關于地鐵TMS 幾個典型故障案例淺析的論文
1 前言
成都地鐵2 號線電客車TMS (Train Management System)系統采用了符合國際標準IEC 61375-1 要求的WTB(Wire TrainBus)，MVB(Multifunction Vehicle Bus) 作為骨干傳送系統，同時還采用了CANopen 網作為與各種裝置連接的接口，它在控制列車的牽引與制動，母線斷路器，受供電，空調和PIDS 等設備的同時，監控各種車載設備的狀態，記錄累計行駛里程等信息。
2 故障案例
2.1 RIO2 單元CF_DO8(IO2) 模塊故障
(1)故障概況：07:06 1040202 次(車底06)在迎賓大道上行出站EB，列車發生網絡故障，故障代碼：RIO2-F，TMS指示燈不亮;07:13 司機操作應急運行指令旁路后EB 緩解，列車以NRM 模式運行至茶店子上行清客;檢調回復：故障原因為RIO-2 內D08 模塊故障，更換D08 模塊及MVB 模塊，多次重啟RIO-2 功能均正常;故障造成清客1 列，晚點2 列，最大晚點9 分30 秒。
(2)處理情況：①正線處理情況，登車后檢查發現RIO2單元CF-DO8(IO2) 模塊的ST-LED 顯紅色( 錯誤)，LED-3 顯綠色，CF-MVB1 的SYSTEMERR 也閃紅色，TMS 處于異常狀態。重啟RIO2 的電源以后，傳送恢復到了正常的動作。ST-LED 顯紅色( 錯誤) 的時候，LED 會顯示為錯誤編碼。②庫內檢查情況，檢查RIO2 相關的連接器及配線，沒有發現異常。多次重啟RIO2 的電源，故障現象未重現。下載RIO 的LOG 以及運行記錄進行數據分析，結果如下：分析RIO2 的LOG，根據RIO2 的LOG 確認的結果，發現CF-DO8(IO2) 的模塊ID 錯誤。分析運行記錄，由于ATO 模式開關為ATO 有效，因此在ATO 運行中(牽引中) 車輛速度為約38km/h 做了緊急制動。
(3)故障原因：① RIO2 的CF-DO8(IO2) 模塊輸出TMS不動作( 動作狀態) 的信息。②由于該模塊的模塊ID 錯誤而TMS不動作( 動作狀態) 無施加，因此導致TMS正常指示燈熄滅，車輛起緊急制動。③ TMS 不動作( 動作狀態) 的條件為通過施加而TMS 正常指示燈點亮傳送正常。④下載RIO 的LOG 以及運行記錄進行數據分析，結果如下：分析RIO2 的LOG，根據RIO2 的LOG 確認的結果，發現CF-DO8(IO2) 的模塊ID 錯誤。分析運行記錄，由于ATO 模式開關為ATO 有效，因此在ATO運行中( 牽引中) 車輛速度為約38km/h 做了緊急制動。
(4)故障結論：在庫內沒有重現正線上發生的問題現象，但根據東洋對換下RIO2 單元CF-DO8(IO2) 模塊進行測試及調查結果，發現CF-DO8(IO2) 的模塊ID 錯誤，是由于水晶振蕩器用電容器「C42」損壞造成的。
2.2 RIO1 單元CF-DI16(IO2) 模塊故障
(1)故障概況：09:57 1090104 次(車底07)在百草路上行以ATO 模式對標時速度異常，司機人工介入后列車沖標2 米，后退對標后以ATPM 模式運行;10:10 該車在羊犀立交上行1 車端司機室DDU 顯示“EX-SUP-F”故障代碼，列車運行正常;通號調度回復：回段檢查信號設備正常，自動恢復。
(2)處理情況：①正線處理情況：正線駐站人員登車確認：列車制動正常。但在故障界面發現故障代碼：EXSUP-F(擴展供電裝置動作異常)。正線人員確認：1 車SIV 未啟動、6 車SIV 啟動。客室空調、照明等工作均正常。②庫內檢查情況：下載RIO 的LOG 以及運行記錄進行數據分析，結果如下：分析RIO1 的LOG，根據RIO1 的LOG 確認的結果，發現CF-DI16(IO2) 的模塊ID 錯誤。分析運行記錄，在ATO 運行制動中( 司控器主手柄處于OFF 位置) 車輛速度為約8km/h，ATOMODE 開關突然無效，而車輛處于惰行狀態。然后起了緊急制動。列車回庫后查看DDU 界面顯示1 車SIV 狀態為OFF，車輛狀態界面未顯示擴展供電，空調界面顯示擴展供電，故障界面顯示Ex_Sup-F 故障，車側查看1 車SIV 處于實際工作狀態，車內照明、空調均正常工作。查看TC1 車RIO1 的CF-MVB1 模塊RUN 綠燈閃亮、SYSERR 紅燈閃亮，CF-DI16 模塊ST 紅燈常亮、3 燈綠燈常亮、其余燈滅。檢查CF-DI16 模塊插頭無松動、接線無異常，判斷為RIO1 的CF-DI16 模塊故障，更換CF-DI16模塊后恢復正常。
(3)故障原因：① 207 車TC1 車RIO1 的第2 個CF-DI16模塊故障( 模塊本身ST 燈顯紅)，DI16 模塊故障導致CF-MVB1模塊的CPUERR 燈顯紅，DDU 報RIO1-F 故障。② RIO1 的第2個CF-DI16 模塊用于采集16 路的數字量輸入。③ CF-DI16 模塊故障后，TMS 系統默認為DI16 模塊所采集的16 路數字量輸入信號的值都為“0”，所以導致TMS系統所采集的第14 路信號(SIV控制電源狀態)、15 路信號(SIV 輸出有效)、16 路信號(SIV3相輸出有效)的值都為“0”;TMS 認為1 車SIV 沒有工作，于是進入擴展供電狀態;但是由于TC1 車SIV 是工作的，所以無法執行擴展供電指令，于是擴展供電失敗，DDU 報EXSUP-F(擴展供電裝置動作異常)。④故障的CF-DI16 模塊的1 至6 個信號，采集模式開關的狀態;CF-DI16 模塊故障前，模式開關打在“ATO”位，列車以ATO 模式運行;CF-DI16 模塊故障后，TMS 默認為模塊所采集的1~6 信號的值都為0，則模式開關“ATO”位的.值由“1”變為“0”，TMS 系統認為此時ATO 模式開關已不在ATO 位，所以不再采用ATO 發給TMS 的牽引、制動指令，車輛“惰行”。
(4)故障結論： ① RIO1 單元CF-DI16(IO2) 模塊輸入ATOMODE 開關、ATO、制動裝置、SIV 的信息， 在ATO 運行制動中( 司控器主手柄處于OFF 位置)， 由于RIO1 單元CF-DI16(IO2) 模塊的模塊ID 錯誤， 導致ATOMODE 開關的ATOMODE 突然沒有此指令，使車輛處于惰行狀態發生了沖標。②關于ExSup_F 故障(SIV 用擴展供電反饋不一致)，是由于TC1 車SIV 的CF-DI16(IO2) 模塊輸入信息指令突然沒有，而SIV 裝置正常動作，因此導致檢測到ExSup_F 故障。
3 結語
地鐵運營是一個系統而復雜的工程，可靠的產品還需要高素質的維護隊伍來支持它的日常運行，經常進行故障結語和分析，對于提高技術隊伍的素養，對于提高該產品或系統的質量具有非常重要的作用，無論是TMS 的廠家、承包商、業主還是運營維護人員都在各種復雜或簡單的故障中成長，產品也在不斷的改進改良，獲得越來越穩定的功能，來支持運營，支持技術進步。
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