谈计轴系统特殊故障的分析与解决方案

谈计轴系统特殊故障的分析与解决方案

摘要：随着城市建设的快速发展，在城市地铁的建设中，计轴系统是主要运用

的轨道交通信号设备。计轴系统的故障分析与解决方案，不仅仅影响着地铁安全

运行，同样也影响着地铁经济的健康发展。因此，本文主要对计轴系统特殊故障

的分析与解决方案进行研究分析，旨在借助宁波地铁二号线聪园路计轴主机故障

为例，通过故障的分析与解决方案的提出，确保计轴系统故障能够及时的解决，

为类似事件提供一定的参考价值。

关键词：计轴系统；特殊故障；分析；解决方案

引言：在宁波地铁二号线二期的聪园路的首通段试运行中，由于后通段红联

站联锁区暂时还未接入，轨旁ZC出于安全保护机制，会在联锁边界生成安全防

护包络，当聪园路联锁区的计轴主机发生宕机故障，会导致联锁采集到的轨道区

段为占用并且边界的安全防护包络沿着占用区段一直延续扩展直到通信列车被挡住，或者道岔隔开。本文主要基于不同计轴系统发生特殊故障时的影响进行分析，为临时运营和解决方案提出相应的建议。

1计轴系统

在地铁轨道运营中，计轴系统是能够确保列车正常运营的重要轨道交通信号

设备。计轴系统设备主要是通过在监测轨道区域两端安装计轴轨道传感器来实现

对与该区段列车的驶入实处的轴数进行计算，进而实现监控区域列车轨道的占用

情况。例如当地铁列车完全驶出该检测区域，这区域段表示为空闲，反之表示占用。计轴系统作为地铁列车区段状态监测的信号设备，其实际作用与轨道电路效

果相同。

2特殊故障分析与临时处理方案

在计轴系统的特殊故障中，主要有计轴系统主机宕机影响最为严重，以宁波

地铁二号线二期的聪园路计轴系统的下行单边计轴主机宕机为实例，根据发生故

障的不同情况，进行下列处理方法。

2.1道岔PO1、PO2、PO3、PO4处于定位情况

在宁波地铁二号线二期的聪园路的计轴系统下行单边计轴主机宕机中，如果

当道岔PO1、PO2、PO3、PO4处于定位情况。下行聪园与红联站联锁边界的安全

包络会一直往小里程扩展，这时候由于双动道岔 P03_P04 对应的区段 T022521 是

占用的状态，故道岔P03_P04 将不能被正常操动，从而影响列车折返。同时防护

包络所在区域将不授权运行 ATO，ATPM 驾驶模式，后备下相应区域信号机也将

显示红灯。其实际情况如图一所示：

图一：道岔PO1、PO2、PO3、PO4处于定位情况

其临时处理方案为：如果下行单边计轴主机宕机短期内无法恢复，这时候需

要在下行开一列通信RM模式车，其前提条件需要与调度确认无车的情况下闯红

灯进入，将通信车反向运行去挤压NIAP，一直开到聪园路站下行站台，且由于通

信车尾会在站台有6M左右的安全包络在，为避免停车的时候车尾AP包络不要

落到道岔所在区段，防止影响道岔扳动，需要越过停车点3m以上，即尽量靠近

信号机S022507处停车。这样处理之后，后续列车可利用聪园路上行站台折返轨

组织列车进行正常折返作业。

2.2道岔PO1、PO2处于定位，PO3、PO4处于反位情况

在宁波地铁二号线二期的聪园路的计轴系统下行单边计轴主机宕机中，如果

当道岔PO1、PO2处于定位，PO3、PO4处于反位情况。下行聪园与红联站联锁

边界的安全包络会一直往小里程扩展，被道岔隔断后，沿着道岔开通方向扩展，

道岔P03和P04无法被操动，P01和P02由于CI保护逻辑在，也不允许扳动，从

而影响列车折返，同时防护包络所在区域将不授权运行ATO，ATPM驾驶模式，

后备下相应区域信号机将显示红灯。其实际情况如图二所示：

图二：道岔PO1、PO2处于定位，PO3、PO4处于反位情况其临时处理方案为：如果下行单边计轴主机宕机短期内无法恢复，这时候需

要在上行开一列通信RM模式车，其前提条件需要与调度确认无车的情况下闯红

灯进入，正向运行沿着 NIAP方向去挤压 NIAP，一直开到聪园路站下行站台，且

需要该车越过停车点3M以上，即尽量靠近信号机 S022507 处停车，这样处理之后，后续列车可利用聪园路上行站台折返轨组织正常折返作业[2]。

2.3当道岔PO1、PO2处于反位，PO3、PO4处于正位情况

在宁波地铁二号线二期的聪园路的计轴系统下行单边计轴主机宕机中，如果

当道岔PO1、PO2处于反位，PO3、PO4处于正位情况。下行聪园与红联站联锁

边界的安全包络会一直往小里程扩展，遇到道岔 P04沿着道岔开通方向扩展，在

P01处被隔开后过不去，但此时由于P01、P02被锁在反位，道岔区段又有安全包络在，故4个道岔都扳动不了，正常折返列车无法进入聪园路站，故无法组织列

车在聪园路站进行正常折返。实际情况如图三所示：

图三:道岔PO1、PO2处于反位，PO3、PO4处于正位情况

其临时处理方案为:由于下行单边计轴系统主机宕机短期内无法恢复，其需要执行

以下步骤。室外手动强扳道岔P01，P02到定位，再驶入一辆RM通信车到聪园

路下行站台并停到尽量靠近S022507处，以顶开NIAP，保证岔区允许扳动；由于

P01_P02出现反位的场景，正常是列车利用聪园路上行站台进行折返作业的场景，如果频繁出现计轴下行主机故障，可考虑一直停一辆通信车在下行站台放着，由

这辆一直停着的通信车来挡住NIAP，以保证故障场景下，避免需要手扳道岔的情

况发生；临时组织至清水浦站后折返的小交路运行，大交路等待计轴恢复后再组

织[1]。

3解决方案

在宁波地铁二号线二期的聪园路的计轴系统宕机中，其解决方案为对计轴关

键区段的独立控制进行改造。将关键区域段从当前的两个车轴系统的ACE主机控

制中提取出来，运用单独控制的方法，减少与其它控制区域的交叉工作，可以有

效避免非关键区域段的车轴系统ACE主机发生宕机时不能切除的情况，CBTC系

统能够切除非关键区域段，而保持关键区域段能够个正常工作，同样在当前的改

进方案中，能够实现关键区域段的ACE主机发生宕机后，非关键区域段能够正常

工作，并且粉光带不会涉及到非关键区域段，保证了CBTC系统的正常运作。

结束语：由此可见，在车轴系统的特色故障中，需要根据实际情况进行临时紧急

处理，通过对车轴系统的改造处理，确保车轴系统能够正常运转，降低对地铁运

营的影响，提高车轴系统的抗特殊故障性能，有效避免计轴主机宕机造成的运营

妨碍，为地铁行业的健康发展提供保障。

参考文献：

[1]吕后波.城市轨道交通计轴系统在列车折返区域的冗余控制方案[J].城市轨道交

通研究,2018,21(S1):79-82.