广州地铁2号线试车线信号系统介绍

广州地铁2号线试车线信号系统介绍
由于列车及车载信号系统的动态特性，静态测试无法检测列车运行时的功能和参数，若每次动态测试要到列车上进行正线测试，则对正线上其他系统的检修及维护造成很大的
影响，而且无法在地铁正常运营时间内进行测试。

为此，广州地铁2号线车辆段内铺设有一条专用试车线。

该试车线用于列车的调试及检修,包括车辆调试、信号车载设备调试、车辆与信号系统联合调试，以及车辆与信号车载设备检修。

试车线的建成和投入使用，对
地铁运营中车辆及车载信号设备的可靠性、效率的提高，起到非常积极、重要的作用。

一、试车线组成
试车线设计长度为1200m,设6个区段，2个模拟车站，两端端头设防列车冲出的车挡。

试车线信号系统由室内和室外设备由以下部件组成：FTGS（西门子遥控编码式音频
轨道电路）的室内和室外设备、ATP∕ATO（列车自动保护例车自动驾驶系统）轨旁单元、试车线联锁模拟计算机（PC）、与车辆段联锁系统的接口（用于紧急制动）、SYN（精确同步停车）环线及机柜、PTI（车地通信系统）环线及机柜（包括屏蔽门接口）、电源系
统、不间断电源（UPS）、试车线控制盘、室内外连接电缆（见图9-6）。

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图9-6试车线平面布置
在上述设备中，电源系统由华为公司提供，不间断电源由梅兰日兰公司提供,试车线控制盘由西安凯士信公司提供，其他由西门子公司提供。

二、试车线功能
试车线没有使用正线上的SICAS（西门子微机联锁），而是使用一台非安全的模拟联锁计算机模拟必需的联锁功能。

该模拟联锁计算机系统负责对进路的设定,使ATP能
够完成各项试验，为ATP轨旁单元模拟联锁接口。

为了能在有限长度的试车线上模拟列车在正线各种运行环境测试车辆，试车线设定一典型速度曲线，并永久地存储在ATP轨旁单元。

在试车线上设置两个模拟站台，在行驶的每个方向设置运营停车点。

试车线主要用于测试列车的ATP/ATO功能。

1.驾驶模式测试
・RM模式（ATP保护限速人工驾驶25km∕h）
・SM模式（ATP保护人工驾驶）
・列车自动驾驶ATO模式
・节能模式（巡航/惰行）
2.性能测试
・超速测试
・保护区段测试
・列车保护距离测试
3.紧急停车
・双侧折返（包括无人自动折返测试DTRO）
・双侧车站定位停车和车门控制测试
・轨道报文故障测试
・硬件性能测试
除以上两方面测试外，还有车载显示测试，报警、登录和诊断测试，屏蔽门（PSD）接口测试，和其他系统的接口测试。

模拟联锁计算机提供的模拟功能如表1所示。

表1模拟联锁计算机命令/功能表
命令选项执行功能
Acc1..dat 在站台1,列车自动换方向
Acc2.dat 在站台2,列车自动换方向
Cte1.fra.dat 列车以A方向（列车从站台1至站台2的运行方向）运行时，发巡航/,隋行的ATc）报文C1.
CteΓfra.dat列车以B方向（列车从站台2至站台1的运行方向）运行时，发出巡航/惰行的Aro报文。

Dtro1.dat站台1无人折返运行
Dtro2.dat站台2无人折返运行
Fsa.dat排歹IJTTX0102-TTX0202的列车进路
Fs^b.dat排歹IJTTS203-TTS0102的列车进路
Fs'c.dat排列TTS0102-B方向线路终端的进路
FSddat排列TTS202-A方向线路终端的进路
1.a201r30.dat取消TTX0201区段30km∕h限速
1.a201s30.dat设置TTCo201区段30km/h限速
rhpΓa.dat取消站台IA方向运营停车点
r^hpΓb.datr'hp2^c.datrh p2'd.dat 取消站台IB方向运营停车
取消站台2A方向运营停车点取消站台2B方向运营停车点
r1.aq.dat取消临时限速Reset.dat取消所有进珞
s'1.aq.dat Sndof03.dat 设置临时限速
停止向TTCO103区段发送报文
Sndon03.dat向TTCO103区段发送报文
r^hp1..1.ai.dat释放TTC1.o1.停车点
r'hp.Ia4.dat释放TTC203停车点
列车信号系统测试时，必须由车辆段计算机联锁控制室排列从车辆段至试车线的进路,安排列车在站台1停稳,测试人员按压试车线控制盘上的“试车请求”，车辆段计算机联锁控制室锁定车辆段至试车线的渡线道岔（在右位，即断开试车线与车辆段的连接渡线），并按压“同意试车”按钮，交出试车线控制权。

车线控制盘上表示区段的光带亮，试车线信号系统接收试车线控制权。

通过操作试车线模拟联锁计算机的命令选项，配合为试车线提供专用测试设备,包括带专用测试应用程序的测试计算机、用于ATP/ATO车载设备单元的车辆模拟器和ATP 轨旁单元诊断的笔记本电脑。

可以进行上述的试车线列车ATP/ATO系统的测试，典型的测试例子如表2所示。

通过试车线设备房内测试人员和牢上测试人员的相互配合,列车的ATP/ATO功能基
本可以检测，但与ATS系统相关的功能则需要完善。

另外，在测试过程中，设备房测试人员与车上测试人员使用无线对讲机相互联系。

完成测试后（列车出清试车线），联锁确保测试进路不被使用，ATP停止向列车发送相关报文。

司机在车辆段除试车线以外的线路上，只能以RMZURM模式驾驶列车。

三、信号系统接口
试车线信号系统各接口见图9-7o
图9-7试车线接口
1.计算机联锁系统和ATP轨旁单元的接口
在列车测试的开始和结束，车辆段计算机联锁系统和ATP轨旁单元必须交接试车线控制权，其接口处理如下；为激活在试车线上的ATP测试程序，在试车线控制盘上安装了一个“试车请求”按钮。

表2典型ATP/ATO系统测试表
惨⅜列奉位，测仪双口
•列本Z1.t模式涮试
•枚什・∙.加金今，排列TΓX0102-TΓXO2O2的列本
•桃"1.hP1.-W♦令,取消站台IA方向运・仲拿点
•执行F-d.U♦令，拂列TrXO202-TrXO203的列本进路•枚分11^1・<:.而余令,取消站台2人方向地管停卓点
•执行F∙-b.<i∙t♦个,理列TrSo203—TTS0102的列车迷心•执。

r∙bp1.∙d∙<Ut♦令,取消站白2B方向雉*停奉黑•MeF∙*c.<hι♦令,排列TT90102-TΓ90101«
•抗什DgI.da∣♦令,发出站台1元人新退选"♦令
•抗什r∙bp1.∙b∙d∙t♦令,取消站台IB方向处管停**•站台IrrCo1.02-TTC0203
•RM-SM-ATO
■站台2TΓC0202~⅛€1TTC0102—
TrcoIOI一站台ιτrooιθ2
•RMTM-AT O-AR(DTRO)
■•
■
■
•■
■
■
■
RM«
SM模式
ATO
节能模式
机it板文洞信
奉站定位停奉加奉0控制刷试
畀嵌H(PSD)接口谢以
DTRO无人，动圻近
机It报文陇武
•机打f⅛∙*∙U♦令.排列TrXO1.a2-Trxmtc的列本逐咨•执行1.h P1.F∙dat♦令,取消站&IA方向这管停奉扁.
•4MtAcc2.3命令，发出在站台1列奉■助撰方向■■令•站台ITrOo1.02一站台2TT8202
•ATO-AR-ATO
■站6列奉换向测拔
•执行F1.ddat♦•令.抄我ED1.a2-TDΦ∞的列本U1.M •宣内横内占用Tra)2oι
•执什r∙hp1.-∙∙d*t♦令,取消站台IA方向送・停本焦•站台ITrcO1.o2一站€2TrcO202
•ATO-SM
■列本保妙龙M浏达
该请求指令的确认通过指示灯给出信号指示，并且确认会激活ATP以进行测试。

通过测试计算机和试车线的控制盘，可以进行上述各项功能的测试。

在测试结束以后，试车线的控制权将由通号楼的计算机联锁控制室重新接管。

测试过程的结束通过按压“试车请求”按钮来完成,按压该按钮也同时禁止了ATP的测试功能。

2.计算机联锁与试牵线FTGS轨道电路接口
试车线FTGS轨道电路检测试车线6个轨道区段的占用/空闲，并将占用/空闲信息传输到车辆段计算机联锁。

(1)紧急制动释放按钮
该按钮的按压会导致列车的紧急制动释放，列车会紧急制动停车。

(2)无人自动折返释放按钮
如果所有无人自动列车折返模式的条件满足，按压此按钮，则列车可以进行无人自动列车折返测试(折返过程司机无须介入)。

3.屏蔽门状态接口
ATP系统通过该接口，检测屏蔽门的开关状态，并向屏蔽门发送开和关命令。

控制盘和轨旁ATP单元之间接口的主要输入输出信号在控制盘上提供。

四、应用实例
在地铁实际运营中，列车停车不准时有发生，是比较典型的故障。

由于地铁站台长度与列车长度基本相等，特别是地铁站台安装了屏蔽门，列车在车站停车时车门与屏蔽门的正对误差必须控制在±0.3m误差范围内，否则会影响乘客的上下车，严重的误差会导致乘客无法上下车。

列车停车±0.3m误差可能由轨旁地面精确停车设备或车载设备故障造成，故障控制由信号ATP/ATO系统完成。

在排除轨旁设备故障、确认为列车信号系统故障时，为检查故障原因，通常在试车线对列车进行动态检测。

故障列车在试车线检测，测试人员首先使列车停在TTCO1.02区段，取得试车线的控制权，由列车故障驾驶室（列车前后两端各一个）排列相关进路，使列车以自动驾驶模式向相应站台行驶，并自动停车，测试停车精度，排查故障。

1.列车实现停车精度的原理
列车在运行时必须时刻知道所在的位置，通过每个轨道电路交界点，列车可以实现
±1.9m的位置进度，然后通过测速电机计算列车的行走距离，得出列车实时位置。

显然±1.9m的位置精度不能满足站台停车±0.3m的要求。

因此，在站台区段加装了同步环线，车载ATP/ATO通过列车ATP感应天线来感应环线的交叉点（同步点），进行精确同步，满足站台停车±0.3m的要求。

2.试车线的故障处理
下面以列车在广州地铁2号线下行方向停车不准为例。

列车停在TTC0101区段,在试车线信号设备房模拟联锁计算机上执行Fs-a.dat副命令,排列TTX0102一TTXo202的列车进路，执行r-hp1.-a.dat命令，取消站台IA方向运营停车点。

操纵列车的方向杆至向前位置，牵引/制动杆至零位，此时列车驾驶室显示屏显示列车推荐速度，允许列车以ATO模式驾驶的指示灯亮。

诊断PC通过接口与车载ATP相连。

所有准备工作完毕后，司机按压ATo自动驾驶按钮，列车自动驾驶至站台2。

在这过程中，查看系统实时信息与故障信息，分析故障成因及相关部件，如比较常发生故障的测速仪、ATP中的W1.R1.S距离脉冲产生器、A1.F701天线局部同步板。

判断故障部件后，对该部件进行更换。

然后再多次进行测试,若停车都在±03m误差范围内，则基本可确定故障部件。

另外，还可以把换下的部件安装到列车另一端正常的驾驶室机柜中，测试故隙是否随部件转移；若有转移，则可以确定就是该部件故障导致列车停车不准。

除电子部件故障，在实际中还发生过由于列车长期走行振动使相关部件连接线、连接电缆松动、接触不良而导致的故障。

对于后一种故障，往往由于连接点接触时好时坏，故障不保持，偶尔出现，检查的时候具有很大的隐蔽性，因而在故障处理中要特别注意，仔细检查各个连接点，重新紧固，测试的次数也必须相应增加。

广州地铁2号线试车线投入使用已经快3年，承担列车的调试、验收与故障处理。

整套系统工作性能比较稳定、可靠，维护工作量少，为列车调试、故障处理提供理想的测试场所，对提高列车运营使用率提供很大的支持。