轨道交通列车通信网络系统故障分析探讨

轨道交通列车通信网络系统故障分析探
讨
摘要：随着经济的不断发展，我国城市建设迅速，地铁、轻轨等城市轨道交
通已经在全国各地得到了广泛应用。

随着我国经济的不断发展，城市人口规模日
益扩大，对交通工具的需求也在不断增加。

特别是在我国经济高速发展的大背景下，轨道交通已成为城市公共出行的重要方式。

本文首先介绍了轨道交通网络通
信系统，然后介绍了故障分析和解决措施。

关键词：轨道交通；列车；通信网络系统；故障分析
前言
近年来，我国城市规模不断扩大，各大城市都在积极开展建设轨道交通项目。

由于其建设成本较低、运行速度较快等特点而成为当前最具发展前景的轨道交通
运输方式。

列车网络是保障地铁安全高效运营的重要基础设施。

列车与调度指挥
中心、车站信号楼之间必须保持通信联络，从而保证控制系统、车辆监测系统和
运行调度系统三者能够正常工作。

在轨道交通运输过程中，通信信号设备对列车
控制及乘客信息接收起着重要作用。

当车辆发生故障时，不仅会影响运输生产和
运营组织效率，而且还可能影响到乘客的乘车安全。

因此，在列车运行中必须保
证通信信号设备正常运行和良好状态。

1 概述
轨道交通列车通信网络系统是指实现列车之间，列车与信号设备之间，以及
对列控系统、调度指挥系统和车站信息采集系统三者之间通信联络的设备。

系统
主要由通信网络、车辆控制中心、调度管理中心、车站及站台等设施组成，其基
本功能是对车辆和信号设备的实时监测和信息采集。

轨道交通是一种新型的现代
化公共交通工具，其出现和发展改变了人们的生活方式，同时也给社会带来了巨
大变革。

由于轨道交通运营过程中所面临最大的安全问题就是事故发生率高、造
成损失大及社会影响恶劣。

目前国内大部分城市都在积极建设地铁，并努力将其
打造成一种快捷、舒适又安全的公共运输工具。

随着城市人口的不断增加，城市
轨道交通在解决居民出行问题及减少污染等方面起着越来越重要的作用。

地铁线
路越长，运行速度越快，所需通信和信息也就越多；同时因各车站间距离较远，
所以必须采用高速通信传输装置（如RLC）进行高速信息传输，以实现无缝对接；而列车之间通信方式则主要为无线数据传输（如GPRS）来完成。

2列车通信网络系统的多功能车辆总线
目前我国的城市轨道交通列车主要使用MVB（多功能车辆总线）来实现对车
行线和车行线的通讯媒介。

多功能车辆总线是IEC61375中规定的一种通用的总线，它的作用是连接列车上各个分系统的连接。

由于国内城市轨道交通列车大多
是采用固定编组方式，没有重复运行的情况，基本不存在重联运营的工况，而且
还可以作为一种列车总线使用。

各子系统的控制器都经由其自身的MVB-EMD(EMD是中距离传送的媒介）与MVB网连接。

在该系统的核心子系统上，包括牵引控制系统、辅助电源控制系统、制动控制系统、信号控制系统、车门系统等。

为了确保数据的可靠传送，采用A、B两种方式实现了对列车和车辆的冗余
度的传送。

MVB总线具有1.5Mbit/s的传输速度，能够传输过程数据、消息数据
以及监控数据。

HMI（HMI）是装在列车司机操作台上的。

HMI系统利用MVB对车辆和车辆的
相关数据进行采集，对车辆参数、系统运行状态进行即时显示，并对车辆的故障
进行及时的预警。

HMI可以设定时间、车号、轮径等的各项指标。

同时，HMI还
能对列车的通讯状况进行即时的显示，在通讯状态的显示面板上，红色代表通信
异常。

RPT（中继器）被装在列车驾驶员室内。

RPT是符合IEC61375的0类设备，
它是MVB-EMD系统的冗余化控制装置，它的主要功能是实现对数据的扩频和转播。

与传统“串型”相比，当前“T型”的拓扑结构可以有效地实现对通信的失效进
行某种程度的分离，从而改善了网络的通信质量。

在RPT的正面，可以显示通信
状况和故障情况。

在现场的应用中，通常采用HMI和RPT对设备进行检测和定位故障。

3 系统组成
列车监测系统。

监测系统是轨道交通列车运行控制和管理的基础，是实现安
全高效行车、减少人力和物力浪费、提高运输质量的关键。

监测系统可分为两部分，一部分为列车司机监控子系统，另一部分为地铁车辆监控子系统，主要对地
铁线路进行监控和管理。

控制设备分为车载计算机、轨道电路单元，分别完成对
机车车载信号的接收与解调，将机车运行状态反馈给轨道电路单元及司机室的计
算机；此外还需根据需要完成对线路上其他行车设备（如：视频监控摄像头、信
号设备等）的监控功能，并将运行信息反馈给司机室计算机；此外还需负责对机
车运行状况进行监视。

调度指挥中心通过接收车辆监测子系统反馈过来的列车运
行信息，完成对车辆状态的判断、调整、处理，以满足轨道交通运输任务需求；
同时在条件允许和可能情况下应及时向列车司机下达指令信息。

车辆状态监控子
系统通过接收信号数据变化，根据调度需要对列车运行状态进行判断、调整和处理，并通过控制车地间信号接口与行车指挥中心进行信息交换；同时还要提供列
车与调度间以及车地之间的信息交换方式或接口。

通信系统中的重要设备。

4 故障现象
列车通信网络系统中的无线终端设备包括无线车载单元（RU）和无线车载应
答器（Tu）。

（1）RU：用于列车通信中的车辆（含地铁车辆）运行控制、运营
调度以及车站工作人员与各系统的连接，实现所有车辆状态信息、行车计划及行
车调度指令的传输。

（2）Tu：用于车载设备和地铁车站通信之间的数据传送，
实现车地信息传输，以及在地铁与车站间进行信号传输。

（3）无线Tu：在列车
与系统间进行通信时，可选择不受无线终端数量限制，同时可支持多点或多站接入。

（4）无线Te：用于车载设备之间以及车站间的数据传送，还包括了列车与
调度中心、乘客信息接收系统之间的数据传送。

（5）Te/T：是专用通信网（SDN）
中用于列车系统与车站通信之间的数据传送网络，可为车站提供列车运行状态信息、列车调度指令、车站内部运营情况等信息。

5 分析与解决措施
（1）列车与控制中心之间通信的中断：①当列车发生故障时，通过与控制中心通信中断，可以使调度人员及时地对线路上的车站进行指挥；②与控制中心通信中断后，列车可以继续运行在地面上，不会因为没有收到指令而产生停车；
③当列车发生故障时，通过向控制中心发送紧急指令的方式来进行救援。

（2）通过与车站之间的通信联系：①。

车站值班员可通过车站内监控系统获得列车前方情况，及时地掌握线路上的具体情况；②。

车站值班员可在监控室内通过视频监视系统了解到前方情况。

（3）通过与区间信号机之间的连接：①。

当区间中某个区段发生故障时，可以通过区间信号机向区间调度汇报；②。

区间内某个区段的故障可以由区间调度员通知站车值班人员处理。

（4）列车发生故障时可由车辆段调度值班员通知前方运行线路的司机、列车长等人对轨道进行抢修。

6总结
轨道交通是国民经济的战略性产业，也是现代城市的重要基础设施，在现代交通运输体系中发挥着不可替代的作用。

随着城市轨道交通建设的不断深入，作为其重要组成部分的列车通信网络系统必须要充分考虑到各种复杂干扰因素，加强系统维护管理，提高系统稳定性与可靠性。

随着我国轨道交通运营里程的不断增长，各大城市都在积极开展建设中的城轨运输项目。

目前，我国已开通运营了十余条地铁线路，在建中有数十条轨道交通线路；随着更多城轨站建设开通运营之后，列车通信网络系统将会更加复杂多变。

随着更多城轨站开通运营、新建线路开工建设，列车通信网络系统也将会更加复杂多变。

参考文献：
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[3]李文正，殷培强，徐磊，等.成都地铁4号线列车网络控制系统[J].科技创新与应用，2020(23):18.。