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摘要：本文针对南昌地铁2号线一期项目列车后溜的问题，从牵引系统后溜触发的逻辑、列车网络系统的传递、RIOM的输出，紧急制动环路四个方面进行分析，总结提炼出该问题的处理措施，有效避免牵引系统后溜控制逻辑、列车网络误触发、紧急制动环路设计存在的风险，提高了列车运营的可靠性指标，确保列车平稳安全运营。同时，为其他地铁项目解决类似问题提供参考依据。
Abstract： This article in view of the nanchang subway line 2 a phase of the project after the slip， slip trigger logic after traction system， train the output of the network transmission， RIOM， emergency braking loop four aspects carries on the analysis， the summary extracted the treatment measures of the problems， effectively avoid the slip control logic after traction system， train network error trigger， emergency braking loop design risks， improve the reliability of the train operation indicators， to ensure a smooth and safe operation of train. At the same time， it provides reference for other metro projects to solve similar problems.
关键词：列车后溜;列车网络;牵引系统
Key words： train running behind;train network;traction system
0 引言
南昌地铁2号线采用的是4动2拖6节编组的B型车，其牵引系统为株洲时代厂家，网络系统为中车青岛四方车辆研究所厂家，为确保列车在后溜时自身具备相应的保护功能，尤其在前期调试阶段（无信号保护），从设计角度进行分析改进，确保列车的安全可靠。
1 列车后溜控制逻辑基本原理
南昌地铁2号线后溜保护功能由牵引系统及网络系统共同完成，牵引系统在检测到车辆后溜时，会将车辆后溜信号通过MVB发送给TCMS。当TCMS检测到任意一个DCU发送的“列车后溜”信号，控制RIOM模块输出的继电器（26-K12）得电，使得车辆紧急制动环路断开，造成列车施加紧急制动。同时，HMI屏报“列车后溜故障”。当TCMS检测不到所有DCU发送的“列车后溜”信号，控制RIOM模块输出的继电器（26-K12）不得电，车辆紧急制动环路保持原状态。同时，HMI屏之前显示的“列车后溜故障”消失。具体控制原理如图1及图2所示。
2 列车后溜控制TCMS系统及牵引系统存在的风险
2.1 TCMS系统参与控制存在的风险
TCMS参与列车后溜工况下的紧急制动功能的实现是建立在TCMS与DCU通信正常且RIOM通信及设备无故障的情况下。倘若TCMS通信异常，则无法保证“列车后溜”信号的实时检测和传递;若RIOM通信异常或故障故障，则无法实现RIOM输出控制及车辆继电器动作，进而可能造成列车发生后溜时，车辆无法在第一时间对列车施加紧急制动。
综上，TCMS参与列车后溜时的车辆紧急制动控制，可能存在的风险如下：
①TCMS与DCU通信异常时，无法正常检测到该DCU发送的“列车后溜”信号，则不会触发DO动作，无法进行车辆緊急制动的正常施加;
②TCMS与所有Tc车RIOM通信均异常，检测到DCU发送的“列车后溜”信号，信号无法传递给RIOM，进而无法保证车辆紧急制动的正常施加;
③DO板卡故障，RIOM无法控制DO继电器动作，无法进行车辆紧急制动的正常施加;
④TCMS与DCU端口刷新周期64ms，TCMS处理列车后溜信号有300ms延迟判断，TCMS逻辑处理周期100ms，RIOM处理MVB数据周期100ms，DO端口刷新周期32ms。即牵引系统检测到列车后溜时，至TCMS收到该“列车后溜”信号并控制26-K12继电器动作输出高电平信号的时间周期约为600ms，对车辆紧急制动正常施加存在一定的延迟;
⑤倘若整个网络由于信号干扰，可能会导致26-K12继电器误动作，进而存在不该触发紧急制动时却触发车辆紧急制动的风险。
2.2 牵引系统
牵引系统作为后溜触发判读的源头，DCU根据速度传感器的A、B两路方波相序判断电机的转向来判断列车是否后溜，具体详见图3。
通过速度传感器判断的后溜速度及后溜距离作为判断条件，具体控制逻辑如下：
①判断出手柄方向和电机的实际方向不一致情况下，后溜距离达到了1.3m;
②速度大于1km/h持续了200ms以上。
上述任意一个有效，则会触发后溜保护信号。
根据上述，目前株洲时代DCU内部后溜判断的清除条件为：
后溜故障判断的清除条件，只要满足下面任一条件即可清除：
①动指令有效持续5s;
②紧急制动指令持续2s;
③有内部生命信号故障。
后溜距离触发的只要满足下面任意条件即可清除： ①未继续监测到方向不一致现象;
②车速大于5km/h;
③接收到制动指令持续1s;
④监测有网络生命信号或者DCU内部生命信号故障。
根据上述逻辑可能存在以下风险：
①牵引速度传感器受外界干扰，由于后溜距离长时间的累加，导致后溜故障;
②后溜距离触发清除的逻辑中，可能存在后溜故障清了，后溜距离未清除，继而又触发后溜故障。
3 解决措施
3.1 针对TCMS系统
针对TCMS系统存在的风险，可从以下方面进行优化，可确保减少误触发的可能性及触发后具备快速的解决方案。具体如下：
①TCMS与DCU通信正常时，檢测到任意一个DCU发出“列车后溜”信号且该信号持续300ms后仍为高电平，防止误动作;
②利用紧急牵引按钮的触点对其进行旁路;具体原理图如图4所示。
3.2 针对牵引系统
针对牵引系统存在的风险，从以下方面进行改进，可使得在不施加制动情况下，依然不会误触发后溜保护，同时将对速度的小干扰对后溜距离的计算处进行滤波，避免持续累积距离导致后溜条件的满足。具体如下：
①对后溜保护计算距离采用的速度进行处理，将4个电机速度排序，去掉最大和最小的速度，剩下两个速度取平均值，作为后溜保护采用的速度使用，排除掉单个电机速度的干扰;
②对于后溜保护逻辑本身进行优化处理，增加紧急制动指令持续2s条件及按压VVVF/SIV复位按钮指令条件均可将后溜距离清除。
4 结论
目前，地铁列车后溜保护功能运用较为广泛，同时在日常检修维护过程中不涉及到该项功能的例行检查，所以在前期设计时应以故障导向为原则，在原设计的基础上从问题的源头、传递、执行三方面进行完善补充，提升列车的可靠性，确保列车安全平稳的运营。
参考文献：
[1]林沛杨.广州地铁三北线国产牵引列车后溜控制逻辑分析[J].机车电传动，2016（01）：95-96.
[2]林天然.广州地铁7号线列车网络通讯故障后出现后溜问题分析[J].机电信息，2019，588（18）：62-64.
[3]侯大志，等.南昌地铁2号线项目电气原理图[Z].吉林长春：中车长春轨道客车股份有限公司，2016.
Abstract： This article in view of the nanchang subway line 2 a phase of the project after the slip， slip trigger logic after traction system， train the output of the network transmission， RIOM， emergency braking loop four aspects carries on the analysis， the summary extracted the treatment measures of the problems， effectively avoid the slip control logic after traction system， train network error trigger， emergency braking loop design risks， improve the reliability of the train operation indicators， to ensure a smooth and safe operation of train. At the same time， it provides reference for other metro projects to solve similar problems.
关键词：列车后溜;列车网络;牵引系统
Key words： train running behind;train network;traction system
0 引言
南昌地铁2号线采用的是4动2拖6节编组的B型车，其牵引系统为株洲时代厂家，网络系统为中车青岛四方车辆研究所厂家，为确保列车在后溜时自身具备相应的保护功能，尤其在前期调试阶段（无信号保护），从设计角度进行分析改进，确保列车的安全可靠。
1 列车后溜控制逻辑基本原理
南昌地铁2号线后溜保护功能由牵引系统及网络系统共同完成，牵引系统在检测到车辆后溜时，会将车辆后溜信号通过MVB发送给TCMS。当TCMS检测到任意一个DCU发送的“列车后溜”信号，控制RIOM模块输出的继电器（26-K12）得电，使得车辆紧急制动环路断开，造成列车施加紧急制动。同时，HMI屏报“列车后溜故障”。当TCMS检测不到所有DCU发送的“列车后溜”信号，控制RIOM模块输出的继电器（26-K12）不得电，车辆紧急制动环路保持原状态。同时，HMI屏之前显示的“列车后溜故障”消失。具体控制原理如图1及图2所示。
2 列车后溜控制TCMS系统及牵引系统存在的风险
2.1 TCMS系统参与控制存在的风险
TCMS参与列车后溜工况下的紧急制动功能的实现是建立在TCMS与DCU通信正常且RIOM通信及设备无故障的情况下。倘若TCMS通信异常，则无法保证“列车后溜”信号的实时检测和传递;若RIOM通信异常或故障故障，则无法实现RIOM输出控制及车辆继电器动作，进而可能造成列车发生后溜时，车辆无法在第一时间对列车施加紧急制动。
综上，TCMS参与列车后溜时的车辆紧急制动控制，可能存在的风险如下：
①TCMS与DCU通信异常时，无法正常检测到该DCU发送的“列车后溜”信号，则不会触发DO动作，无法进行车辆緊急制动的正常施加;
②TCMS与所有Tc车RIOM通信均异常，检测到DCU发送的“列车后溜”信号，信号无法传递给RIOM，进而无法保证车辆紧急制动的正常施加;
③DO板卡故障，RIOM无法控制DO继电器动作，无法进行车辆紧急制动的正常施加;
④TCMS与DCU端口刷新周期64ms，TCMS处理列车后溜信号有300ms延迟判断，TCMS逻辑处理周期100ms，RIOM处理MVB数据周期100ms，DO端口刷新周期32ms。即牵引系统检测到列车后溜时，至TCMS收到该“列车后溜”信号并控制26-K12继电器动作输出高电平信号的时间周期约为600ms，对车辆紧急制动正常施加存在一定的延迟;
⑤倘若整个网络由于信号干扰，可能会导致26-K12继电器误动作，进而存在不该触发紧急制动时却触发车辆紧急制动的风险。
2.2 牵引系统
牵引系统作为后溜触发判读的源头，DCU根据速度传感器的A、B两路方波相序判断电机的转向来判断列车是否后溜，具体详见图3。
通过速度传感器判断的后溜速度及后溜距离作为判断条件，具体控制逻辑如下：
①判断出手柄方向和电机的实际方向不一致情况下，后溜距离达到了1.3m;
②速度大于1km/h持续了200ms以上。
上述任意一个有效，则会触发后溜保护信号。
根据上述，目前株洲时代DCU内部后溜判断的清除条件为：
后溜故障判断的清除条件，只要满足下面任一条件即可清除：
①动指令有效持续5s;
②紧急制动指令持续2s;
③有内部生命信号故障。
后溜距离触发的只要满足下面任意条件即可清除： ①未继续监测到方向不一致现象;
②车速大于5km/h;
③接收到制动指令持续1s;
④监测有网络生命信号或者DCU内部生命信号故障。
根据上述逻辑可能存在以下风险：
①牵引速度传感器受外界干扰，由于后溜距离长时间的累加，导致后溜故障;
②后溜距离触发清除的逻辑中，可能存在后溜故障清了，后溜距离未清除，继而又触发后溜故障。
3 解决措施
3.1 针对TCMS系统
针对TCMS系统存在的风险，可从以下方面进行优化，可确保减少误触发的可能性及触发后具备快速的解决方案。具体如下：
①TCMS与DCU通信正常时，檢测到任意一个DCU发出“列车后溜”信号且该信号持续300ms后仍为高电平，防止误动作;
②利用紧急牵引按钮的触点对其进行旁路;具体原理图如图4所示。
3.2 针对牵引系统
针对牵引系统存在的风险，从以下方面进行改进，可使得在不施加制动情况下，依然不会误触发后溜保护，同时将对速度的小干扰对后溜距离的计算处进行滤波，避免持续累积距离导致后溜条件的满足。具体如下：
①对后溜保护计算距离采用的速度进行处理，将4个电机速度排序，去掉最大和最小的速度，剩下两个速度取平均值，作为后溜保护采用的速度使用，排除掉单个电机速度的干扰;
②对于后溜保护逻辑本身进行优化处理，增加紧急制动指令持续2s条件及按压VVVF/SIV复位按钮指令条件均可将后溜距离清除。
4 结论
目前，地铁列车后溜保护功能运用较为广泛，同时在日常检修维护过程中不涉及到该项功能的例行检查，所以在前期设计时应以故障导向为原则，在原设计的基础上从问题的源头、传递、执行三方面进行完善补充，提升列车的可靠性，确保列车安全平稳的运营。
参考文献：
[1]林沛杨.广州地铁三北线国产牵引列车后溜控制逻辑分析[J].机车电传动，2016（01）：95-96.
[2]林天然.广州地铁7号线列车网络通讯故障后出现后溜问题分析[J].机电信息，2019，588（18）：62-64.
[3]侯大志，等.南昌地铁2号线项目电气原理图[Z].吉林长春：中车长春轨道客车股份有限公司，2016.