地鐵列車正線ATO無法動車的典型案例分析

任崇會

【摘 要】南寧軌道交通1號線地鐵列車在正線試運營時，由于保護邏輯問題導致ATO模式下無法動車。本文通過對該重點案例的分析，得出列車在ATO模式無法動車的一種潛在原因，并給出了解決方向。

【關鍵詞】南寧軌道交通1號線；ATO模式；無法動車；潛在原因

Typical Case Analysis of Subway Train at ATO Mode in Operation

REN Chong-hui

（Nanning Railway Corporation， Nanning Guangxi 530001，China）

【Abstract】The train of Nanning Railway Line 1 cannot be started at the ATO mode in the test operation，because of the protection logic problems. Based on the analysis of the key case， a potential cause of train on the mode of ATO is drawn ， meanwhile the solving direction are given.

【Key words】Nanning Railway Line 1； ATO Mode； Cannot Started；Potential Cause

0 引言

南寧軌道交通1號線一期工程全長32.1km，沿途共設25座車站，共6座換乘車站，初期配置30列B型電客車，由中車株洲電力機車有限公司設計生產，信號系統采用卡斯柯產品。列車正線運行時，采ATO（列車自動控制）模式，值乘司機只負責對列車進行盯控。列車在正線運行時，會出現按壓ATO按鈕后，列車無法動車的現象，前期現象原因多為ATO模式無法建立導致，而有些情況下，在ATO模式建立以后，也會出現無法動車情況。

1 ATO模式動車原理及故障發生現象

列車采用ATO模式運行時，列車自動運行無需人工操作，ATP子系統保證列車的運行安全，在線列車的加速、巡航、惰行、制動、精確停車均由ATO子系統控制，不需司機操作。一旦進入ATO駕駛模式，系統設備正常，沒有人為干預，此駕駛模式維持不變。

2016年4月1日17時50分0105車按時刻表以ATO-CBTC模式，值乘司機按照正常操作，按壓ATO按鈕后，列車DMI有速度碼及牽引指令輸出，但列車無法啟動，后司機嘗試以ATPM模式動車，列車仍未啟動，根據行調建議，司機將方向手柄回零位后，重新以ATPM模式啟動，列車可以正常啟動。

圖1 牽引系統Mp車主電路原理圖

2 故障原因調查

故障發生以后，首先了解到列車當時HMI屏并未報任何故障信息，待列車回庫后，下載故障診斷數據、事件記錄數據結合Mp車主電路原理圖進行分析，具體分析過程如下：

1）主電路原理圖分析

Mp車主電路原理圖如圖1所示：

當KM1短接接觸器在120S內失去方向指令后將自動斷開，當短接接觸器斷開時間不足3S時即使充電接觸器KM2得電吸合，短接接觸器也不會閉合，并將一直保持斷開狀態，此時列車將無法動車。

2）EDRM數據分析

（1）事故發生前，司機將01056車方向手柄回零位的時間為17：47：12，此時列車處于緊急制動模式、制動工況，牽引手柄和方向手柄為零位，列車充電接觸器斷開、短接接觸器吸合，如圖2所示：

圖2 換端前列車狀態

圖3 短路接觸器自動斷開

（2）此后列車維持此狀態不變，直至17：49：10時，列車短接接觸器斷開，時間間隔約為120S，如圖3所示：

此時，列車狀態為緊急制動模式、制動工況下，方向手柄及牽引手柄都為零位。根據邏輯理論，短接接觸器若120S內接收不到方向信號將自動斷開，故短接接觸器在12：49：10時觸電斷開；

（3）經過約1.2S左右，即17：49：11時，司機操作前向手柄后，緊急制動模式消失，DCU接受到前向指令，此時列車所處制動模式為保壓制動模式。由于方向信號的給出，充電接觸器吸合，但是，由于此時距離短接接觸器斷開時間間隔不足3S，短接接觸器將無法閉合并持續保持斷開狀態，此時列車雖具備向前的方向信號，但無法動車，如圖4所示：

（4）17：49：26時司機操作方向手柄向前位，嘗試準備開始進入ATO模式啟動，但是由于短接接觸器一直處于斷開狀態，故列車仍無法啟動，如圖5所示：

（5）經過7S左右以后，即17：49：34時，列車由于ATO模式未建立，轉為ATO模式下的制動位，ATO模式嘗試退出。

圖4 充電接觸器得電但短接接觸器仍斷開

（6）經過2.5S后即17：49：36時司機第二次按壓ATO按鈕準備啟動列車，經過2.1S后ATO模式信號被激活，但是由于列車短接接觸器仍舊處于斷開狀態，故列車仍舊無法激活，如圖6所示：

圖5 第一次ATO模式啟動

圖6 列車第二次ATO啟動模式

（7）17：49：38時，列車嘗試再次進入ATO模式，但是由于短接接觸器一直未閉合，故列車一直無法啟動，直至17：51：42時，方向手柄回零位，此時距離短路接觸器斷開已超過3S，且充電接觸器仍處于吸合狀態，故短接接觸器得電吸合，充電完成后0.8S左右充電接觸器斷開，如圖7所示：

圖7 列車再次嘗試進入ATO模式

（8）17：51：48時，列車開始啟動，實際速度逐漸增加，17：52：14時，列車轉為ATO模式，開始正常運行。

3 故障現象模擬

當晚在庫內根據此邏輯現象分別對故障列車和正常列車上進行故障現象模擬，操作步驟及現象為：

（1）激活列車、升弓合HSCB（停放制動未緩解）；

（2）由司機室HMI顯示屏進入維護界面，觀察MP2車充電接觸器及短接接觸器狀態；

（3）將01056車司機臺方向手柄動作后打至零位，此時充電接觸器先吸合后斷開、短接接觸器吸合后，120S后顯示短接接觸器斷開；

（4）短接接觸器斷開后，3S內將方向手柄推至“F”位后顯示充電接觸器吸合，短接接觸器仍斷開；

（5）短接接觸器斷開后，等待3S以上時間將方向手柄推至“F”位后顯示充電接觸器先吸合后斷開，短接接觸器吸合；

（6）恢復現場出清人員工具；

（7）對非故障車0113車進行以上相同操作步驟顯示現象與0105車相同。

通過以上步驟對故障現象的現場模擬驗證得出：關于0115車南湖折返線列車ATO模式無法動車的故障理論分析正確可靠。

4 結論

通過以上分析，發現“4月1日”0105車南湖折返線列車ATO模式無法動車的故障原因為：充電接觸器和短接接觸器的保護邏輯造成短接接觸器在此種情況下不能準確閉合，短接接觸器KM1未能吸合導致列車無法啟動。

為徹底解決此問題，需研究充電接觸器和短接接觸器的保護邏輯，在邏輯控制上進行整改，但在完成整改以前，若司機在正線運行時出現此類故障，要求司機將方向手柄回零位，等待3S后重新操作方向手柄后以ATO模式啟動列車。

5 總結

本文分析了一種針對保護邏輯問題導致的正線無法動車的典型故障，得出故障產生的原因，并給出了相應的解決思路，對同行地鐵公司針對該類故障處理具有一定的參考價值，可避免地鐵行業中同類故障造成的影響擴大化。

[責任編輯：朱麗娜]