南京地铁南延线列车冲标故障研究

罗平

摘要：南延线自开通以来，列车冲标问题频发，有时甚至发生越站的情况，极大的影响运营安全及运营的服务质量。西门子方对于该问题的反馈又不能及时有效，使得问题一直得不到有效解决。为了能够快速彻底的解决列车冲标问题，找到故障原因，需要对西门子信号系统中关于停车点释放的原理进行分析研究，最终通过研究发现了西门子ATS软件中核心进程TMT存在严重设计缺陷，以及FEP设备存在的缺陷，并通过一系列手段使得列车冲标故障得到快速控制，从年初最高的18起，到年底未发生一起由于停车点释放导致的冲标问题，保障了运营安全及运营服务质量。

关键词：自主研究、停车点、冲标、TMT

中图分类号： U492.1文献标识码： A

一概述

南京地铁自南延线开通运营以来，停车点故障一直存在且故障数量居高不下，因为停车点故障可能会造成列车冲标，甚至越站，直接影响运营服务质量和运营安全，西门子公司也一直无法解决故障，通过对列车冲标问题的自主研究，我们发现了西门子软件核心进程TMT以及硬件FEP功能存在设计缺陷。

二故障现象

通过长期对现场情况的勘察，以及对故障现象的数据统计，确认列车冲标主要由以下4类问题引起：

1.列车识别号提前步进至站台区导致的停车点自动释放；

2.FEP通道受干扰导致的停车点自动释放；

3.反向出车时由于FEP软件故障2次释放停车点；

4.手工释放停车点后，停车点不能自动建立。

三设计缺陷分析

（1）西门子软件核心进程TMT

TMM进程是西门子ATS系统中负责列车自动监控的进程，主要实现列车的自动监督以及列车识别号的正确步进，是西门子ATS软件的核心进程。

西门子的信号系统中，列车识别号是ATS系统实现自动控制的主要依据，列车识别号中包括列车的目的地码，是信号机触发自排的依据。也包括列车行车的信息，早晚点信息，司机信息，同时也是ATS系统触发停车点释放的依据，当列车识别号被步进至站台区域轨道区段时，ATS系统会根据时刻表定义列车停站时间触发停车点释放倒计时，当倒计时至0时，停车点释放，列车可以收到速度码动车。

下面通过一系列图示，来分析西门子核心进程TMT的设计缺陷。

1.列车此时即将轧入站台，占用G3901与G3815轨道区段，列车识别号位于G3901轨道区段。

2.此时列车刚轧入站台区段G3903，列车识别号随之步进至G3903，根据对TMT进程的研究，ATS系统这时就会开始停车点释放倒计时，而事实上这时的列车车头才刚进入小龙湾站台区段。这样的话一旦列车进站速度稍慢，列车还没完全停稳时，小龙湾站停车点就会被释放，将直接造成列车冲标。

所以正确的设计应当是，当列车完全停稳，也就是在图上显示仅占用G3903轨道区段时，列车识别号才应该被TMT进程步进至G3903。

（2）西门子硬件FEP功能

FEP计算机是西门子在南京地铁南延线新使用的站级ATS设备。主要负责中央ATS命令的执行与站级ATS状态的上传，以及中央设备故障下后备模式功能的实现。停车点释放命令由中央设备发出，由FEP计算机执行。

我们通过对故障情况的研究和分析，发现FEP设备功能存在缺陷：FEP双通道的热备状态不稳定，导致FEP主备机经常出现切换，而一旦发生切换时，会重复执行中央下发的停车点释放命令，导致停车点重复释放，也就造成当一列车过去后，停车点刚自动建立好，在没有车的情况下再次被释放，造成下一列车进站无停车点导致冲标。下图是一张FEP双通道受干扰时停车点自动被释放的图示。请注意该图，各个站名后面的白色图标表示FEP正在受干扰，而此时天隆寺上面的停车点颜色为绿色，代表停车点已经被释放掉，这就是缺陷所在。

四原因分析

1. 列车识别号提前步进至站台区导致的停车点自动释放；

分析：列车识别号提前步进至站台区是列车识别号步进原则缺陷造成，南延线列车识别号步进到站台区时会导致停车点提前释放。

2. FEP通道受干扰导致的停车点自动释放；

分析：通过分析该故障的日志文件，发现每次停车点自动释放都伴随着FEP2通道受干扰情况，经过多次试验发现，关闭联锁区的FEP备用计算机，该故障就能够解决。故障原因是当2台FEP计算机通道不同步时，主备机同时接受中央的停车点释放指令，导致停车点的重复释放。

3. 反向出车时由于FEP软件故障2次释放停车点；

分析：该类故障是由于这些车站的站台区段采用了双轨道区段的设计，而这种双轨道区段设计的列车识别号步进方式同样存在缺陷，导致了运营停车点的重复释放。

4. 手工释放停车点后，停车点不能自动建立；

分析：该问题是由于西门子FEP计算机冗余硬盘缺陷造成，在FEP内部的ARIAD2000冗余硬盘进行双盘重建时可能导致停车点建立命令无法执行。

五 总结

通过自主研究发现了的西门子ATS软件中核心进程TMT以及FEP设备存在的缺陷，充分的分析让西门子不得不承认系统缺陷并给予修正，在此过程中，极大的提升了我们自主研究水平，增强了故障处理信心，提高了系统维护水平，也让列车冲标故障得到迅速解决，处理后至今未发生一起由于停车点问题引起的列车冲标故障，充分保障了运营安全及运营服务质量。