道交通信號；設備故障；應急處理措施

中圖分類號：TN929.4；U284.7 文獻標識碼：A

0 引言

城市軌道屬于交通重要組成部分之一，在列車密度與承載率不斷提升的基礎上，信號系統(tǒng)設備故障發(fā)生率也隨之上升。作為城市軌道交通的重要系統(tǒng)，信號系統(tǒng)可通過控制列車安全運行的神經(jīng)中樞，提升列車運行安全性。一旦系統(tǒng)設備發(fā)生故障，將會嚴重影響列車運行與出行狀態(tài)。例如，列車班次延誤，不利于交通安全管理?；诖?，研究城市軌道交通信號設備故障及其應急處理措施具有重要現(xiàn)實意義。

1 城市軌道交通信號系統(tǒng)應急事件處理流程分析

城市軌道交通信號系統(tǒng)應急事件處理流程可分為以下4 個階段。

（1）預防階段。該階段主要針對城市軌道交通信號系統(tǒng)中的不確定因素，制定更加完善的應急管理方案、列車運行監(jiān)控等規(guī)章制度，借助嚴格的管理內(nèi)容促進系統(tǒng)設備的安全運行，減少列車行駛中的安全事故。在預防過程中，相關人員可針對常見的城市軌道交通信號設備故障類型進行了解，結合故障類型制定可靠的應急處理措施，保證設備出現(xiàn)異常狀態(tài)時，相關人員可根據(jù)應急處理措施內(nèi)容進行高效處理。

（2）準備階段。根據(jù)城市軌道交通信號系統(tǒng)故障應急預案，對相關應急管理體系、應急處理流程進行完善，并結合實際需求配備充足的人力資源與物力資源。通過人員培訓，加強人員責任意識與安全意識，保證系統(tǒng)設備日常檢查與維護的可靠度。

（3）響應階段?；诔鞘熊壍澜煌ㄐ盘栂到y(tǒng)，一旦發(fā)生設備運行異常的情況，系統(tǒng)將會第一時間通知相關人員，確保相關人員能夠迅速確定故障類型，并采取相應的應急處理措施，防止故障的出現(xiàn)及其產(chǎn)生的大面積影響[1]。決策執(zhí)行指令發(fā)出后，相關人員可相互交流動態(tài)信息，實現(xiàn)應急聯(lián)動指揮。

（4）恢復階段。設備故障事故發(fā)生后，相關人員需要重建和恢復設備狀態(tài)。快速獲取故障設備位置，并掌握設備故障發(fā)生的主要原因，制定相應措施修復設備。將其修復后，總結設備故障發(fā)生的主要原因、解決措施、后期維護等相關內(nèi)容，并且將其作為歷史維修記錄以供參考。

2 城市軌道交通信號常見設備故障類型及影響

2.1 車載信號設備故障影響

該設備主要組成構件為列車自動運行系統(tǒng)（automatic train operation，ATO）。在執(zhí)行移動授權后，計算設備速度和距離曲線?；谙嚓P監(jiān)控，采用人工駕駛模式或者自動駕駛模式，實現(xiàn)設備高效運行。當發(fā)生非安全情況時，ATO 會對列車施行緊急制動，之后其還會記錄設備行車里程、列車日檢數(shù)據(jù)等內(nèi)容。當ATO 發(fā)生故障時，列車車載信號設備容易癱瘓，導致行車狀態(tài)不佳。

2.2 列車司機室顯示器故障影響

該設備主要顯示信號相關的列車運行速度、駕駛模式等信息，結合公共交通為導向發(fā)展（transitorienteddevelopment，TOD）界面反饋至司機或信號維護人員。顯示數(shù)據(jù)包括不溝通駕駛模式和折返模式下的允許速度、目標速度、車輛牽引狀態(tài)、緊急制動、車門控制狀態(tài)等。設備發(fā)生故障會導致司機與車載信號的人機信息交互功能失效，影響司機掌握相關列車駕駛信息的情況。

2.3 軌旁信號設備故障影響

2.3.1 計軸

計軸主要用來對軌道線路占用情況和出清情況進行檢測，同時對列車在區(qū)間內(nèi)的運行位置進行判別。利用計軸系統(tǒng)與聯(lián)鎖系統(tǒng)，集中設備接口，以實現(xiàn)定位管理。各個檢測區(qū)段均布設1 個軌道繼電器（圖1）[2]。結合安全型繼電器掌握設備情況，當區(qū)段處于故障發(fā)生時，繼電器落下；當區(qū)段處于空閑狀態(tài)時，則吸起繼電器。設備發(fā)生故障后，故障區(qū)段內(nèi)部列車位置監(jiān)控將會隨之丟失，列車安全行車效率大幅降低。

2.3.2 轉轍機

轉轍機屬于安裝裝置，主要組件包括擠岔裝置與鎖閉設備。設備可根據(jù)實際需求，對道岔進行轉換，控制其左右位置。當?shù)啦磙D至一定位置后，可直接鎖閉，以避免外力轉換道岔。道岔尖軌與基本軌貼合并鎖閉后，可直接定位構件位置。當?shù)啦沓霈F(xiàn)異常狀態(tài)時，將會及時報警處理，降低事故發(fā)生率，提升列車運行安全性。

3 城市軌道交通信號常見設備故障應急處理措施研究

3.1 車載信號設備故障應急處理措施

以某案例故障情況為例，分析該設備故障后的應急處理措施。

（1）故障發(fā)生時間為15：36，行車調(diào)度員在主配電盤（main distribution panel，MDP） 發(fā)現(xiàn)聯(lián)鎖區(qū)域內(nèi)部軌道電路均出現(xiàn)白點問題；中央聯(lián)鎖工作站（center locking workstation，CLOW）上，全部軌道電路呈現(xiàn)編號閃爍的情況，因此判斷車載信號設備故障。

設備出現(xiàn)故障后，調(diào)度員采取相應應急措施，對故障聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)列車降級運行過程進行控制。首先，確定聯(lián)鎖區(qū)域列車位置為2717 次（11+12）/0318 次（27+28），列車前方進路安全狀態(tài)下，開啟限制人工（restricting manual，RM）駕駛模式運行。同時，向全線司機發(fā)布口頭命令后，列車繼續(xù)在該模式下運行。

（2）行車調(diào)度員向全線各站點通報設備故障信息，并下發(fā)指令：做好乘客服務。

（3）信號人員申請重啟聯(lián)鎖站設備。在得到行車調(diào)度員同意后對設備進行重啟，行車調(diào)度員負責通知列車在后續(xù)某一站點前折返；值班主任向各個領導上報設備故障信息。

（4）故障排查期間，信號人員重啟設備后，故障情況并未好轉。行車調(diào)度員需根據(jù)實際排查情況，通知換乘室司機使用備用車上線。

（5）在利用MDP 后，行車調(diào)度員發(fā)現(xiàn)0320 次（27+28）列車行駛速度緩慢，與司機取得聯(lián)系后，得知列車從站點出發(fā)后，并未收到速度碼，因此未轉換為ATO 模式[3]。了解基本情況后，行車調(diào)度員要求司機在到達下一站點時復位列車自動防護系統(tǒng)（automatic train protection，ATP），并在RM 駕駛模式下出站，逐步恢復ATO 駕駛。

（6）信號人員申請復位設備，通過復位處理，聯(lián)鎖區(qū)信號恢復正常狀態(tài)。

3.2 列車司機室顯示器故障應急處理措施

列車司機室顯示器故障應急處理措施如下。

（1）發(fā)現(xiàn)顯示屏顯示不正確信息，或出現(xiàn)黑屏、白屏的情況，列車司機需要第一時間將該情況上報至行車調(diào)度員。

（2）運行至下一站點或者終點站時，將顯示屏復位。如果復位后顯示屏無反應，則需要檢查司機操縱臺、緩解燈、車門指示狀態(tài)燈的情況。當發(fā)現(xiàn)某一組件存在異常時，則應在列車到達下一站點時，采取清客應急措施，并將列車退出服務。當組件均處于正常狀態(tài)時，則可將列車開至終點站，再完成列車退出服務。

（3）如顯示屏無有效信號，列車司機需要向行車調(diào)度員報告，并在終點站復位處理。

3.3 速度傳感器故障應急處理措施

速度傳感器故障應急處理措施如下。

（1）設備出現(xiàn)故障時，需要采用不同工具與備件進行處理。速度傳感器故障處理工具與備件清單如表1 所示。

（2）處理該類設備故障時，如機車運行時發(fā)生速度跳變的情況，主要檢查以下兩項內(nèi)容：①對其連接器進行全面檢查，確定是否存在縮針，或連接器是否明顯損壞，若確定構件已損壞，則需要更換新連接器；②檢查電纜是否出現(xiàn)破損情況，該故障會導致列車信號系統(tǒng)不穩(wěn)定，若電纜破損嚴重，則應及時更換構件。

3.4 軌旁信號設備故障應急處理措施

3.4.1 計軸故障應急處理措施

根據(jù)某案例分析計軸故障應急處理措施。該列車在某折返站處出現(xiàn)故障問題。T0117 計軸區(qū)段在進段列車10719 次通過后，紅光帶未消失。值班人員在現(xiàn)場對該區(qū)域段空閑進行預付零操作，之后紅光帶消失，并恢復正常運行。具體處理經(jīng)過如下。

（1）值班人員接收到維調(diào)故障通知后，發(fā)現(xiàn)站T0117 計軸區(qū)段在進段列車10719 次通過后，紅光帶未消失。1 min 后，信號人員在車控室對短時耐受電流故障現(xiàn)象進行觀察，掌握故障情況[4]。

（2）通過采取預付零操作，紅光帶隨之消失。根據(jù)此次處理措施，判斷故障發(fā)生的主要原因：計軸點位于轉換軌處，且道床鋪設材質為石碴，當列車行駛通過時發(fā)生振動現(xiàn)象造成鋼軌起伏，容易對信號產(chǎn)生干擾。針對本次故障，在某計軸點處進行測試檢查。在磁頭正上方處放置模擬輪后，該區(qū)段未出現(xiàn)紅光帶。查看診斷軟件信息后，可發(fā)現(xiàn)無列車輪對計數(shù)的歷史記錄，該信息與故障信息相同。由此可見，本次故障的主要原因是列車輪對在磁頭正上方停留時長過長，進而產(chǎn)生了信號干擾問題。

3.4.2 轉轍機故障應急處理措施

轉轍機不同類型的故障應急處理措施如下。

（1）確定設備電纜電壓后，無交直流電壓時，先測試樓內(nèi)是否輸出110 V 的電壓[5]。當內(nèi)部有短路點時，則應逐段切斷電路；當有交直流電壓（110 V）時，采用電壓法找到開路點。

（2）道岔樓外啟動電路故障時，明確電纜盒電纜量機內(nèi)電阻是否正常。如電阻處于正常狀態(tài)，則某個分線盤至電纜盒有短路故障點，及時找到短路點解決短路問題。

（3）機器結構產(chǎn)生故障問題時，則應明確構件故障位置。如齒輪明顯損壞，或者鏈條出現(xiàn)松動的情況，則應利用調(diào)整工具，對兩種構件進行調(diào)整處理，再涂抹適量潤滑油，促使構件靈活轉動。

4 結語

本文針對城市軌道交通信號設備故障應急處理措施進行探討與分析，根據(jù)常見的城市軌道交通信號設備故障類型及其影響，逐一剖析設備故障應急處理措施。在相關故障分析與故障處理方面的研究仍有較大進步空間，未來將繼續(xù)探究多樣化的城市軌道交通信號設備故障類型、故障設備應急處理措施等內(nèi)容。

參考文獻

[1] 王磊磊，張春鑫，韓惠明. 關于城市軌道交通車輛機械電氣設備故障應急處理的分析[J]. 機械管理開發(fā)，2023，38（12）：249-250，255.

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[5] 方光華. 城軌信號智能運維系統(tǒng)研究[J]. 機車電傳動，2021（2）：92-99.