无线移动闭塞信号计轴系统的原理与故障排除

摘 要 随着我国农村人口逐渐迁移到城市人口中，我国城市人口越来越多，人们正常安全出行问题受到了社会各界的广泛关注，而城市内部交通空间有限，建设铁道路线是我国各大城市解决城市人口出行的重要手段。先进的、科学的信号系统是确保地铁合理稳定进行疏导乘客，提高地铁运输能力的主要设施保证。基于此，本文分析以某地铁的四号线和五号线采用的西门子信号中组成计轴设备的工作原理，探讨了几种较为常见的计轴故障类型，并研究这几种故障出现的原因，提出了解决故障的措施，以此来提高地铁运营服务质量和服务水平。

【关键词】无线移动 闭塞信号 计轴系统原理

在我国交通压力逐渐加大的背景下，与其他交通工具对比而言，轨道交通工具有很大的优势。但想要保证轨道交通的正常稳定运营，必须要保证地铁内部的信号系统正常运作，这样才能有效的疏导乘客，帮助乘客安全乘坐地铁。以昆明地铁的一、二号线为例，此线路使用西门子无线移动闭塞系统，通过对其工作原理和故障类型进行分析，希望能够进一步促进国内轨道交通事业的稳定发展。

1 计轴系统的工作原理

1.1 计轴区段的具体分类

根据线路特征来讲，正线被划分成若干个计轴区段，每个计轴区段内至少有一个计轴磁头。结合具体情况来讲，每个计轴区段内的计轴磁头数量都是不同的，因此，每个计轴区段所出现的故障类型也是不同的，在处理故障所采用的解决方案自然也是不同的。

1.2 计轴设备的具体组成

一号线运用西门子AzS（M）350 U型计轴系统，主要组成部分包括设备设施房计轴主机、屋外计轴磁头和轨旁计轴箱等。在钢轨外侧装上了发射器，内侧装上了接收器；车轮在双置传感器作用下，接收器感应电压随之提高，结合感应器电压的变化情况就能够得出轴数与识别运行方向需要的信息数据。在列车从一端检测区中出发驶入某一段区域后，通过计轴点后，计轴运算单元处理传统器产生的轴信号并判断计数，这时继电器给出所需的占用信息并存储起计轴数；当列车驾驶出区段后通过某一计轴点后，运算单元会处理传感器中的轴信号并校核“计轴数”与原存储的数据，在审核数据无误后传递给检测区一个“空闲”的信号。在轨道区段的驶入与驶出车轮不对等，车轮检测设施受到其他物体干扰后，结合故障导向安全原则计轴系统会给出轨道区段被占用的信号，应预复位此轨道区段。

2 计轴出现故障的主要特点

（1）2013年开始，一号线系统计轴频繁出现故障，严重影响着线路的正常运作。对一号线出现的计轴故障进行分析，发现具有如下几点特征：统计在2015年9月某地铁一号线出现的计轴故障，粉红光带故障有两次，其余近15件的故障是计轴棕光带类型的，近总量的90%。

（2）故障地点很集中，正线与车厂的接口多次发生了棕光带类型的故障，但一直未找到引发此故障的原因。

（3）很多计轴故障的发生并不是由于自身硬件引发的，外部因素占有很大的比例，但分析干扰计轴的原因有很大的难度。

（4）发生故障的时间一般都在集中运营回厂和运营前出车阶段内，在这两个阶段内很容易出现故障，广大调度源应充分重视。对于计轴系统出现的故障，应分析故障的类型，采用相对应的解决方案，及时解决故障。

3 计轴系统故障原理

3.1 计轴故障的情况

计轴故障现象有很多种情况，常见的有棕光带、粉红光带、红光带等。

3.2 出现故障的原因

常见的计轴故障包括有三种：第一种，计轴磁头受到干扰，这很有可能是轴磁头被金属类异物划破；第二种，在传输数据中有阻塞或者错误状况；第三种，计轴板块有死机状况出现。

计轴磁头是一种电磁感应设备，可以对金属物质灵敏感应。计轴系统会根据所接收到的信号，对此信号的类型进行判断，一般情况下，信号分为轴数、干扰两种类型的信号。结合设计计轴系统的原则，在计轴系统周围有一个抑制干扰区，在这个干扰区内若是有金属异物出现，就会出现计轴故障，影响着计轴系统的稳定运作。

上述的故障是计轴故障出现次数较多的几种故障类型，想要完善的解决这几种故障，还需要有关工作人员对故障类型深入分析，借鉴其他国家处理这种故障的经验，并结合自身多年来轨道建设的工作经验，并在解决故障中定期检修计轴系统，发现有影响计轴系统正常工作的安全隐患及时处理，进一步及时有效的解决所出现的故障。

4 处理计轴故障的具体对策

4.1 辅助线出现故障

（1）故障不会影响正线的运作。不处理，原则上不會使用此辅助线；在结束运营后再进行处理。

（2）对正线运行有影响的故障。组织信号工作人员对此故障及时修理，明确处理故障的具体时间，在最快时间内消除故障带来的影响；通知各车站对故障区段执行“区段预复”，组织各个列车以BM/RM形式越过故障区域；故障还未修复，组织列车RM模式越过受到影响的信号机，转ATO模式进行运行，待信号工作人员提供解决建议；在处理完事后确认计轴编号和轨道区段是否可以正常工作。

4.2 正线出现故障

（1）棕光带对全部列车的运行都有影响。通知车站执行故障区段，组织列车在越过故障区域后确认轨道区段是否能够正常；依然存在故障，组织工作人员抢修故障，重新启动信号板块；在信号板块重启后再进行第一步操作；如果还没有恢复，组织列车以BM/RM模式穿过故障区域后在信号工作人员提出处理建议后再进行处理。

（2）计轴区段在预复位模式时，对非CBTC列车的正常运作有影响。在故障对CBTC列车不影响的情况下可先不处理；如果有需要应组织工作人员对故障进行抢修，可以对信号板块重新起到；在重新启动信号板块后，如果列车压道后预复位没有处在预复位状况中，那么应确认计轴区段编号的颜色，如果是红色就依据计轴区段编号色影响非CBTC列车正常运作的方式来进行处理；如果编号中的红色消失应使CBTC列车在正常运作中；在重启后如果依然有预复位情况，列车应该以ATP模式继续进行运行。

5 列车压道的具体原则

对各个计轴的区段，在预复位后组织各个列车进行压道应采用如下几项原则，这样在列车越过各个故障区段后，确保故障区段出清。

（1）单磁头计轴区段，在成功预复位后列车只需要进入此区段后再出来就能够出清。

（2）双磁头计轴区段，在成功预复位后组织列车在此区段两端磁头压过后，此区段就能够出清。

（3）多磁头计轴区段的故障，包括如下两种状况：①在正常运作的状况下，成功预复位后组织每趟列车压过此区域任何两个磁头以后，此区域就能够正常出清。②在少数状况下，在施工作业反复干扰某一个计轴磁头后，并且计轴系统在对某些干扰信号检测后牵扯到系统安全后，依据计轴系统设计的安全性原则，在此磁头通过后，列车应对该磁头验证是否安全，确保安全后才能出清计轴区段。但由于计轴设备设施的特征，现场信号工作人员是无法判断此干扰是否能够影响系统安全，并且在现场的状况也不能判断哪一个磁头受到了干扰，因此道岔区段计轴干扰故障很容易引起第一次直股没有办法出清，应需第二次侧股压道的在进路压道才会出现的出清状况。如果此行车不能反复发道，这时候就需要对计轴运算单元重新起到，保证列车压道在恢复故障态势中。从各方面上来讲，在处理计轴系统故障中，与其他信号设备故障处置对比而言，其工序还是很简单的。只要是判断准确每一步骤，处理故障难度就会降低，也不会影响列车的运行，但是故障处理工作人员也应集中精力，在处理故障中小心仔细，切实的处理好所存在的故障。

6 结束语

综上所述，无线移动闭塞信号计轴系统在轨道建设中有着非常高的使用价值，尤其是在机动化程度不断提升的状况下，合理的信号计轴系统确实能够有效的输送乘客。但在实际应用中也发现计轴系统容易出现故障，追本溯源，分析故障出现的原因，从根本上解决故障确保计轴系统在轨道运输中能够发挥更大的作用，实现改善交通环境的目的，进一步推动我国轨道事业的可持续稳定发展，从而拉动我国社会经济的发展，为提高我国的综合国力做好各项基本工作。

参考文献

[1]于长江，张在印.提高计轴自动所间闭塞系统可靠性的措施[J].铁道通信信号，2013（09）：27-29.

[2]姜丽霞.地铁信号计轴系統检修思路及具体措施[J].通讯世界，2015（10）：65-66.

[3]王金魁.计轴系统工作原理及常见故障处理[J].电子世界，2014（02）：70-70.

[4]张建新.TAZⅡ计轴系统设备的工作原理及对FTGS轨道电路分路不良的改进方法[J].中国高新技术企业，2014（13）：107-108.

作者简介

陈小英（1980-），云南省陆良县人。现为昆明地铁运营公司技术员，大学本科学历。研究方向为西门子计轴，微机联锁（ILOCK），列车自动控制。

作者单位

昆明地铁运营公司 云南省昆明市 650000