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摘要：轨道交通车载信号控制系统在车辆运行中应用广泛，是实现轨道交通智能化、数字化管理的关键技术，在轨道交通运行过程中车载信号系统对于轨道交通的运行安全及运营效率至关重要。随着轨道交通线路的建设和运营，作为轨道交通列车的“中枢神经系统”——车载信号系统，已经在列车行驶过程中得到了极大的应用。但是，南宁1号线自投入初期运营以来，随着使用时间的增长，该线车载信号系统开始频繁发生故障。因此亟需采用新的处置方法以遏制车载信号设备故障的发生，从而保证列车的正常运行。
关键词：轨道交通；车载信号系统；故障；应对措施
1对于轨道交通信号系统的功能分析
对于轨道交通信号系统来说，车辆辅助控制和运行闭塞是其中的关键所在，是列车自动控制系统的重要组成部分。不仅仅能够提升车辆的运行效率和实现车辆的自动控制，还能最大程度的保证列车的安全运行。相对于传统的轨道电路地-车通信，目前使用车-地双向实时通信的移动闭塞原理能够有效的保证列车的安全运营和高效的运行。 这种技术中有很多优点，例如：使用灵活，轨道交通信号系统支持列车的双向运行，还支持不同性能的不同数量的列车同时运行。结构简单，轨道交通信号系统的核心技术就是控制技术，在整体的框架中，其他多数设备多为辅助设备，例如车辆的通信设备、车站的通讯设备这些设备都是一些辅助轨道交通信号系统的辅助设备。效率高，轨道交通信号系统能够实现列车的移动闭塞，缩短列车的运行间隔，这对一些大城市的高峰期来说是一个十分重要的作用。能够帮助列车的运行效率和提升列车的运营能力，这都是轨道交通信号系统的主要功能。
2车载信号车载系统常见故障原因分析
某轨道交通2、3号线信号系统和1号线相同，均采用卡斯柯信号系统，陆续开通试运营以来，车载信号系统故障也时有发生。随着1号线运营时间的增长和客流量的日益增加，车载信号系统的故障开始频繁发生。基于笔者对1号线车载信号设备近两年的亲身维护经验，总结了车载信号系统常见的故障并分析其原因如下。
2.1 VIO单通道显红故障
VIO通道是由三块PPU板卡组成的3取2冗余结构，PPU板卡储存了所有的VIO数据，也就是记录了在操作中的输入输出的维护信息，当单块PPU板卡显红时，MSS监测系统会有相应的报警提示，此时列车还能正常运行，若发生2块及以上PPU板卡故障，CBTC运营模式下的ATP就会触发列车紧急制动，从而影响列车的正常运行，所以发生单通道故障时也应引起高度重视。
VIO单通道显红故障的主要原因分析。通过对故障板卡PPU进行压力测试，初步确定该报警是由于板卡上GPM的故障。压力测试过程中，将故障板卡插入UNIVIC机笼中进行高温测试，当温度升到45～50℃时，发现两块GPM故障板卡均死机，测试GPM板卡各点位电压发现板上稳压二极管电压随着温度不断升高而降低，导致系统误认为电压异常而宕机。对PPU板卡上GPM进行二极管电压测试，确认其电压随温度升高而变化。为进一步研究故障机理，单独取下稳压二极管进行测试分析，发现二极管本身器件并没有出现高温失效现象，其电压值都在稳定的范围内。故障是覆盖表面灰尘与水汽的共同作用侵入三防漆，在温度升高环境中导致了稳压二极管电压漂移引起GPM宕机。
因此得出结论，该类PPU单通道报红频发是由于GPM板高温不稳定引起。3块PPU之间三取二机理检测到其中一块PPU二极管稳压电压发生偏移，其他两块PPU就会抑制故障PPU。覆盖GPM表面灰尘与水汽侵入三防漆或者杂质存在三防漆下，引起了稳压二极管PIN脚间绝缘性能下降。在温升的环境中，绝缘性能变化明显，引起了稳压二极管电压偏移，导致GPM宕机。
2.2列车对标不准
列车对标不准，欠标一般表现在列车出库或重启ATC后轮径值未校准；列车在距停车点较远的距离停车，一般表现在EOA受限制回缩、前方信号机变不可接近信号机等情况，导致的落码停车；ATC与TIMS网络通信故障可能导致ATC输出制动指令车辆无法执行；ATC输出制动请求和减速值，与车辆实际执行的减速值偏离过大导致对标不准。例如：自2018年9月开始，1号线陆续出现多起ATO欠标情况，此类欠标是由于列车接近停车，即速度低于8 km/h以下时，车载ATC持续输出减速度减少指令，但车辆方执行的减速度异常增大，导致列车出现欠标现象。
3发生VIO单通道显红故障的解决措施
3.1对故障列车进行重启车载ATC系统
加强对VIO单通道显红故障的处理措施势在必行。首先，重启车载ATC系统是一个简单有效的措施。就好比我们使用手机出现卡机时，对手机进行重启，多数情况下都能恢复正常使用。车载ATC系统也是如此，先观察CC机笼板卡的各个指示灯位显示状态，在条件允许的情况下，可以对PPU数据进行下载，同时也是清除PPU板卡缓存的过程，对解决此类故障行之有效。发生VIO单通道显红故障时，重启车载ATC系统的步骤：(1)用笔记本电脑连接故障驾驶端的交换机或CMP板下载PPU数据。(2)按压ATC重启按钮3～5 s，重启ATC系统。(3)观察两端车载ATC设备各灯位是否显示正常，做ATC初始化操作。
3.2加强对设备的检修和维护
通过对VIO单通道显红故障的原因进行分析，我们不难看出，当PPU板卡表面的积灰严重的情况下，覆盖GPM表面灰尘与水汽侵入三防漆或者杂质存在三防漆下，引起了稳压二极管PIN脚间绝缘性能下降。在温升的环境中，绝缘性能变化明显，导致了稳压二极管电压偏移，导致GPM宕机，从而引发故障。因此，必须要加强对设备的检修和维护，这样才能有效地降低车载ATC系统的VIO单通道显红故障发生率。可见，日常的检修和维护对设备的正常运行至关重要，在对车载信号设备的检修过程中，应及时地发现设备隐患并克服。故要求设备维护人员在执行检修作业时须严格按照维修规程和检修工艺卡进行标准化作业，杜绝因检修不到位而引发设备故障。
3.3轨道交通信号系统安全性的预防
就目前情况来说，轨道交通最为发达城市最重要的交通出行方式来说，其安全性能是关系到整个城市的人，其快捷性和便利行是公交系统完全无法与之相提并论的。在轨道交通的安全性中，轨道交通信号系统起到了至关重要的的作用，因此我们必须加强轨道交通信号系统的安全性和稳定性。作为整个轨道交通的运行核心，在系统的设计之初就要为安全做全面考虑，尤其是在研发阶段，要充分考虑实际的环境因素所带来的影响，还要对理论依据进行充分的验证，从而保证轨道交通能够安全运行。其次就是要对轨道交通的安全性能进行一个风险评估，評估其中包括了信号系统中设备的安装及调试过程，在最后的验收环节还要进行最后的风险评估，将这个能够人为控制的环节中的风险降低到最小范围内。提升轨道交通运营的可靠性。 在轨道交通的建设阶段，施工时一定要做好相关的监管工作，建设之初的监督是为提高轨道交通环境下的设备使用寿命，另一方面就是保证轨道交通信号系统的运行安全性。在施工之初，进行实时监督，一旦发现问题就可以及时解决，严重的可能要更换设备或者是改进系统。
结论
在轨道交通事业快速发展之下，轨道交通车辆控制系统的技术发展方向也逐渐趋向于通信的CBTC系统，采用的通信方式也越来越高级，引入的设备越来越多，车载信号系统发生故障的概率也逐渐变大，因此还要不断地学习、思考、总结。今后，要对系统设备更加深入地学习，认真剖析每件故障的根源，深挖原因，制定相应的控制措施，将设备故障隐患遏制在萌发期，保证车载信号设备的良好运行。
参考文献
[1]张志力，王春强，张文强.轨道交通信号系统综述及其发展建议[J].都市快轨交通，2015，28（3）：114-119.
[2]周晓男，吴亚东.浅谈轨道交通信号系统微机监测系统的应用[J].工程技术：文摘版，2016（10）：00262-00262.