發(fā)布時(shí)間：2023-03-01 16:28:11
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的鐵路信號(hào)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
1.1新技術(shù)、新設(shè)備廣泛運(yùn)用隨著中國(guó)高速鐵路的快速發(fā)展，信號(hào)系統(tǒng)技術(shù)較之前已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍。北京電務(wù)段管轄5條高速鐵路，每條線路的技術(shù)都有很大差異。京滬高鐵實(shí)現(xiàn)了CTCS-3級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)下350km/h的運(yùn)行速度，而京津城際采用的是國(guó)內(nèi)獨(dú)一無二的CTCS-3D列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。京廣、京滬、津秦高鐵和京津城際分別采用不同型號(hào)和廠家的CTC列車調(diào)度集中系統(tǒng)。在大量新技術(shù)、新設(shè)備廣泛運(yùn)用，提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，也給現(xiàn)場(chǎng)一線只是熟悉繼電器邏輯電路的維修人員提出了前所未有的挑戰(zhàn)。面對(duì)先進(jìn)技術(shù)設(shè)備的使用，必須有與之相適應(yīng)的管理方法，只有這樣，才能更加充分地發(fā)揮新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
1.2技術(shù)管理干部知識(shí)結(jié)構(gòu)失衡新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用，使科技和運(yùn)輸生產(chǎn)結(jié)合得越來越緊密，也使知識(shí)更新速度加快，周期變短，對(duì)崗位能力的要求越來越高，特別要求技術(shù)管理干部能主動(dòng)適應(yīng)并創(chuàng)造性地開展工作。但現(xiàn)場(chǎng)原來有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)管理干部，因知識(shí)結(jié)構(gòu)的失衡，多數(shù)人對(duì)新設(shè)備、新技術(shù)望而生畏，嚴(yán)重影響了設(shè)備的維修管理，起不到對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備維護(hù)的技術(shù)指導(dǎo)作用。
1.3原有管理經(jīng)驗(yàn)不適用2010年，動(dòng)車組在京滬高鐵試驗(yàn)期間，因某施工單位在線路作業(yè)后遺漏工具，造成高速動(dòng)車組經(jīng)過時(shí)飛濺砸傷動(dòng)車組，帶來很大經(jīng)濟(jì)損失。2013年冬季，濟(jì)南局管內(nèi)的降雪竟然造成局管內(nèi)多個(gè)應(yīng)答器被砸。這些都表明，在高速線路上采用原有的粗放式管理模式難以適應(yīng)當(dāng)前需要。
1．設(shè)備維護(hù)方式的變化。高速鐵路封閉運(yùn)行，信號(hào)設(shè)備維護(hù)采用“天窗”修，沒有點(diǎn)外上線，這就對(duì)設(shè)備的質(zhì)量提出更高要求。一旦設(shè)備發(fā)生故障，從提出上線申請(qǐng)到最終上線，再到故障處理完畢，最快需要40min。并且上道處理故障，鄰線也需設(shè)置最高不超過160km/h的限速。這對(duì)于運(yùn)行間隔只有5min的動(dòng)車組來說，必將導(dǎo)致大面積晚點(diǎn)，對(duì)運(yùn)行圖也造成很大干擾。
2．運(yùn)行速度的提高引發(fā)系列變化。經(jīng)試驗(yàn)，動(dòng)車組以350km/h的速度運(yùn)行時(shí)，會(huì)在車底形成4kg/cm2的負(fù)壓。這么強(qiáng)大的力量，除可能將遺留物體卷起外，對(duì)道岔、軌道的沖擊也可想而知。這就要求對(duì)設(shè)備的檢修更加精細(xì)，對(duì)設(shè)備的監(jiān)測(cè)、分析更加準(zhǔn)確，保證設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度、各種特性更加精準(zhǔn)。在既有線上摸索總結(jié)出的大部分行之有效的管理經(jīng)驗(yàn)、方法，不能直接應(yīng)用于高速鐵路，對(duì)高速鐵路信號(hào)設(shè)備實(shí)行精細(xì)化管理已刻不容緩。
1.4工區(qū)基礎(chǔ)管理薄弱
1．管理體系不完善、不規(guī)范、不精細(xì)。新技術(shù)、新設(shè)備大量運(yùn)用于現(xiàn)場(chǎng)，但工區(qū)內(nèi)部管理的制度化、規(guī)范化、流程化、標(biāo)準(zhǔn)化等建設(shè)卻很不到位。雖然也有生產(chǎn)計(jì)劃和作業(yè)指導(dǎo)書，但標(biāo)準(zhǔn)不全、不嚴(yán)、不細(xì)，導(dǎo)致對(duì)實(shí)際作業(yè)的指導(dǎo)作用打了折扣。
2．工區(qū)人員素質(zhì)參差不齊。高鐵工區(qū)職工一部分是從既有線工區(qū)調(diào)配，一部分為新畢業(yè)大學(xué)生。工區(qū)員工的技術(shù)素質(zhì)不可能在短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)維修需要，老員工僅憑積累的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)做事肯定不能勝任現(xiàn)場(chǎng)要求;新畢業(yè)的大學(xué)生則缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，欠缺現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備維護(hù)方法，對(duì)設(shè)備維護(hù)的作用也認(rèn)識(shí)不足。
3．有制度，但制度不精細(xì)，執(zhí)行又不到位，沒有養(yǎng)成嚴(yán)格按照規(guī)則做事的習(xí)慣。有些高鐵工區(qū)的制度完全拷貝自既有線工區(qū)，面面俱到，但重點(diǎn)不突出;有的高鐵工區(qū)不缺少制度，但缺少對(duì)制度不折不扣的執(zhí)行。
2精細(xì)化管理的主要做法
精細(xì)化管理是一種管理理念。精者，去粗也，不斷提煉，精心篩選，從而找到解決問題的最佳方案;細(xì)者，入微也，究其根由，由粗及細(xì)，從而找到事物的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律性。精細(xì)化管理理念從提出到在實(shí)際管理過程中落實(shí)，是一個(gè)不斷探索、檢查、改進(jìn)的過程，從粗到細(xì)、從局部到整體、從試點(diǎn)到全面鋪開，并結(jié)合每個(gè)工區(qū)不同設(shè)備的特點(diǎn)制定針對(duì)性大綱，從而達(dá)到精細(xì)化的普及，最終實(shí)現(xiàn)高鐵設(shè)備運(yùn)用絕對(duì)安全的目的。
2.1日常管理精細(xì)化
1．交接班。目前，班組都不同程度存在“交接班制度”不規(guī)范、執(zhí)行不嚴(yán)、隨意性大的問題。交接班人員對(duì)設(shè)備安全狀況不清、定置管理不到位，嚴(yán)重影響班組整體管理質(zhì)量的提高。為此，需從規(guī)范交接班流程入手，段高鐵技術(shù)科為所有高鐵工區(qū)制定指導(dǎo)性流程，各工區(qū)結(jié)合自身實(shí)際，制定出本工區(qū)切實(shí)可行的流程。
2．日常值班。對(duì)每個(gè)工區(qū)制定一日工作流程，使工區(qū)員工清楚知道全天的工作環(huán)節(jié)，先做什么后做什么，一目了然。值班過程中，只要按程序一步步進(jìn)行，就不會(huì)漏掉工作項(xiàng)目和內(nèi)容。當(dāng)然，針對(duì)每一項(xiàng)工作都有具體的工作流程，例如《計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備巡視流程》、《軌道電路室內(nèi)設(shè)備測(cè)試流程》、《室外設(shè)備巡視流程》、《電源屏巡視流程》等，共計(jì)22個(gè)。
2.2設(shè)備管理精細(xì)化
1．臺(tái)賬管理。班組管理的重點(diǎn)是先“理”后“管”，“理”的清才能“管”到位。建立完整、正確的臺(tái)賬就是“理”好的基礎(chǔ)。為此，建立了設(shè)備基礎(chǔ)臺(tái)賬、圖紙臺(tái)賬、設(shè)備動(dòng)態(tài)臺(tái)賬、測(cè)試臺(tái)賬、備品備件臺(tái)賬、工具儀表臺(tái)賬、軟件臺(tái)賬等。做到工區(qū)所有物品全部有賬。所有臺(tái)賬均建有目錄，電子版、紙質(zhì)版統(tǒng)一修改，各類臺(tái)賬均有專人負(fù)責(zé)保管、修改、核對(duì)。與以往最大的不同，是對(duì)管內(nèi)的每一項(xiàng)設(shè)備都建立有工作動(dòng)態(tài)臺(tái)賬。每一組道岔、每一個(gè)軌道區(qū)段、每一架信號(hào)機(jī)、每一個(gè)應(yīng)答器均有動(dòng)態(tài)臺(tái)賬與之一一對(duì)應(yīng)。表1為道岔動(dòng)態(tài)臺(tái)賬的示意表格。每組道岔所具有的獨(dú)一無二的記錄表，既能反映道岔當(dāng)前的工作狀況，也能反映其歷史數(shù)據(jù)，為道岔的調(diào)試、故障處理提供健全的參考數(shù)據(jù)。由于道岔的機(jī)械、電氣特性能準(zhǔn)確反映道岔的狀態(tài)，因此密切關(guān)注道岔各部數(shù)據(jù)的變化，就能及時(shí)掌握道岔的變化規(guī)律，以便進(jìn)一步分析、處理存在問題。道岔轉(zhuǎn)換阻力曲線、摩擦力曲線等都是根據(jù)高鐵設(shè)備運(yùn)行特點(diǎn)，結(jié)合高鐵設(shè)備工作狀態(tài)，專門設(shè)計(jì)的測(cè)試和記錄項(xiàng)目。
2．上線作業(yè)單。高鐵設(shè)備維護(hù)全部在夜間“天窗”點(diǎn)內(nèi)完成，一旦銷點(diǎn)下線后再發(fā)現(xiàn)有任何紕漏，要想補(bǔ)救會(huì)非常困難。為此，上線作業(yè)前，由工長(zhǎng)牽頭制定嚴(yán)密的維修方案十分必要。工作量的多少，人員的分配，工作質(zhì)量的控制必須在維修方案中體現(xiàn)出來。因此需制作《高鐵設(shè)備上線作業(yè)單》。為了不留任何隱患，在明確上線作業(yè)項(xiàng)目后，工長(zhǎng)向每一個(gè)作業(yè)人員發(fā)放相關(guān)作業(yè)單。作業(yè)單中除寫清施工內(nèi)容、安全措施、作業(yè)流程外，也對(duì)所帶工具、材料的名稱、數(shù)量等有嚴(yán)格的卡控措施。徹底避免了作業(yè)完成后，線路遺漏工具、材料對(duì)動(dòng)車組造成傷害的可能性。該作業(yè)單于班前會(huì)分配任務(wù)后，由施工負(fù)責(zé)人填寫。上道作業(yè)時(shí)攜帶，作業(yè)完畢下道前，再次核對(duì)工具、用品、材料數(shù)量，填寫作業(yè)單。一人核對(duì)、一人填寫。目前，制作完成并在工區(qū)得到應(yīng)用的作業(yè)單共有6種，分別是道岔、軌道電路、信號(hào)機(jī)、應(yīng)答器、通用、中繼站上線標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)單。
3．技術(shù)規(guī)范和管理辦法。班組管理要想精細(xì)到位，必須有“規(guī)”可循。這個(gè)“規(guī)”就是《技術(shù)規(guī)范》、《管理辦法》等。在這方面，把所有工區(qū)的技術(shù)規(guī)范、管理辦法等打包成文件夾，除在工區(qū)電腦中存放，打印成紙質(zhì)文件存放外，還將文件包拷貝在每一名職工的手機(jī)內(nèi)，達(dá)到隨時(shí)學(xué)習(xí)、使用的目的。
2.3質(zhì)量控制精細(xì)化質(zhì)量控制是制定標(biāo)準(zhǔn)、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、完善標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)循環(huán)過程，在執(zhí)行過程中才容易發(fā)現(xiàn)問題，可進(jìn)一步完善，不斷提高。
1．過程控制。為了保證設(shè)備質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的檢修執(zhí)行復(fù)查制度，即每次維修、施工均安排質(zhì)量復(fù)查人員，同時(shí)，“天窗”修作業(yè)完成后，室內(nèi)人員通過微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備測(cè)量電氣特性，進(jìn)行施工前后數(shù)據(jù)的對(duì)比分析。對(duì)室外設(shè)備的檢修也采用了“痕跡管理”，即檢修人員在檢修作業(yè)過程中，利用即時(shí)攝像設(shè)備將作業(yè)全過程進(jìn)行實(shí)錄，并存儲(chǔ)于電腦。這樣，既保證了檢修內(nèi)容的不跑、不漏，也為技術(shù)干部檢查工作過程是否規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)是否落實(shí)，質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)提供了考核依據(jù)，同時(shí)還為線下關(guān)注設(shè)備工作狀態(tài)、分析設(shè)備變化趨勢(shì)提供了基礎(chǔ)資料。
2．問題整改。工區(qū)工長(zhǎng)每月組織一次管內(nèi)設(shè)備的驗(yàn)收，其主要目的是查找設(shè)備維修中存在的問題，分析其發(fā)生的原因，舉一反三，克服同類問題，同時(shí)，在處理問題的過程中提高工區(qū)職工技術(shù)業(yè)務(wù)能力。段、車間驗(yàn)收后，工區(qū)收集整理存在問題，能夠解決的3日內(nèi)全部解決;沒能力解決、需上級(jí)協(xié)調(diào)解決的問題，轉(zhuǎn)入車間問題庫(kù)務(wù)，由專人進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。
3．動(dòng)態(tài)分析。每周一，工長(zhǎng)組織職工對(duì)所分管設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，分析的依據(jù)為設(shè)備動(dòng)態(tài)臺(tái)賬、測(cè)試臺(tái)賬、微機(jī)監(jiān)測(cè)記錄等，對(duì)電氣特性數(shù)值出現(xiàn)偏差的設(shè)備重點(diǎn)分析。通過多觀察、勤測(cè)量，在確保設(shè)備工作正常情況下，直至找到不良點(diǎn)。對(duì)不明原因的數(shù)值波動(dòng)，及時(shí)上報(bào)技術(shù)科，由技術(shù)科組織攻關(guān)。對(duì)慣性設(shè)備缺陷要形成專門記錄表，例如箱盒防塵防潮不良記錄、電壓波動(dòng)較大的軌道區(qū)段記錄、動(dòng)態(tài)變化異常的道岔記錄等。這些記錄表要求分管設(shè)備人員完全掌握，重點(diǎn)關(guān)注。無論是測(cè)試、巡視還是檢修，都要精心檢查每一個(gè)元器件，確保處處達(dá)標(biāo)。
2.4應(yīng)急管理精細(xì)化目前，京滬高鐵、京津城際在高峰時(shí)段的發(fā)車間隔只有5min，一旦高鐵信號(hào)設(shè)備發(fā)生故障，必將導(dǎo)致大面積晚點(diǎn)，全面打亂已有運(yùn)行圖。因此，在抓好設(shè)備質(zhì)量的同時(shí)，必須高度重視設(shè)備的故障處理過程，盡最大努力將故障延時(shí)壓縮到最低值。為此，要從以下幾個(gè)方面抓起。
1．應(yīng)急工具。首先，每一項(xiàng)設(shè)備的應(yīng)急工具單獨(dú)打包，固定存放;其次，每一包工具內(nèi)均有工具清單;第3，應(yīng)急工具實(shí)行加封管理，平時(shí)維修嚴(yán)禁使用;第4，每次交接班后要檢查加封情況，如果加封破損應(yīng)開包按照工具清單核對(duì)是否缺失，保持應(yīng)急工具隨用隨好;第5，工長(zhǎng)每月檢查一次，一旦發(fā)現(xiàn)工具有缺失，依規(guī)嚴(yán)格考核。
2．路線圖、備品、儀表臺(tái)賬速查表。發(fā)生故障后，若需要上線處理，縮短路途、工具準(zhǔn)備時(shí)間是壓縮故障延時(shí)的重要途徑。為此制作了每一個(gè)車站、中繼站詳細(xì)的路線圖，在圖中有清晰的橋墩位置、公里標(biāo)等。備品、儀表的存放位置應(yīng)能通過速查表快速而準(zhǔn)確地進(jìn)行定位，最大程度地將準(zhǔn)備時(shí)間壓縮至最短。
3．單項(xiàng)設(shè)備故障處理。對(duì)管內(nèi)每一項(xiàng)設(shè)備都制定有詳實(shí)、可操作的處理流程，并對(duì)特殊設(shè)備做出特殊規(guī)定。每一個(gè)故障處理流程圖都具有實(shí)際指導(dǎo)意義，即使是新手，只要按照流程操作，也能保證操作正確。
4．應(yīng)急演練常態(tài)化。為鍛煉隊(duì)伍，提高故障處理能力，除了不斷組織學(xué)習(xí)，進(jìn)行培訓(xùn)外，還在高鐵工區(qū)開展常態(tài)化的應(yīng)急演練活動(dòng)。演練前，除了指揮人員，對(duì)段調(diào)度、車間、工區(qū)所有參演人員均保密。通過演練活動(dòng)，既檢查職工處理故障的能力、反應(yīng)速度，也檢查各種制度、預(yù)案、流程、程序的缺陷。經(jīng)過多次演練后，完善了各種預(yù)案流程，為最短時(shí)間內(nèi)處理故障打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3實(shí)行精細(xì)化管理取得的成果
北京電務(wù)段從2012年初開始在廊坊高鐵工區(qū)試行精細(xì)化管理后，又在所有高鐵工區(qū)積極推進(jìn)。2年過去了，工區(qū)管理能力得到了顯著提升，各種成效逐步顯現(xiàn)，高鐵設(shè)備的安全生產(chǎn)情況更加穩(wěn)定，經(jīng)上級(jí)多次檢查驗(yàn)收，得到了廣泛認(rèn)可和好評(píng)，并準(zhǔn)備在普速線路上逐步推行。
1．工區(qū)設(shè)備質(zhì)量狀態(tài)控制良好，設(shè)備故障率大幅度下降。2012年廊坊高鐵工區(qū)發(fā)生1件道岔材質(zhì)故障，1件軌道電路設(shè)計(jì)缺陷故障。2013年，工區(qū)實(shí)現(xiàn)全年0故障，設(shè)備質(zhì)量穩(wěn)定。2013年精細(xì)化管理在管內(nèi)高鐵工區(qū)全面推進(jìn)，京滬高鐵各工區(qū)綜合故障率下降73%，京津城際設(shè)備故障率下降21%。(京津城際有其特殊性，因?yàn)榫┙虺请H設(shè)備采用西門子SIMIS-W計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)、西門子CTC調(diào)度集中系統(tǒng)，設(shè)備有其獨(dú)特性，且因?yàn)榧夹g(shù)封鎖等原因，對(duì)其中的一些特殊技術(shù)條件等有待進(jìn)一步學(xué)習(xí)提高。)
2．職工技術(shù)水平和責(zé)任心顯著提高。由于班組員工對(duì)自己的工作最熟悉，因此制定出來的工作程序最科學(xué)、最實(shí)用。在制定班組崗位程序過程中，班組員工集思廣益，能夠發(fā)現(xiàn)平時(shí)工作中不合理的環(huán)節(jié)、方法，加以改進(jìn)，其過程本身就是對(duì)班組員工精細(xì)化管理能力的訓(xùn)練過程。通過在高鐵工區(qū)實(shí)行精細(xì)化管理，快速促進(jìn)了一線大學(xué)生職工的成長(zhǎng)，技術(shù)水平和執(zhí)行能力都得到了提高。
3．工區(qū)管理工作效率得到了提高。實(shí)行精細(xì)化管理后，職工的規(guī)則意識(shí)明顯增強(qiáng)。在工作中遇到問題時(shí)，不再去請(qǐng)示領(lǐng)導(dǎo)，而是首先看流程、看程序。上級(jí)部門來檢查時(shí)，不再手忙腳亂、東拼西湊，一切在平時(shí)均已按標(biāo)準(zhǔn)整理到位。同時(shí)，由于精細(xì)化管理強(qiáng)調(diào)全員參與，所有職工均有明晰的職責(zé)，從而消除了原有管理模式下各自為戰(zhàn)、忙閑不均、彼此推卸責(zé)任的弊病，達(dá)到了提高管理效率的目的。
4小結(jié)
關(guān)鍵詞：鐵路信號(hào)設(shè)備；雷電危害；防雷措施；雷電電磁沖擊；雷電直接沖擊 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
中圖分類號(hào)：U284 文章編號(hào)：1009-2374（2017）08-0132-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.063
1 影響鐵路信號(hào)的一般雷害分析
1.1 雷電電磁沖擊
雷電產(chǎn)生電磁脈沖，直接沖擊地面或者沖擊安裝信號(hào)接收和發(fā)射的地面設(shè)施，這樣的雷電通常被稱為感應(yīng)雷，是由于云層相互放電或者云地之間放電產(chǎn)生的，電磁脈沖會(huì)使信號(hào)回路和信號(hào)裝置發(fā)生過流或者過壓的情況，而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)會(huì)干擾地底深層的電力線路，戶外信號(hào)傳輸線和設(shè)備自身的電磁感應(yīng)，從而導(dǎo)致磁感應(yīng)范圍內(nèi)的相關(guān)鐵路信號(hào)設(shè)施連鎖破壞。
1.2 雷電直接沖擊
雷電發(fā)生之后由于大量電荷積聚，產(chǎn)生雷暴現(xiàn)象，在其波及的范圍內(nèi)直接入侵鋼軌、地面構(gòu)架、鐵路信號(hào)線纜。強(qiáng)大的電流會(huì)使擊中地點(diǎn)與大地產(chǎn)生高壓，并瞬間釋放巨大的熱量。這種情況會(huì)給設(shè)備造成毀滅性的傷害，但是出現(xiàn)的幾率很小，由于其波及的范圍小、發(fā)生的概率低的原因，目前對(duì)于雷暴防護(hù)的研究并沒有實(shí)際的意義。
1.3 雷電感應(yīng)
雷電感應(yīng)是比較普遍的一個(gè)現(xiàn)象，自古就有，是由于雷電產(chǎn)生的電流遇到導(dǎo)體之后產(chǎn)生強(qiáng)大的電流或者電壓，鐵路信號(hào)設(shè)備一般在1000米內(nèi)就會(huì)接受到雷電感應(yīng)的打擊，一般從電源端口、天線端口、信號(hào)設(shè)施鋼鐵構(gòu)架以及鐵路信號(hào)線口影響破壞，最終從外而內(nèi)的影響到鐵路信號(hào)系統(tǒng)。雷電感應(yīng)所波及的設(shè)備，除了遭到破壞性的打擊，還會(huì)造成信號(hào)設(shè)備的放電，產(chǎn)生更多的威脅。
1.4 雷擊浪涌
隨著電子信號(hào)設(shè)備的發(fā)展和廣泛運(yùn)用，雷擊產(chǎn)生的電磁脈沖產(chǎn)生的暫態(tài)過電壓，以傳導(dǎo)、感應(yīng)和耦合等方式入侵到鐵路建筑的信號(hào)系統(tǒng)中，暫態(tài)過電壓沿信號(hào)或者電源線路，在設(shè)備之間進(jìn)行傳輸，產(chǎn)生感應(yīng)電流并形成浪涌，包括靜電浪涌和磁感應(yīng)浪涌。其中靜電浪涌主要由于帶有負(fù)電荷的雷云與帶有正電荷的鋼鐵設(shè)備進(jìn)行感應(yīng)釋放電流，破壞設(shè)備，磁感應(yīng)浪涌則是由于閃電在空間內(nèi)產(chǎn)生與時(shí)間具有相關(guān)性的磁場(chǎng)，作用于通信線路并造成破壞。
1.5 雷電的機(jī)械沖擊
當(dāng)雷擊作用于兩平行的導(dǎo)體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生巨大的安培力，物體或者導(dǎo)線會(huì)在安培力的作用下被劈開、折斷或者受到拉伸而變形。根據(jù)相關(guān)公式推導(dǎo)，對(duì)于具有折彎的金屬構(gòu)件，比如導(dǎo)線或者金屬框架，在彎折處的夾角盡量保證大，最好是鈍角，這樣才能將雷擊產(chǎn)生的電動(dòng)力降低到最小，否則會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件的折斷。雷電沖擊鐵路信號(hào)發(fā)射設(shè)施時(shí)，巨大的沖擊力會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的熱能，水汽在預(yù)熱之后膨脹，產(chǎn)生機(jī)械沖擊的力量極大，會(huì)直接作用到周圍的設(shè)備，造成部件的破裂，阻斷鐵路信號(hào)的發(fā)生。
2 防止鐵路信號(hào)遭受雷電干擾的保護(hù)措施
2.1 鐵路信號(hào)設(shè)備的防雷要求
鐵路信號(hào)在列車的運(yùn)行、鐵路的實(shí)時(shí)狀態(tài)、鐵路信息的維護(hù)等環(huán)節(jié)起著至關(guān)重要的作用。鐵路信號(hào)收發(fā)和處理設(shè)備的防雷工作十分嚴(yán)苛。
對(duì)鐵路信號(hào)的防雷設(shè)備要求在進(jìn)入信號(hào)系統(tǒng)之后，不允許干擾到原設(shè)備的工作性能，在遇到雷電沖擊之后保證信號(hào)出現(xiàn)的破壞程度不足以威脅到列車行駛安全，鐵路的信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備能夠繼續(xù)使用。防雷設(shè)備的放電特性應(yīng)與被防護(hù)設(shè)備在絕緣耐壓水平上一致，并且防雷設(shè)備的“V-S”曲線在一定的閾值范圍內(nèi)要低于被防護(hù)設(shè)備的“V-S”曲線。對(duì)于使用分層級(jí)防雷的設(shè)備時(shí)，要逐級(jí)驗(yàn)證其防護(hù)能力，對(duì)于第一級(jí)的防雷設(shè)備，一般采用大容量和快速的設(shè)備，同時(shí)保證在中級(jí)防雷設(shè)備的可靠性和連貫性，實(shí)現(xiàn)逐級(jí)防護(hù)的效果。
2.2 鐵路信號(hào)設(shè)備遭遇雷害的一般原因和防雷分類
近年來由于雷害頻發(fā)，針對(duì)具體鐵路信號(hào)設(shè)備的雷害事故分析，雷害的原因一般包括：信號(hào)樓外的信號(hào)設(shè)備沒有安裝避雷針、信號(hào)設(shè)備未接地、接觸網(wǎng)桿塔的引線與臨近的信號(hào)電纜未隔離、信號(hào)樓的接觸網(wǎng)位置較高忽略了接閃設(shè)備的安設(shè)、信樓在遇到雷擊閃擊時(shí)室內(nèi)屏蔽效果不達(dá)標(biāo)。針對(duì)雷害分類和事故多況，將鐵路信號(hào)的防雷分為外部防護(hù)和內(nèi)部防護(hù)兩個(gè)方面。
外部防護(hù)主要是對(duì)信號(hào)收發(fā)設(shè)施的自身進(jìn)行防雷保護(hù)，這一類防雷舉措主要包括避雷針、屏蔽網(wǎng)、分流、接地等方法。內(nèi)部防護(hù)則是保護(hù)鐵路信號(hào)收發(fā)設(shè)施的內(nèi)部構(gòu)架，通常是采用合理布線、保護(hù)隔離、過電壓保護(hù)器、屏蔽、等電位連接來實(shí)現(xiàn)內(nèi)部設(shè)備的雷電防護(hù)。
2.3 鐵路信號(hào)設(shè)備的外部防雷措施
2.3.1 安裝避雷針。主要是在室外鐵路信號(hào)設(shè)備較密集的地方安放，避免雷電直接沖擊線纜、信號(hào)設(shè)備和鋼軌。避雷針的位置選擇需要滿足能夠使密集區(qū)內(nèi)鐵路信號(hào)設(shè)備全部避免遭受雷擊，同時(shí)確保避雷針不會(huì)因?yàn)槔纂姷臎_擊產(chǎn)生雷電感應(yīng)。為了避免電磁感應(yīng)，避雷針的地線和密集區(qū)內(nèi)的電路布線要有大于20米的安全
距離。
2.3.2 埋設(shè)接地網(wǎng)。接地網(wǎng)或者網(wǎng)狀接地是埋設(shè)在鐵路信號(hào)樓四周的，要求所設(shè)置的接地電阻不大于1Ω。一是這樣做將電流大部分都輸入大地；二是為了防止過電壓對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備造成威脅。一般采用銅包鋼的物體進(jìn)行垂直接地，間隔在2.5m左右，采用直徑為10～12mm的鍍銅圓鋼進(jìn)行水平接地，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際的情況，埋設(shè)的接地網(wǎng)的電阻要和貫通地線連接，阻值在10Ω以內(nèi)。
2.3.3 設(shè)置屏蔽接地柵。屏蔽接地柵就是法拉第籠，將其安裝在鐵路信號(hào)源的周圍，主要材料是導(dǎo)電良好的鍍鋅銅條，并將接地網(wǎng)和其進(jìn)行連接。鐵路信號(hào)源由于是由許多小功率信號(hào)電氣設(shè)備、遙控以及低壓電子邏輯系統(tǒng)構(gòu)成，因此需要加裝特定的屏蔽網(wǎng)。根據(jù)屏蔽網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，網(wǎng)格的均壓環(huán)全部使用避雷帶，規(guī)格必須小于3m×3m，實(shí)現(xiàn)等電位連接。
2.3.4 增加防雷塔。在鐵路信號(hào)樓外的設(shè)備密集場(chǎng)地、信號(hào)樓的周圍增加防雷塔。防雷塔的安設(shè)應(yīng)該避免線纜的交叉，防雷塔與線纜間距的要求要滿足國(guó)標(biāo)規(guī)定的地上和地下距離標(biāo)準(zhǔn)，一般不大于3m。
2.4 鐵路信號(hào)設(shè)備的內(nèi)部防雷措施
2.4.1 電位均衡連接。雷電入侵設(shè)備時(shí)，巨大的雷電電流流入大地，在接地建筑體四周放射形呈現(xiàn)電位。如果這個(gè)時(shí)候鐵路信號(hào)相關(guān)設(shè)備進(jìn)入到這個(gè)磁場(chǎng)范圍，就會(huì)被因?yàn)殡娢徊町a(chǎn)生的高達(dá)數(shù)萬伏的入侵電壓進(jìn)行沖擊而干擾破壞。為了消除這個(gè)破壞力極強(qiáng)的電位差，就必須進(jìn)行電位均衡連接。不管是電源線后者信號(hào)線還是金屬管道以及接地線等，都要采用過電壓保護(hù)裝置進(jìn)行電位均衡連接。內(nèi)部各級(jí)防護(hù)層的接口處同樣要根據(jù)這樣的要求進(jìn)行電位均衡處理，而且各個(gè)分布區(qū)間的需要分別電位均衡，并最后與主等電位連接棒均衡相接。比如鐵路信號(hào)的內(nèi)部設(shè)備的相關(guān)金屬管線和地線以及窗柵等都建議接在地柵上，實(shí)行電位均衡連接。鐵路內(nèi)部信號(hào)設(shè)施的金屬部件連同金屬骨架可以形成一個(gè)近似的屏蔽接地柵，解決了雷電引起的破壞力極強(qiáng)的電位差，保護(hù)了鐵路信號(hào)發(fā)生設(shè)備。
2.4.2 分級(jí)保護(hù)。針對(duì)380V低壓線路，按照國(guó)家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行三級(jí)過電壓保護(hù)。一級(jí)保護(hù)是將避雷器或保護(hù)器加在高壓變壓器后端到二次低壓設(shè)備的總配電盤間的電纜內(nèi)芯線兩端；二級(jí)保護(hù)是將避雷器或保護(hù)器加在二次低壓設(shè)備的總配電盤至二次低壓設(shè)備的配電箱間電纜內(nèi)芯線兩端；三級(jí)保護(hù)是將避雷器或保護(hù)器加在重要信號(hào)設(shè)備的前端。該方法對(duì)防護(hù)器的性能提出了很高的要求，成為了影響該措施的關(guān)鍵。
2.4.3 串接過電流保護(hù)裝置。感應(yīng)雷、電磁、無線電和靜電對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備的干擾是浪涌的主要起因。鐵路信號(hào)設(shè)備經(jīng)常在布置電線電纜，這些電纜是雷電干擾的最直接對(duì)象，需要進(jìn)行十分嚴(yán)格的保護(hù)，為了抑制信號(hào)系統(tǒng)浪涌電壓產(chǎn)生的過電流，避免過電流對(duì)微電子設(shè)備的危害，建議一般在信號(hào)線路入口處串接過電流保護(hù)裝置。
2.4.4 使用光纖傳輸。光纖的特點(diǎn)是傳輸過程中受到電磁的干擾小，具有很好的健壯性，對(duì)于精確可靠度高的數(shù)據(jù)通信接口，諸如計(jì)算機(jī)的接口、輸出輸入設(shè)備等使用光纖傳輸能夠更加實(shí)時(shí)安全地完成協(xié)議通信，避免雷電的干擾。
3 結(jié)語(yǔ)
鐵路信號(hào)設(shè)備是鐵路運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)不可缺少、至關(guān)重要的設(shè)備。對(duì)于鐵路信號(hào)設(shè)備的防雷一直是相關(guān)機(jī)構(gòu)研究的重點(diǎn)，雖然在近幾年防雷措施取得了進(jìn)步得到了發(fā)展，但是面對(duì)雷擊事故，面對(duì)未來的高鐵快速發(fā)展，對(duì)于防雷措施的研究和鐵路信號(hào)的保護(hù)工作仍然還有很長(zhǎng)的路要走。本文闡述的內(nèi)部防雷措施和外部防雷措施，需要彼此相互配合才能⑽O戰(zhàn)檔階畹停鐵路信號(hào)設(shè)備防雷與保護(hù)是一個(gè)較為綜合性的問題，需要在保障基礎(chǔ)防雷的前提下進(jìn)行更加深層次的研究。
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關(guān)鍵詞：信號(hào)；穩(wěn)健回歸；M估計(jì)；檢測(cè)
中圖分類號(hào)：TN911.25 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2012） 14-0032-01
鐵路信號(hào)是保證運(yùn)輸安全的保障。在其信道中，由于人為電磁干擾和大量自然噪聲的脈沖特性，眾所周知，在單用戶條件下，非高斯噪聲十分不利于以高斯噪聲假設(shè)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)通信系統(tǒng)，而其有益于經(jīng)適當(dāng)建模和改進(jìn)的系統(tǒng)。這是線性和二次信號(hào)處理方法對(duì)許多形式的非高斯型統(tǒng)計(jì)特性缺乏穩(wěn)健性而引起的，也是人們不喜歡高斯信道的一種表現(xiàn)。考慮到多用戶檢測(cè)技術(shù)可能應(yīng)用的實(shí)際信道中環(huán)境噪聲的AWGN模型不符合實(shí)際情況，因此產(chǎn)生了多用戶檢測(cè)技術(shù)在非高斯多址信道中的適用性、穩(wěn)健性及性能等問題。本文研究討論了基于M回歸原理的穩(wěn)健多用戶檢測(cè)技術(shù)在鐵路信號(hào)中的運(yùn)用。
一、系統(tǒng)模型
該模型是更為基本的Middleton A類噪聲模型的一個(gè)近似，并且已廣泛應(yīng)用于建模由鐵路信號(hào)信道引起的物理噪聲。下面討論研究穩(wěn)健型的線性解相關(guān)檢測(cè)器問題。
二、基于M回歸的穩(wěn)健多用戶檢測(cè)
眾所周知，最小二乘估計(jì)對(duì)噪聲密度的尾部特性非常敏感，其性能與高斯假設(shè)密切相關(guān)，只要噪聲密度稍微便利高斯分布，就會(huì)使最小二乘估計(jì)的性能顯著下降。因?yàn)榫€性解相關(guān)多用戶檢測(cè)就是最小二乘解形式的線性回歸問題。因此，其性能對(duì)噪聲分布的尾部特性也很敏感。只要背景噪聲稍微偏離高斯分布，線性解相關(guān)檢測(cè)器的性能就會(huì)嚴(yán)重下降。所謂估計(jì)器的穩(wěn)健性，就是其性能對(duì)實(shí)際統(tǒng)計(jì)模型微小偏離假設(shè)統(tǒng)計(jì)模型不敏感。
（一）線性解相關(guān)檢測(cè)器
式中為任意正的常數(shù)。注意，線性解相關(guān)檢測(cè)器具有比例不變性。
（二）最大似然解相關(guān)檢測(cè)器
（三）最大最小解相關(guān)檢測(cè)器
最大最小意義下的穩(wěn)健解相關(guān)檢測(cè)器是以Huber的最大最小M估計(jì)器為基礎(chǔ)。Huber研究了穩(wěn)健的局部搜索問題。假設(shè)一組一維獨(dú)立同分布的觀測(cè)值，并設(shè)這些觀測(cè)值屬于實(shí)線R上的某個(gè)子集X。參數(shù)模型由一族X上的概率分布組成，其中的未知參數(shù)屬于某個(gè)參數(shù)空間。當(dāng)模型中的估計(jì)區(qū)域時(shí)，參數(shù)模型，且M估計(jì)器由具有特性的函數(shù)來確定，即局部參數(shù)的M估計(jì)器有下列方程的解給出： （2-6）
它通過找出最不利分布來獲得。
三、小結(jié)
本文采用常用的二項(xiàng)高斯混合分布（很好地近似Middleton模型）來建模非高斯噪聲，并基于該模型研究了基于穩(wěn)健回歸多用戶檢測(cè)技術(shù)。實(shí)踐證明，穩(wěn)健信號(hào)處理技術(shù)對(duì)非高斯噪聲條件下接機(jī)性能的改善是非常有效的。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】單片機(jī)；測(cè)試系統(tǒng)；電阻測(cè)量；電容測(cè)量
1.引言
基于單片機(jī)的鐵路信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)，是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際使用需要而研制開發(fā)的，可以很精確的測(cè)試電阻和補(bǔ)償電容，直接讀出電阻阻值、電容容量。接地線電阻作為軌道電路的一個(gè)重要參數(shù)，為了保證通信、信號(hào)設(shè)備及人員安全，要求通信、信號(hào)設(shè)備的地線接地電阻必須達(dá)標(biāo)，控制在一定范圍內(nèi)。補(bǔ)償電容可以彌補(bǔ)電容不足，抵消鋼軌感性，使鋼軌阻抗盡可能呈阻性負(fù)載，以保證軌道電路的傳輸距離和機(jī)車信號(hào)系統(tǒng)的可靠性。
2.系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
基于單片機(jī)的鐵路信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)的軟件流程圖如圖1所示，硬件框圖如圖2所示。系統(tǒng)的工作過程：?jiǎn)?dòng)測(cè)試系統(tǒng)，上電或復(fù)位，系統(tǒng)進(jìn)行初始化，完成初始化后，選擇工作模式，電阻測(cè)試或者電容測(cè)量。通過STC89C52單片機(jī)控制電阻模塊和電容模塊，測(cè)試的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SD卡中，通過RS232串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿C(jī)存儲(chǔ)。
在硬件設(shè)計(jì)過程中，采用單片機(jī)STC89C52編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻、電容測(cè)試的控制，LCD顯示；采用24位HX712A/D轉(zhuǎn)換器芯片；RS232串行口通訊頻率9600bit/s；電源采用線性穩(wěn)壓芯片ASM1117，供電電壓3.3V、5V。
3.測(cè)試工作原理
采用STC89C52單片機(jī)，20引腳為接地端，40引腳為電源端，31引腳需要接到電位使單片機(jī)選用內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，18、19引腳接上一個(gè)11.0592MHz的晶振為單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)，第9引腳為復(fù)位引腳，單片機(jī)只有滿足這些才能正常工作。利用P2口作為數(shù)據(jù)讀寫，片選信號(hào)端，功能切換。P3口采用第二功能，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器外部計(jì)數(shù)脈沖輸入，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫/讀。采用HX712芯片完成測(cè)阻。在設(shè)計(jì)程序測(cè)量時(shí)，首先選擇測(cè)試工作模式，在測(cè)量的同時(shí)，程序執(zhí)行做出判斷，不能超過設(shè)定的量程，然后跳轉(zhuǎn)到測(cè)量程序，在范圍內(nèi)正常測(cè)試并且顯示結(jié)果，按“確定”鍵后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。測(cè)阻電路如圖3所示。
4.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
基于單片機(jī)的測(cè)試系統(tǒng)，在Keil環(huán)境下，由主程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序、時(shí)鐘芯片程序、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序等部分子程序組成。主程序完成各個(gè)子程序的上電初始化，以及實(shí)際控制各個(gè)功能模塊的正常工作。讀寫、存儲(chǔ)產(chǎn)生程序設(shè)計(jì)根據(jù)測(cè)量的接地電阻，補(bǔ)償電容的屬性，來不斷循環(huán)延時(shí)，并且通過單片機(jī)來控制完成測(cè)試。
系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)，完全是基于單片機(jī)的應(yīng)用，其中包括I/O口的控制、定時(shí)器、外部中斷及寄存器的使用。
5.結(jié)語(yǔ)
本系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，以HX712 A/D轉(zhuǎn)換器芯片為數(shù)模轉(zhuǎn)換原件，SD-SPI數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，RS232串行口數(shù)據(jù)通訊。電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電阻、電容的測(cè)試。此系統(tǒng)可以順利的完成與PC機(jī)的數(shù)據(jù)通訊，還可以在單片機(jī)的預(yù)留的I/O口增加檢測(cè)傳感器，以提高系統(tǒng)的廣泛性。
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作者簡(jiǎn)介：
關(guān)鍵詞：微機(jī)聯(lián)鎖故障處理，CTC系統(tǒng)，建議
隨著我國(guó)鐵路現(xiàn)代化建設(shè)取得了飛速的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)展也給鐵路跨越式的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，使鐵路信號(hào)技術(shù)發(fā)生了根本的變化。微機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)使車站聯(lián)鎖技術(shù)的發(fā)展方向，在功能、安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、維護(hù)等方面逐步顯示出其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，越來越受到用戶的青睞。因此，微機(jī)聯(lián)鎖是鐵路信號(hào)發(fā)展的必然趨勢(shì)，如何確保危機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備的安全、可靠運(yùn)用，對(duì)電務(wù)維修人員的素質(zhì)提出了更高的要求。論文參考網(wǎng)。盡快了解設(shè)備技術(shù)性能，掌握使用和維護(hù)方法、更新知識(shí)、提高技能，已成為當(dāng)務(wù)之急。CTC系統(tǒng)的快速發(fā)展及應(yīng)用大大提高了鐵路各部門間的信息交換，但CTC系統(tǒng)的操作還未進(jìn)行統(tǒng)一。為此，根據(jù)本人的工程施工的經(jīng)歷，對(duì)微機(jī)聯(lián)鎖機(jī)中出現(xiàn)的常見故障，在CTC系統(tǒng)操作上提出的幾點(diǎn)建議，以供參考。
1TYJL-TR9型微機(jī)聯(lián)鎖
微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備主要有TYJL-TR9型及TYJL-III型，TYJL-TR9型聯(lián)鎖設(shè)備故障及處理方法與TYJL-III型基本一致，但原理是相同的。
1.1電源部分的維修
1.1.1系統(tǒng)電源配電柜。當(dāng)系統(tǒng)電源配電柜出現(xiàn)問題時(shí)，反映出的現(xiàn)象為：整個(gè)控制臺(tái)無人和顯示，A、B機(jī)顯示器及工控機(jī)、聯(lián)鎖機(jī)指示燈均滅燈。處理方法：首先確認(rèn)兩路電源是否都停電，確認(rèn)兩路電源都無電后，通知供電部門處理。若不是兩路電源停電，就要查找系統(tǒng)電源配電柜內(nèi)部輸入、輸出端子有無電壓，K2、K6空氣開關(guān)是否斷開、接觸是否良好，查找到故障點(diǎn)后處理。
1.1.2 UPS電源故障：在外電網(wǎng)瞬間停電或兩路電源轉(zhuǎn)換過程中，或兩路電源都停電有瞬間來電時(shí)，UPS電源受瞬時(shí)沖擊不能正常工作后燒壞；在外電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定時(shí)調(diào)壓屏超出穩(wěn)壓范圍，或外電網(wǎng)電源斷相時(shí)UPS電源受瞬間沖擊而燒壞。處理方法：當(dāng)判斷出UPS電源故障時(shí)，確定系統(tǒng)電源配電柜引入電源正常后，應(yīng)人工到微機(jī)房?jī)?nèi)的電源配電柜內(nèi)閘刀開關(guān)，將閘刀開關(guān)由“UPS”一側(cè)倒向“直供”一側(cè)，使UPS電源甩開采用直供的辦法供電，待UPS電源修復(fù)或更換新的UPS電源后 ，恢復(fù)UPS穩(wěn)壓供電。
1.1.3 切換電源故障。切換電源有時(shí)受輸入電源的影響，通常使切換電源的熔斷器燒壞或空開頂起，而使A、B機(jī)不能倒換。處理方法;更換熔斷器或?qū)⒖臻_推上。
1.1.4 聯(lián)鎖機(jī)中的采集電源或驅(qū)動(dòng)電源故障。當(dāng)受外網(wǎng)電源影響，UPS未能起到很好的防護(hù)作用時(shí)，使聯(lián)鎖機(jī)中的采集電源或驅(qū)動(dòng)電源燒壞，或者 造成采集電源與驅(qū)動(dòng)電源瞬間保護(hù)，無輸出。處理方法：測(cè)試聯(lián)鎖機(jī)機(jī)柜內(nèi)的電源，卡電源有無輸出，如無輸出更換8312電源模塊；若瞬間保護(hù)，則重新關(guān)機(jī)后再開機(jī)即可恢復(fù)正常。
1.1.5 某單項(xiàng)設(shè)備電源故障。聯(lián)鎖機(jī)、上位機(jī)的監(jiān)控A機(jī)或監(jiān)控B機(jī)、電務(wù)維修機(jī)等某一單項(xiàng)設(shè)別無電源，不工作。處理方法：檢查故障機(jī)的電源輸入插頭、插座插接是否良好；接線端子接觸是否牢固；與配電柜之間的電源連線是否良好；系統(tǒng)配電柜的電源是否送出。
1.2顯示器黑屏、缺色
1.2.1 顯示器掉電。即顯示器無電源，顯示器在電源開關(guān)處都有一電源顯示，當(dāng)有電時(shí)，該顯示燈就會(huì)點(diǎn)亮，當(dāng)該指示燈熄滅時(shí)，說明顯示器掉電。處理方法：檢查顯示器的輸入電源并處理。
1.2.2 顯示器有點(diǎn)而黑屏。即顯示器有電，顯示器電源開關(guān)處的 電源指示燈在點(diǎn)亮，而顯示器在黑屏狀態(tài)：原因有很大可能是有人將顯示器的亮度和比度調(diào)到了零，使顯示器看起來和黑屏狀態(tài)一樣。處理方法：將顯示器的亮度和對(duì)比度調(diào)到合適狀態(tài)即可。
1.2.3 顯示器缺色。即顯示器收不到由微機(jī)送來的顯示信號(hào)或收到后顯示不正常，一般有以下幾種情況：顯示器被燒壞，這種情況在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)過，更換新顯示器恢復(fù)；瞬間高壓沖擊造成顯示器自動(dòng)關(guān)閉，可重啟電源來處理；上位機(jī)沒有運(yùn)行車站程序，可重新啟動(dòng)上位機(jī)；上位機(jī)顯卡Exxtreme(CT6610)故障也會(huì)導(dǎo)致顯示器黑屏，可倒換上位機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，確認(rèn)后更換網(wǎng)卡；視屏電纜線斷線或插頭松動(dòng)、脫落。
1.3聯(lián)鎖機(jī)死機(jī)故障
聯(lián)鎖機(jī)死機(jī)的故障通常表現(xiàn)為：面板的運(yùn)行燈不走，接發(fā)燈不閃爍，采集板上的燈也不閃爍，上位機(jī)的報(bào)錯(cuò)提示上出現(xiàn)聯(lián)鎖機(jī)通信中斷，聯(lián)鎖機(jī)有的模塊、插板上的報(bào)警或故障燈點(diǎn)亮。論文參考網(wǎng)。造成聯(lián)鎖機(jī)死機(jī)不工作的原因大致有以下幾種。
1.3.1 聯(lián)鎖機(jī)內(nèi)的電源模塊（8312）故障或外電網(wǎng)由強(qiáng)電干擾，特別是地線未連接好或阻值超標(biāo)時(shí)，可能出現(xiàn)死機(jī)。
1.3.2 聯(lián)鎖機(jī)內(nèi)主處理器CPU板（3006）故障或CPU板上的FLASH芯片故障。
1.3.3 聯(lián)鎖機(jī)內(nèi)的板卡松動(dòng)或插接不良、不到位，或計(jì)算機(jī)板故障也會(huì)造成聯(lián)鎖機(jī)死機(jī)。
1.3.4 聯(lián)鎖機(jī)內(nèi)的主機(jī)機(jī)籠故障。
1.3.5 若聯(lián)鎖機(jī)地線混入其他電源也易造成頻繁死機(jī)。
1.3.6 處理方法：首先重新啟動(dòng)聯(lián)鎖機(jī)主機(jī)聯(lián)鎖程序，其次將所有板塊逐個(gè)拔出，數(shù)秒鐘后按原位重新插上，保證插接牢固，接觸良好。最后更換故障的板塊、芯片或主機(jī)機(jī)籠。
1.4采集板、驅(qū)動(dòng)板故障
判斷是采集故障還是驅(qū)動(dòng)故障的方法很簡(jiǎn)單，設(shè)備狀態(tài)回不來為采集故障，操縱設(shè)備無響應(yīng)為驅(qū)動(dòng)故障。當(dāng)采集板或驅(qū)動(dòng)板故障時(shí)，很容易由控制臺(tái)的故障現(xiàn)象判斷，如：道岔無表示、扳不動(dòng)，信號(hào)機(jī)滅燈、開放不了，軌道電路紅光帶燈。處理方法打開電務(wù)維修機(jī)的報(bào)錯(cuò)信息查看，可直接查出第幾塊板錯(cuò)誤，關(guān)掉電源拔出故障板更換后即可恢復(fù)，也可從采集板或驅(qū)動(dòng)板上對(duì)應(yīng)設(shè)備的碼位指示燈來判斷，若室外單項(xiàng)設(shè)備均正常，操縱設(shè)備無反應(yīng)，說明驅(qū)動(dòng)板故障；設(shè)備的各種表示狀態(tài)回不來，說明是采集板故障，更換故障板后即可恢復(fù)。
1.5上位機(jī)死機(jī)
控制臺(tái)屏幕顯示無任何變化，即使列車通過后其進(jìn)路白光帶也不變化，信號(hào)也不關(guān)閉；不接受任何操作命令，控制臺(tái)鼠標(biāo)失效，鼠標(biāo)移動(dòng)不動(dòng)，按壓鼠標(biāo)左右鍵無反應(yīng)；控制臺(tái)顯示時(shí)鐘停止跳動(dòng)。處理方法：倒機(jī)或重新啟動(dòng)上位機(jī)。
1.6上位機(jī)與聯(lián)鎖機(jī)通信故障
控制臺(tái)屏幕顯示“聯(lián)鎖機(jī)通信中斷”，出現(xiàn)全站道岔無表示、軌道紅光帶、信號(hào)機(jī)滅燈; 聯(lián)鎖機(jī)工作正常，但查看通信狀態(tài)燈發(fā)現(xiàn)，接發(fā)燈只有“發(fā)”燈閃爍而“接”燈無閃爍。處理方法：重新啟動(dòng)上位機(jī)，如仍未恢復(fù)，再進(jìn)行上位機(jī)切換,檢查光端盒工作是否正常,檢查通信卡、通信接口、通信電纜通道。
2 維修機(jī)幾種典型故障
2.1維修機(jī)不工作:首先檢查維修機(jī)的電源輸入插頭、插座是否插接良好；其次檢查與配電柜之間的電源連線是否良好；最后系統(tǒng)配電柜的電源是否送出。
2.2維修機(jī)死機(jī)。維修機(jī)的屏幕顯示無任何變化，不接受任何操作命令，鼠標(biāo)失效，鼠標(biāo)移不動(dòng)，阿米亞鼠標(biāo)左右鍵無反應(yīng)，屏幕顯示時(shí)鐘停止跳動(dòng)。處理方法：重新啟動(dòng)維修機(jī)。
2.3維修機(jī)顯示器藍(lán)屏:檢查維修機(jī)顯卡是否松動(dòng)或故障;視屏電纜是否斷線、脫落;維修機(jī)內(nèi)部的系統(tǒng)是否崩潰。
2.4維修機(jī)通信故障。監(jiān)控機(jī)報(bào)“維修機(jī)通信中斷”:檢查維修機(jī)的程序是否中止運(yùn)行;若是程序中止運(yùn)行，重新運(yùn)行維修機(jī)程序;若不是程序中止運(yùn)行，檢查HOP及各網(wǎng)線插頭是否正常；檢查與聯(lián)鎖機(jī)通信電纜是否良好，不良處理。
3 分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)（即CTC系統(tǒng)）的幾點(diǎn)建議
分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)，采用智能化分散自律設(shè)計(jì)原則，以列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃控制為中心，兼顧列車與調(diào)車作業(yè)的高度自動(dòng)化的調(diào)度指揮系統(tǒng)。作為鐵路新型技術(shù)裝備，CTC系統(tǒng)已經(jīng)成為鐵路系統(tǒng)探索的新課題。
3.1建議統(tǒng)一規(guī)定
建議在起步階段對(duì)CTC系統(tǒng)車務(wù)終端的軟件操作界面和操作方法進(jìn)行統(tǒng)一：目前全路研制和開發(fā)CTC系統(tǒng)的單位有多家，雖然鐵道部對(duì)該系統(tǒng)軟硬件的技術(shù)原則和要求都進(jìn)行了規(guī)定，但對(duì)于系統(tǒng)車務(wù)終端的軟件操作界面和操作方法沒有進(jìn)行統(tǒng)一。
3.2建議統(tǒng)籌兼顧
建議在CTC系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)前應(yīng)充分征求電務(wù)、車務(wù)及相關(guān)部門的意見。目前現(xiàn)行CTC系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)調(diào)試的做法是：在具備基本功能的前提下，根據(jù)工程開通過程中電務(wù)、車務(wù)、調(diào)度等部門的各自要求不斷地進(jìn)行功能增加和完善。這樣做造成試驗(yàn)工作多次重復(fù)進(jìn)行，且大大增加了軟件修改帶來的錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)。
3.3建議共同試驗(yàn)
建議電務(wù)和車務(wù)部門在軟件仿真和系統(tǒng)開通試驗(yàn)時(shí)相互協(xié)調(diào)共同進(jìn)行綜合試驗(yàn)
3.4軟件修改的建議
建議在軟件修改后，應(yīng)向設(shè)備維護(hù)單位提供正式書面的軟件修改通知單，應(yīng)說明修改的內(nèi)容及試驗(yàn)的范圍等，同時(shí)進(jìn)行徹底試驗(yàn)，以確保軟件的可靠使用。
3.5通道維護(hù)的建議
CTC系統(tǒng)雖作為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，但它與其他許多系統(tǒng)發(fā)生信息交換。CTC系統(tǒng)從既有的車站聯(lián)鎖系統(tǒng)中獲取必要的站場(chǎng)表示信息，同時(shí)又能把車務(wù)終端的操作命令通過自律機(jī)輸出到車站聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備控制；與無線車次號(hào)校核系統(tǒng)接口，接受機(jī)車上有關(guān)信息；與無線調(diào)度命令傳送系統(tǒng)接口，將調(diào)度命令、接車進(jìn)路預(yù)告信息、調(diào)車作業(yè)通知單傳送到機(jī)車；與路由器等通信設(shè)備結(jié)合，完成信息數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離交換，實(shí)現(xiàn)車站和調(diào)度中心的通信。論文參考網(wǎng)。從現(xiàn)有的系統(tǒng)間通信故障判斷手段來看，只能查看網(wǎng)管圖的情況，通過更換串口、串口隔離器的排除法來處理故障，而沒有必要的軟件方法或儀器，大大增加了故障延時(shí)。建議能提供用于判斷系統(tǒng)間通信故障的軟件方法或儀器，以迅速準(zhǔn)確地排除此類故障
參考文獻(xiàn)
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論文摘要:就車站信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)計(jì)，著重探究了站場(chǎng)外形模擬和其后的進(jìn)路選擇、進(jìn)路聯(lián)鎖的設(shè)計(jì)過程。聯(lián)鎖圖表軟件作為車站信號(hào)工程設(shè)計(jì)的重要組成部分，提出了在不改變車站數(shù)據(jù)信息情況下，自適應(yīng)于站場(chǎng)外形的聯(lián)鎖圖表軟件的設(shè)計(jì)方法。實(shí)現(xiàn)了車站信號(hào)聯(lián)鎖圖表設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化。
聯(lián)鎖圖表是鐵路信號(hào)工程設(shè)計(jì)的重要組成部分，直接關(guān)系到車站信號(hào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，是確保行車平安，提高運(yùn)營(yíng)效率的基礎(chǔ)。聯(lián)鎖圖表工程設(shè)計(jì)煩瑣，邏輯運(yùn)算復(fù)雜，手工設(shè)計(jì)極易產(chǎn)生錯(cuò)誤。為此，許多探究設(shè)計(jì)單位都曾做過不同程度的努力，但在站場(chǎng)外形自適應(yīng)方面仍存在著許多尚待解決的新問題。本文就自適應(yīng)于站場(chǎng)外形的聯(lián)鎖圖表軟件的數(shù)據(jù)信息、站場(chǎng)外形模擬、進(jìn)路聯(lián)鎖和繪制指令的實(shí)現(xiàn)技術(shù)和結(jié)構(gòu)，作簡(jiǎn)要論述，供同行參考。
1條件數(shù)據(jù)信息
條件數(shù)據(jù)信息是聯(lián)鎖圖表軟件運(yùn)行的基礎(chǔ)，是軟件結(jié)構(gòu)、運(yùn)算處理和程序控制的關(guān)鍵。根據(jù)軟件設(shè)計(jì)的總體要求，條件數(shù)據(jù)信息應(yīng)滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，其編制在格式、輸人輸出和數(shù)據(jù)含義方面，應(yīng)做嚴(yán)格的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，以提高系統(tǒng)的可靠性和處理速度?；緮?shù)據(jù)信息如圖1所示。
對(duì)于站場(chǎng)上軌道絕緣(無論是否超限)的表示方式，是在對(duì)應(yīng)其類型的位置處，根據(jù)不同的站場(chǎng)道形布置、侵限絕緣節(jié)的設(shè)置情況標(biāo)注代碼。以假定來自4個(gè)方向的侵限為前提，規(guī)定若絕緣節(jié)設(shè)置在道岔直股上，為水平方向侵限;設(shè)置在道岔彎股時(shí)，為垂直方向侵限。設(shè)侵限絕緣在原點(diǎn)，道岔直股平行于X軸，表1、圖2列出4個(gè)象限內(nèi)的各種侵限形式。圖2中，箭頭表示行車方向，方框表示被侵人方向的區(qū)段。
在上述的各種侵限中，雖然有些侵限形式，如32,41,42,43的侵限形式，實(shí)際上并不存在，但為了軟件設(shè)計(jì)的可靠性和嚴(yán)密性，應(yīng)使其形式或規(guī)定具備充分必要的條件，以方便應(yīng)用。如，當(dāng)選擇32或42的形式后，就不必在垂直和水平方向同時(shí)存在侵限情況下，具體區(qū)分是何種侵限形式，即可做出正確處理。對(duì)于描述設(shè)備類型和屬性的數(shù)據(jù)，其結(jié)構(gòu)應(yīng)最大限度地滿足站場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的需要。通過刪除冗余的或不相關(guān)的信息，使圖形信息達(dá)到較高的壓縮比，減少存儲(chǔ)空間的占用。就車站信號(hào)平面布置圖而言，單動(dòng)和雙動(dòng)道岔、各類調(diào)車、列車信號(hào)機(jī)雖都相對(duì)獨(dú)立，但其圖形信息卻含有可觀的冗余量，如，一個(gè)雙動(dòng)道岔可用2個(gè)單動(dòng)道岔圖形合成，調(diào)車或列車信號(hào)機(jī)可通過旋轉(zhuǎn)改變方向，等等，圖3所示。
2固有數(shù)據(jù)信息
固有數(shù)據(jù)信息是由編程人員根據(jù)站場(chǎng)模擬、邏輯運(yùn)算和圖形繪制的需要，預(yù)先設(shè)t的地址碼、圖形碼、圖素碼和測(cè)試碼等，這些代碼在聯(lián)鎖圖表軟件運(yùn)行中提供轉(zhuǎn)換、壓縮、校核、編輯和繪圖指令生成的支撐。該數(shù)據(jù)信息的組織，目的在于增強(qiáng)軟件的靈活性、適應(yīng)性和擴(kuò)充能力，促使軟件的處理起點(diǎn)向設(shè)計(jì)邊緣靠近，最大程度地減少手工干預(yù)。另外，為了讓數(shù)據(jù)信息能夠盡快地從聯(lián)鎖圖表中分離出來，以供其它系統(tǒng)軟件調(diào)用，在數(shù)據(jù)組織時(shí)，還應(yīng)考慮固有數(shù)據(jù)信息的劃分，避免共享數(shù)據(jù)信息的重復(fù)。
3站場(chǎng)外形模擬
所謂站場(chǎng)外形模擬，是指通過對(duì)車站數(shù)據(jù)信息的處理，生成具有可操作能力的車站信號(hào)平面圖形的過程。在能夠充分反映站場(chǎng)外形網(wǎng)絡(luò)信息的矩陣內(nèi)，實(shí)施信息壓縮處理、線性計(jì)算調(diào)整，形成站場(chǎng)外形網(wǎng)絡(luò)雛形，并逐層建立圖形曲線的擬合信息，使圖形能夠以最緊湊的連接方式在局部范圍內(nèi)得到合理化處理。
分支A和分支B布置于網(wǎng)絡(luò)同一層上，若逐行掃描的順序從左至右的話，則需依道岔、信號(hào)機(jī)屬性及編號(hào)對(duì)A.B分支的排列順序進(jìn)行判定，并加以調(diào)整。若相關(guān)道岔分支布置于不同層，則需設(shè)圖形擬合信息ZA，以使道岔分支正確連接。
對(duì)站場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)圖形信息中各分支比較集中或過于稀疏的地方，需進(jìn)行局部、線、點(diǎn)的合理化處理。
總之，在站場(chǎng)外形模擬處理的過程中，圖形網(wǎng)絡(luò)的正確連接是第1位的，其次考慮有效的空間內(nèi)合理的移動(dòng)方向和移動(dòng)量。
4進(jìn)路聯(lián)鎖
進(jìn)路聯(lián)鎖一般為列車進(jìn)路聯(lián)鎖和調(diào)車進(jìn)路聯(lián)鎖，但無論哪一種聯(lián)鎖，都必須先確定進(jìn)路，再依據(jù)站場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行聯(lián)鎖。然而，進(jìn)路聯(lián)鎖設(shè)計(jì)是根據(jù)列車或調(diào)車的行駛進(jìn)行的，因此，進(jìn)路聯(lián)鎖的處理，需設(shè)想一個(gè)代表列車或調(diào)車的點(diǎn)，從每條進(jìn)路的始端標(biāo)識(shí)處，沿站場(chǎng)外形網(wǎng)絡(luò)的分支向所有可能構(gòu)成列車或調(diào)車進(jìn)路的終端標(biāo)識(shí)處移動(dòng)，并記錄所經(jīng)線路的全部信息，這樣就可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖圖表的進(jìn)路選擇和進(jìn)路內(nèi)的所有設(shè)備狀態(tài)的檢查。對(duì)于侵限、帶動(dòng)和條件敵對(duì)等因素的檢查處理，必須在進(jìn)路選擇的同時(shí)一并進(jìn)行。如圖6所示，實(shí)箭頭為行車方向，虛箭頭為根據(jù)侵限標(biāo)識(shí)或道岔位置而規(guī)定的搜尋方向，方框?yàn)闄z查區(qū)段或帶動(dòng)道岔。超級(jí)秘書網(wǎng)
條件敵對(duì)的處理方法是當(dāng)一條進(jìn)路選擇完畢后，分別從該進(jìn)路的兩端標(biāo)識(shí)處向兩側(cè)(外方)搜尋所有可能構(gòu)成敵對(duì)進(jìn)路的始端和終端標(biāo)識(shí)，并記錄所經(jīng)道岔和狀態(tài)。然后，從敵對(duì)進(jìn)路的始端標(biāo)識(shí)處，依其所記錄的每個(gè)道岔的相反狀態(tài)，檢查可否構(gòu)成其它進(jìn)路，倘若構(gòu)成，且不和選擇進(jìn)路相沖突，則表明由這條敵對(duì)進(jìn)路始端標(biāo)識(shí)所代表的信號(hào)機(jī)是有條件敵對(duì)，須保留該信號(hào)機(jī)、道岔的標(biāo)識(shí)和狀態(tài)，否則為無條件敵對(duì)，只保留該信號(hào)機(jī)。
關(guān)鍵詞 地鐵，列車自動(dòng)控制系統(tǒng)，列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，國(guó)產(chǎn)化
對(duì)于城市軌道交通系統(tǒng)高效率、高密度的要求來說，列車自動(dòng)控制系統(tǒng)(A TC) 是必不可少的。其中一個(gè)重要的子系統(tǒng) 列車自動(dòng)運(yùn)行(駕駛) 系統(tǒng)(A TO) 能模擬有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)完成駕駛列車的任務(wù)。A TO 子系統(tǒng)利用地面信息實(shí)現(xiàn)對(duì)列車牽引、制動(dòng)的控制，使列車經(jīng)常處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，提高乘客的舒適度，提高列車準(zhǔn)點(diǎn)率，節(jié)能能源。
許多國(guó)家都在研究A TO 系統(tǒng)，且取得了一定的成績(jī)。我國(guó)在此項(xiàng)技術(shù)上尚屬空白。本文將對(duì)比分析三套A TO 系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)。
1 A TC 與A TO 簡(jiǎn)介
A TC 是一套以安全和效率為目的、調(diào)節(jié)列車運(yùn)行間隔的自動(dòng)控制設(shè)備，通過車載設(shè)備、地面設(shè)備、車站和控制中心組成的控制系統(tǒng)完成列車運(yùn)行控制。A TC 系統(tǒng)包括三個(gè)子系統(tǒng):列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)(A TS) ，列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)(A TP) 和列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)(A TO) 。
A TS 子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)督、引導(dǎo)列車按預(yù)定的時(shí)刻表運(yùn)行，保證地鐵運(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定性。它通過轉(zhuǎn)換道岔建立發(fā)車進(jìn)路，并向列車提供由控制中心傳來的監(jiān)督命令。
A TP 子系統(tǒng)具有超速防護(hù)、零速度檢測(cè)和車門限制等功能。A TP 提供速度限制信息以保持列車間的安全間隔，使列車在符合限制速度的標(biāo)準(zhǔn)下運(yùn)行。在打開車門前，A TP 先檢查各種允許打開車門的條件，檢查通過后，才允許打開車門。
A TO 子系統(tǒng)能自動(dòng)調(diào)整車速，并能進(jìn)行站內(nèi)定點(diǎn)停車，使列車平穩(wěn)地停在車站的正確位置。
A TO 從A TS 處得到列車運(yùn)行任務(wù)命令。其信息是通過軌道電路或軌旁通信器傳送到列車上的。信息經(jīng)過處理后傳給A TO ，并顯示相關(guān)信息。A TO 獲得有用信息后，結(jié)合線路情況開始計(jì)算運(yùn)行速度，得出控制量，并執(zhí)行控制命令，同時(shí)顯示有關(guān)信息。到站后，開門條件允許后，A TO 打開車門。停站期間，列車通過車-地通信系統(tǒng)把列車信息傳送給地面通信器，然后傳到A TS。A TS 根據(jù)列車信息，把運(yùn)行信息傳給車載A TO 。A TO 的工作原理圖如圖1 。
圖1 ATO 工作原理圖
2 A TO 系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)比較
20 世紀(jì)90 年代初，北京地鐵1 號(hào)線部分列車安裝了英國(guó)Westinghouse 公司的A TO 設(shè)備(未使用); 上海地鐵1 號(hào)線的A TO 設(shè)備則是從美國(guó)GRS 公司引進(jìn)的，并于1996 年11 月開始在全線試用。廣州地鐵1 號(hào)線引進(jìn)的是德國(guó)Siemens 公司的A TO 設(shè)備，在1999 年6 月正式運(yùn)營(yíng)。由于他們的A TO 系統(tǒng)設(shè)計(jì)不盡相同，因此有必要對(duì)不相同的地方進(jìn)行比較(主要是A TO 設(shè)備、A TO 需求數(shù)據(jù)與傳輸通道和控制策略)，然后分析各種設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，以利于A TO 的設(shè)備國(guó)產(chǎn)化。
2. 1 北京地鐵1 號(hào)線A TO 系統(tǒng)
1. A TO 設(shè)備
車載設(shè)備: 由設(shè)在列車每一端司機(jī)室內(nèi)的A TO 控制器及安裝在列車每一端司機(jī)室車體下的兩個(gè)A TO 接收天線和兩個(gè)A TO 發(fā)送天線組成。
地面設(shè)備:在各車站設(shè)備室內(nèi)設(shè)有站臺(tái)A TO 通信器PAC(Platform A TO Communicator) 。PAC 內(nèi)存有至下兩個(gè)車站的線路信息，并通過與L PU 或RTU 接口，得到來自A TS 子系統(tǒng)的控制命令。在各車站上下行站臺(tái)以及進(jìn)行A TO 折返的折返線處軌道上，設(shè)有Xd 或X2 環(huán)路及Rd 環(huán)路。列車在車站停車期間，經(jīng)聯(lián)鎖電路及軌道電路的有關(guān)條件控制向室外環(huán)路發(fā)送。
2. A TO 需求數(shù)據(jù)與傳輸通道
在A TO 數(shù)據(jù)獲取的過程中，車載A TP 接收安全信息。安全信息由列車當(dāng)前運(yùn)行區(qū)段的AF 900 軌道電路傳送，采用低頻脈沖調(diào)幅方式，有8 種不同的調(diào)制頻率，6 種用于A TP 速度命令，2 種用于門控命令。另外，車載TWC 系統(tǒng)接收地面TWC 信息。該信息一般是非安全控制功能數(shù)據(jù)， 諸如運(yùn)行等級(jí)、列車號(hào)、目的地和跳停等。該信息采用FSK 調(diào)制方式，通過地面TWC 設(shè)備向列車發(fā)送。最后，車載A TO 接收來自車載A TP 、TWC 的信息和標(biāo)志線圈的信息。
3. 控制策略
速度調(diào)節(jié): A TO 根據(jù)從A TP 中獲取的MSS 和TS ， 計(jì)算列車運(yùn)行速度曲線。該曲線比較簡(jiǎn)單， 主要計(jì)算加速轉(zhuǎn)勻速、勻速轉(zhuǎn)制動(dòng)的位置點(diǎn)，以保證列車運(yùn)行時(shí)不超過MSS ， 并且在每個(gè)軌道電路區(qū)段目標(biāo)距離處速度不超過目標(biāo)速度。控制器根據(jù)線路的情況自動(dòng)控制列車的牽引及制動(dòng)輸出，盡量使列車按運(yùn)行速度曲線的速度來運(yùn)行。當(dāng)列車速度超過目標(biāo)速度時(shí)，A TP 設(shè)備報(bào)警;當(dāng)超過最大允許速度時(shí)，A TP 實(shí)施緊急制動(dòng)。
車站停車: 在車站的定位停車是通過X2 和Xd 環(huán)路實(shí)現(xiàn)的。列車進(jìn)入車站X2 環(huán)路范圍后， 通過地-車之間的感應(yīng)，得出距停車點(diǎn)的距離，進(jìn)行第一次位置調(diào)整，并使速度盡量貼近預(yù)置的停車速度曲線。在Xd 環(huán)路處，進(jìn)行第二次也是最后一次位置調(diào)整。若需要對(duì)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，A TS 將給出控制命令，如惰行控制、扣車、下一車站通過等命令， 由A TO 執(zhí)行。
2. 2 上海地鐵1 號(hào)線A TO 系統(tǒng)[3 ]
1. A TO 設(shè)備
車載設(shè)備:主要包括A TO 主控制器，以及車底的A TP/ TWC 接收線圈、TWC 發(fā)送天線( TWC 為車-地通信子系統(tǒng)) 、對(duì)位天線、標(biāo)志線圈。
地面設(shè)備:包括每個(gè)車站A TC 設(shè)備室內(nèi)的車站停車模塊以及沿每個(gè)站臺(tái)布置的一組地面標(biāo)志線圈。
2. A TO 需求數(shù)據(jù)與傳輸通道
在A TO 數(shù)據(jù)獲取的過程中，車載A TP 接收安全信息。安全信息由列車當(dāng)前運(yùn)行區(qū)段的AF 900 軌道電路傳送，采用低頻脈沖調(diào)幅方式，有8 種不同的調(diào)制頻率，6 種用于A TP 速度命令，2 種用于門控命令。另外，車載TWC 系統(tǒng)接收地面TWC 信息。該信息一般是非安全控制功能數(shù)據(jù)， 諸如運(yùn)行等級(jí)、列車號(hào)、目的地和跳停等。該信息采用FSK 調(diào)制方式，通過地面TWC 設(shè)備向列車發(fā)送。最后，車載A TO 接收來自車載A TP 、TWC 的信息和標(biāo)志線圈的信息。
3. 控制策略
速度調(diào)節(jié):A TO 與A TP 配合調(diào)節(jié)速度。A TP 共設(shè)6 個(gè)速度命令，即20 、30 、45 、55 、65 、80 km/ h 。A TC 系統(tǒng)具有4 個(gè)A TS 運(yùn)行等級(jí)，對(duì)應(yīng)于A TP 的各個(gè)速度命令有相應(yīng)的修正速度。參考速度就是接收到的A TP 速度命令、A TS 運(yùn)行等級(jí)的修正速度及定點(diǎn)停車速度曲線三者中最小的速度。A TO 根據(jù)軌旁接收的運(yùn)行等級(jí)信息獲得運(yùn)行速度信息， 并調(diào)節(jié)車速、加速度和程序減速度，以符合所接收的運(yùn)行等級(jí)。在檢出限制速度變低并在正常的制動(dòng)條件下，如果車速大于現(xiàn)在新的速度命令，則以制動(dòng)減速度0. 97 m/ s2 啟動(dòng)常用制動(dòng)。A TO 子系統(tǒng)利用閉環(huán)反饋技術(shù)進(jìn)行調(diào)速，即將實(shí)際車速與參考速度之差作為誤差控制量。通過牽引/ 制動(dòng)線對(duì)列車實(shí)施一定的牽引力或制動(dòng)力，使誤差控制量為零。
車站停車:車載ATO 系統(tǒng)將修正程序停車曲線，以符合所接受的運(yùn)行等級(jí)。精確的車站停車是通過應(yīng)用軌道電路ID 和邊界的轉(zhuǎn)換以及車站的環(huán)線來實(shí)現(xiàn)的。應(yīng)用軌道電路的ID 來確定正確的停車曲線的起點(diǎn)。列車經(jīng)過站外350 m 處的第一對(duì)地面標(biāo)志器時(shí)，定點(diǎn)停車曲線便由此啟動(dòng)。定點(diǎn)停車曲線是建立在一個(gè)固定減速率基礎(chǔ)上的。當(dāng)ATS 速度與定點(diǎn)停車曲線速度相同時(shí)，列車轉(zhuǎn)入定點(diǎn)停車控制模式。列車經(jīng)過150 m 、25 m 處的地面標(biāo)志器時(shí)，它離開最后停車點(diǎn)的距離信息被不斷更新。列車經(jīng)過8 m 處的有源地面標(biāo)志器上方，并收到由該標(biāo)志器發(fā)送的信號(hào)，列車即刻轉(zhuǎn)為定位停車模式，實(shí)施全常用制動(dòng)，將車停住。車輛對(duì)位天線與地面對(duì)位天線對(duì)齊。
運(yùn)行時(shí)間的調(diào)整:主要是通過選擇不同的運(yùn)行等級(jí)來實(shí)現(xiàn)。惰行模式已經(jīng)包含在運(yùn)行等級(jí)中。
運(yùn)行模式的改變:ATC 系統(tǒng)的邏輯要求是必須在列車停下時(shí)才可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換，否則將導(dǎo)致一次緊急制動(dòng)。
轉(zhuǎn)貼于 2. 3 廣州地鐵1 號(hào)線ATO 系統(tǒng)[4 ]
1. ATO 設(shè)備車載設(shè)備:主要包括ATC 設(shè)備機(jī)架、速度表、
控制臺(tái)、ATP 接收天線、PTI 發(fā)送天線。地面設(shè)備:包括車站交叉環(huán)線和PTI 環(huán)線。
2. ATO 需求數(shù)據(jù)與傳輸通道
由于廣州地鐵采用FTGS 數(shù)字頻率軌道電路， 因此能傳送報(bào)文信息。地面?zhèn)魉徒o列車的數(shù)據(jù)全部經(jīng)軌道電路由車載ATP 接收。ATO 需要的信息主要通過車載ATP 獲得。包括經(jīng)ATP 處理過的信息(實(shí)際速度、運(yùn)行方向、實(shí)際位置、列車長(zhǎng)度、限速命令、制動(dòng)減速度，附加信息:下一區(qū)段精調(diào)、停車位置、車站停車)，以及ATS 經(jīng)過ATP 傳給ATO 的信息(門控、到下一站的時(shí)間、車站號(hào)、車次號(hào)、目的地號(hào)、軌道電路號(hào)) 。報(bào)文由所有類型的電碼按照一定的次序組成，是由軌道電路循環(huán)發(fā)送的。
3. 控制策略
速度調(diào)節(jié):ATO 接收到來自ATP 的帶四個(gè)標(biāo)志點(diǎn)的速度命令信息(包括最大速度、第一限速、第二限速和入口速度的起點(diǎn)、終點(diǎn)、速度值)，計(jì)算列車要求的運(yùn)行速度。ATO 按照時(shí)刻表和運(yùn)行需要提供三種模式曲線:最大允許曲線，常規(guī)速度曲線(較最大速度曲線下降10 %) ，節(jié)能速度曲線(較最大速度曲線下降20 %) ;然后根據(jù)各種線路情況、車輛信息，計(jì)算所需牽引力或制動(dòng)力，使列車到達(dá)要求速度。列車設(shè)定了最大加速率，以便列車平穩(wěn)運(yùn)行?？刂扑惴ㄖ杏幸粭l警告曲線，總比ATP 的最大允許速度曲線低一點(diǎn)。當(dāng)超過警告曲線，則報(bào)警。
車站停車:車站內(nèi)的位置調(diào)整點(diǎn)由多交叉的環(huán)路提供，如圖2。環(huán)路的頭和尾是所謂的環(huán)路邊界。相對(duì)應(yīng)地車站中間的環(huán)線交叉是用來確定距離的，一般的距離是6 個(gè)枕木間距。另外還定義一些粗調(diào)點(diǎn)，它們間的距離減至3 個(gè)枕木間距且四個(gè)一組。
圖2 定點(diǎn)停車交叉環(huán)線
ATP 車載設(shè)備能接收到這些交叉點(diǎn)，并把每個(gè)交叉點(diǎn)的處理信號(hào)傳給ATO 。ATO 計(jì)算每個(gè)交叉點(diǎn)間的距離。粗調(diào)點(diǎn)只有在期望的位置窗口內(nèi)才能被識(shí)別到。假如識(shí)別到粗調(diào)點(diǎn)，則下一個(gè)交叉點(diǎn)便可用作位置同步。這些交叉點(diǎn)的位置已預(yù)設(shè)在ATO 中。
巡航/ 惰行是ATO 的一項(xiàng)輔加功能。時(shí)間充裕的話，可以采用巡航/ 惰行來調(diào)整運(yùn)行時(shí)間，節(jié)省能源。
正線上改變運(yùn)行模式:在列車運(yùn)行中的任一時(shí)刻，司機(jī)可以通過移動(dòng)操縱桿使之脫離零位，從而進(jìn)行人工駕駛。在任何時(shí)候和任何駕駛階段， ATO 給出可以進(jìn)行ATO 駕駛的顯示，司機(jī)通過移動(dòng)操作桿，使之進(jìn)入零位置并貝壓ATO 啟動(dòng)鍵， 列車的運(yùn)行模式變?yōu)锳TO 模式。
2. 4 系統(tǒng)分析比較
以上三套系統(tǒng)中，以廣州地鐵1 號(hào)線ATO 系統(tǒng)運(yùn)行效果最好，上海地鐵1 號(hào)線ATO 系統(tǒng)次之。經(jīng)過以上的分析比較發(fā)現(xiàn):
從信息獲取的角度來講，北京采用車站ATO 通信器，ATO 只在站內(nèi)獲得信息，信息的實(shí)時(shí)性較差;上海地鐵1 號(hào)線通過軌道電路和軌旁TWC ， 廣州地鐵1 號(hào)線通過軌道電路，均使ATO 在運(yùn)行時(shí)仍能接收最新信息。
從ATP 限速模式來講，北京地鐵1 號(hào)線與上海地鐵1 號(hào)線采用分級(jí)速度控制模式;廣州地鐵1 號(hào)線則采用模式曲線速度控制模式。模式曲線ATP 限速模式能使ATO 控車更高效，更平穩(wěn)。
從停車方式來講，北京地鐵1 號(hào)線與上海地鐵1 號(hào)線采用的是點(diǎn)式模式，在固定位置處有相應(yīng)的線圈;廣州地鐵1 號(hào)線則采用連續(xù)模式，在站內(nèi)鋪設(shè)連續(xù)交叉環(huán)線，在定點(diǎn)調(diào)整距離的基礎(chǔ)上，還能通過交叉環(huán)線脈沖跟蹤列車的位置。
從運(yùn)行時(shí)間調(diào)整來說，北京地鐵1 號(hào)線ATO 根據(jù)ATS 在車站給出的惰行命令來調(diào)整，ATO 設(shè)備本身只是根據(jù)各種速度命令來執(zhí)行操作;上海地鐵1 號(hào)線ATO 則是通過ATS 由軌旁設(shè)備給出運(yùn)行等級(jí)命令，按相應(yīng)的速度運(yùn)行來調(diào)整運(yùn)行時(shí)間; 廣州地鐵1 號(hào)線ATO 能計(jì)算所要采用的運(yùn)行等級(jí)，以便選用不同的牽引百分比實(shí)施控制，來調(diào)整運(yùn)行時(shí)間。廣州地鐵1 號(hào)線ATO 還能計(jì)算惰行模式牽引力的切除點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)運(yùn)行。相對(duì)來說， 廣州地鐵1 號(hào)線ATO 對(duì)準(zhǔn)時(shí)性的實(shí)現(xiàn)與運(yùn)行時(shí)間的調(diào)整都比較靈活。
3 ATO 系統(tǒng)車載設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化研究
通過分析比較，對(duì)國(guó)產(chǎn)化ATO 的設(shè)計(jì)要求如下:信息可通過軌道電路以報(bào)文的形式發(fā)送;限速模式可采用模式曲線方式;停車設(shè)備可采用鋪設(shè)連續(xù)交叉環(huán)線;時(shí)間的調(diào)整要求能實(shí)時(shí)計(jì)算。
3. 1 工作原理
以廣州地鐵1 號(hào)線ATO 系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際情況，開發(fā)ATO 系統(tǒng)車載設(shè)備。ATO 從ATS 處得到列車運(yùn)行任務(wù)命令。該信息是與地面線路信息一起組成報(bào)文，通過軌道電路傳送的，由車載ATP 統(tǒng)一接收。ATP 將經(jīng)過處理的對(duì)ATO 有用的信息傳給ATO ， 并顯示相關(guān)信息，且不斷地監(jiān)視ATO 的工作。ATO 獲得有用信息后，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行速度和ATP 的最大允許速度，計(jì)算運(yùn)行速度，得出控制量并執(zhí)行控制命令。巡航/ 惰行模塊由獨(dú)立的控制器來輔助完成。到站后，ATO 通過PTI(車地通信發(fā)送天線) 向地面發(fā)送列車信息，并傳到ATS ， 以便識(shí)別列車的位置。ATS 根據(jù)此列車信息確定列車的新任務(wù)后再次通過軌道電路傳送給ATO 。在區(qū)間運(yùn)行時(shí)，每進(jìn)入新的軌道區(qū)段，ATO 便接收新的地面信息，以便進(jìn)行速度調(diào)整。在運(yùn)行過程符合ATO 條件時(shí)，允許靈活地切換到ATO 模式。
3. 2 ATO 車載設(shè)備的設(shè)計(jì)
ATO 車載設(shè)備是ATO 系統(tǒng)的核心部分，是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。以下分析一下ATO 車載設(shè)備的接口。ATO 的車載設(shè)備接口如圖3。其中CCU 為中央控制單元，通過總線控制著ATO 、ATP 、顯示器間的數(shù)據(jù)通信; L1 、L2 為與ATO 接口的顯示燈; ATO 與ATP 間有多根信號(hào)線直接連接，包括系統(tǒng)激勵(lì)線、ATO 允許等等;E1 到E10 為與ATP 接口的開關(guān)、按鈕或顯示燈，包括司機(jī)鑰匙、ATO 允許等等。地面信息全部由ATP 接收天線接收; PTI 為車-地通信發(fā)送天線。
圖3 ATP 車載設(shè)備接口
以上對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的地鐵列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)進(jìn)行了分析比較，并對(duì)列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)車載設(shè)備設(shè)計(jì)的國(guó)產(chǎn)化工作略作介紹。相信不久，我國(guó)便能擁有自主開發(fā)的列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)。
參 考 文 獻(xiàn)
1 《當(dāng)代中國(guó)鐵路信號(hào)》編輯委員會(huì). 當(dāng)代中國(guó)鐵路信號(hào). 北京:中國(guó)鐵道出版社，1997. 413～443
2 吳汶麒. 城市軌道交通信號(hào)與通信系統(tǒng). 北京:中國(guó)鐵道出版社，1998. 126 -141
3 李曉月. 上海地鐵一號(hào)線的車載信號(hào)系統(tǒng). 鐵道運(yùn)營(yíng)技術(shù)，1998 ，4 (4) :172～177
