摘要：地铁信号系统车载信号是地铁的核心控制部分，关系着地铁列车的稳定运行与乘客的人身财产安全。本文说明了车辆系统与信号系统之间的接口要求，便于现场维护人员在故障处理时，能及时判断故障原因。本文主要从信号系统层面分析。
关键词：车载信号；接口功能；故障分析
1 概述
某地铁车载信号系统是采用安萨尔多公司的CBTC系统，车辆系统是庞巴迪公司提供的。车载CBTC系统由以下部件组成：车载控制器（CC）、移动无线通信（MR）、MR天线、漏缆天线、轴装光电速度传感器、查询器（TI）、查询器天线（TIA）和司机显示器（TOD）。CBTC CC系统同时提供列车自动防护（ATP）与列车自动运行（ATO）两种功能。ATP系统是指能在列车超速运行（或出现危及安全的ATP故障）时施加自动制动的一个安全（安全相关）系统，ATO则为列车提供完全自动运行的功能。
2 车载信号与车辆的接口分析
2.1 车辆至车载信号的输入接口
2.1.1 信号设备电源接口
车辆仅为信号系统车载设备提供DC110V电源（额定，电压波动小于±10V）及馈电电路断路器或熔断器，根据信号系统的要求，车辆专业同时为信号系统提供列车切电后的必须保持信号系统待机状态的设备所需的电源，信号设备需适应DC110V，波动范围：77~137.5V的蓄电池供电。分别为：BAT1+，BAT1-，BAT2+，BAT2-，BAT3+，BAT3-，BAT4+，BAT4-，BAT5+，Bat5-，BAT6+，BAT6-。每个对CC机架的输入都应经过独立的外部断路器。三个极点断路器用于BAT1，BAT2，BAT3给三块CCTE同时上电。如下图所示：
2.1.2 CC离散输入输出
钥匙开关，车辆钥匙开关的位置在列车司机控制台上，主要是用来解锁列车驾驶室。在正常的状况下，车载设备还需要检测车辆钥匙开关的具体位置来判断列车哪段的驾驶室处在启动状态，哪段则为列车的主驾驶室，另外，在列车进行折返运行时，车载设备需要通过列车的折返信息判断列车的主驾驶室位置。
ATP故障隔离开关（ATPFS），ATPFS开关主要是用在隔离ATP设备进行使用的，也是ATP设备的专用开关，ATPFS开关的位置在车辆驾驶室背部的电器柜内。在列车正常运营的过程中，如果车载ATP设备出现了故障并且无法及时恢复的情况下，列车司机就可以通过ATPFS开关来隔离ATP设备，然后列车全部由手动模式运营，仅凭地面的信号进行驾驶列车。
车门关闭以及锁闭，这是以一种检测形式进行的，该检测信号需要对列车上所有的逃生门以及客室车门进行检测，只有检测到所有的逃生门以及客室门呈闭锁状态时，然后通过信号继电器的动作条件发出信号通知ATP设备，也就是说，只有车载ATP设备检测到这个发出的信号正常时，才可以发动列车。
车辆紧急制动（EBR），只有在列车发生了紧急情况下必须执行紧急制动时才会应用到，当列车需要执行紧急制动时，需要通过列车的紧急制动继电器的触电将该信号发送至车载信号，然后车载信号再检测到该信号之后，将会传出列车紧急制动的信号，并停止列车输出制动。
由以上所谈到的接口功能以及信号的传输可以看出，在车辆设备进行输入信号的时候，都是要经过硬线将信号发送到车载设备分线盘，然后，再通过车载设备分线盘将信号传送至列车ATP设备的输入模块中，相应的也就直接传输到ATP设备主处理板并进行相应的处理，对车辆运行过程中输入的不同信号给予相应的显示信息以及所要执行的动作。
2.1.3设备接口
车辆的设备接口，主要是由车辆上的信号设备与车辆下的信号设备进行连接的，车辆下的设备主要包括速度传感器、PTI天线、ATP天线等，在正常运行的车辆中都会有无线插头，而连接车辆上和车辆下的设备主要是通过硬线连接来完成设备之间的通信功能。
2.1.4 其他接口
系统激活，主要是对列车两端驾驶室设备的启动。比如：当列车A端打开列车驾驶室钥匙开关之后，列车的车载设备启动，与此同时信息将会通过硬线传输到列车的另一端B车的车载设备，也就是说系统激活接口是贯通激活列车驾驶室两端的硬线传输。
通信接口，主要是指辆车两端ATP设备之间的通信接口。其主要用于在列车运行中进行的折返时信息的传输，同样信息传输也是依靠贯通列车两端的硬线进行传输的。
2.2 车辆至车载信号的输出接口
2.2.1 ATP的输出信号
侧车门释放信号，在列车正常运营的过程中，列车的车门会是放出信号，释放出来的信号由车载ATP系统中的安全输出模块进行输出的，并且，再通过不同的接线把出门释放符号显示在各个MMI上，同时，与车载自动允许开门的继电器的接点相连。车门释放信号可以通过正线报文或按压门允许按钮得到，列车司机则可以在得到该信号的基础上对列车车门进行自动开门或手动开门。
2.2.2 车载ATO至车辆的输出接口
如果列车在ATO系统模式下运行的话，那么车载ATO将会控制列车的运营状态。如：牵引、开门、制动等控制命令都是来源于ATO系统，然后再由车辆来执行控制命令，因此，车载ATO系统模式与列车运营之间有着紧密的联系。
2.2.3 轨旁-车载 信号设备之间的双向接口
列车的轨旁信号设备与车载信号设备的接口也就是报文传输。列车的车载信号设备与轨旁信号设备之间有两种部件负责报文传输，PTI天线和ATP天线，其中PTI天线部件主要负责发送的列车相关的报文至轨旁；而ATP天线部件则主要负责接收由轨旁设备发送到车载的报文信息。从列车运行的过程中可以发现，轨旁与车载设备的信号传输接口比较简单，而且传输的数据也比较少，虽然报文信息不像其他车辆系统接口的那样有输出输入、电气、机械等能看得见的信息，但是报文信息是一种动态的信息，只有通过系统专用的计算机笔记本与设备之间的连接，才可以读取相关报文信息，而且，报文的数据内容要比车载接口的广泛、精细的多，分析的难度也比较大。
3 结束语
本文针对于地铁车载信号至车辆的接口功能与管理进行了具体的分析和研究，通过本文的探讨，我们了解到，在实际的地铁相关方面的管理中，管理人员除了具备高水平的管理能力外，还需要进一步了解其地铁运行的相关原理，才能够进一步促进我国地铁运输事业的发展，相应的也会促进我国社会经济的发展。
参考文献：
[1]车载信号系统调试.现代城市轨道交通，2006（4）.
[2]南京地铁车载信号至车辆的接口功能与管理现代城市轨道交通，2008（5）.
论文作者:顾建
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/8
标签：信号论文; 列车论文; 设备论文; 车辆论文; 系统论文; 接口论文; 报文论文; 《基层建设》2019年第23期论文;