地铁车辆全冗余控制电路设计与研究
现代有轨电车车辆交流系统冗余供电设计
2017年第24卷第3期技术与市场创新与实践现代有轨电车车辆交流系统冗余供电设计司尚卓，陈小康，吕远斌，张泱泱(中车株洲电力机车有限公司，湖南株洲412001)摘要:介绍了轨道交通车辆三相交流系统冗余供电的意义，以及地铁车辆冗余供电电路实现方式，并结合现代有轨电 车车辆的特点，进一步设计出适合低地板现代有轨电车项目的车辆交流系统护展供电设计，大大提高了现代有轨电车的 三相交流系统供电冗余性。
关键词：现代有轨电车；三相扩展；冗余设计d oi :10.3969/j.issn . 1006 -8554.2017.03.002〇引言有轨电车的辅助逆变器（辅逆）向车辆提供三相交流电源 及直流控制电源，是车辆的一个重要关键子系统，如果辅逆出 现故障，列车将失去几乎所有的中压低压供电。
故有轨电车在 进行辅助系统的设计时应将考虑其冗余性，即一台辅逆的故障 不影响车辆的正常使用。
本文从地铁车辆交流冗余系统结构 出发，并根据现代有轨电车车辆的特点，进一步分析给出适合 其特点的辅逆交流冗余系统方案。
1地铁车辆交流冗余电路目前地铁车辆主流的辅助系统冗余供电电路有两种，第一 种是扩展供电电路，第二种是并网供电电路。
，列车单元二1 1 1 1列车单元一、辅助逆变器11 1 1 1 1 1 1 1 1 1! K M辅助逆变器1图1扩展供电电路图1所示为国内地铁车辆最常用的扩展供电电路方案，列 车的每个单元配备1台辅逆并负责本单元列车三相交流系统的供电，正常工作时三相扩展接触器K M 断开，当其中有一台辅 逆故障时，将切除该故障辅逆同时切除全列车一半的制冷并闭合KM ，从而实现一台辅逆向全列车供电达到冗余设计的目的。
图2并网供电电路图2为并网供电电路，该并网供电电路是近几年逐步应用 于地铁列车的一项新技术，基本每节列车上均安装1台小型辅 逆，每台辅逆均将交流电输出到列车的三相母线，当一台辅逆 故障时仅需切除该逆变器，剩余辅逆仍可以向整列车提供三相 电源，当辅逆故障数量较多时才考虑切除部分列车制冷。
地铁车辆LCU冗余技术探讨
机 电 工 程 技 术 第４９卷 第０８期ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ＆ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖｏｌ ４９ Ｎｏ ０８２０２０－０４－０８ ＤＯＩ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００９－９４９２ ２０２０ ０８ ０９３ 魏调忠．地铁车辆ＬＣＵ冗余技术探讨［Ｊ］．机电工程技术，２０２０，４９（０８）：２７８－２８０地铁车辆ＬＣＵ冗余技术探讨魏调忠（佛山市铁路投资建设集团有限公司，广东佛山 ５２８０００）摘要：广佛地铁既有列车的低压控制系统采用传统的继电器控制方式，其故障率高且运维难度大。
为了提高列车可靠性，提出对增购车低压控制系统进行改良，结合列车控制系统的特点，在列车关键控制电路采用“二乘二取二”的冗余框架，非关键电路采用“双机热备”冗余的方式，满足了关键控制回路的高冗余需求，同时保障了ＬＣＵ整体可用性和经济性。
关键词：地铁车辆；ＬＣＵ；冗余技术中图分类号：Ｕ２３１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００９－９４９２（２０２０）０８－０２７８－０３ＤｉｓｃｕｓｓｔｉｏｎｏｎＬＣＵＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＭｅｔｒｏＶｅｈｉｃｌｅｓＷｅｉＴｉａｏｚｈｏｎｇ（ＦｏｓｈａｎＲａｉｌｗａｙＩｎｖｅｓｔｍｅｎｔａｎｄＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＧｒｏｕｐＣｏ ，Ｌｔｄ ，Ｆｏｓｈａｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ５２８０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｒｅｌａｙｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｉｓａｄｏｐｔｅｄｉｎｔｈｅｌｏｗ－ｖｏｌｔａｇｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｔｒａｉｎｓｉｎＧｕａｎｇｆｏｍｅｔｒｏ，ｗｈｉｃｈｈａｓｈｉｇｈｆａｉｌｕｒｅｒａｔｅａｎｄｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｏｐｅｒａｔｅａｎｄｍａｉｎｔａｉｎ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｔｒａｉｎ，ｉｔｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｌｏｗ－ｖｏｌｔａｇｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎａｌｐｕｒｃｈａｓｅｄｖｅｈｉｃｌｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｔｒａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆ＂ｄｏｕｂｌｅｔｗｏｏｕｔｏｆｔｗｏ＂ｗａｓａｄｏｐｔｅｄｉｎｔｈｅｋｅｙｃｏｎｔｒｏｌｃｉｒｃｕｉｔｏｆｔｈｅｔｒａｉｎ，ａｎｄｔｈｅｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｍｏｄｅｏｆ＂ｄｕａｌｈｏｔｓｔａｎｄｂｙ＂ｗａｓａｄｏｐｔｅｄｆｏｒｔｈｅｎｏｎｋｅｙｃｉｒｃｕｉｔ，ｗｈｉｃｈｍｅｔｔｈｅｈｉｇｈｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｋｅｙｃｏｎｔｒｏｌｃｉｒｃｕｉｔ，ａｎｄｅｎｓｕｒｅｄｔｈｅｏｖｅｒａｌｌａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙａｎｄｅｃｏｎｏｍｙｏｆＬＣＵ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔｒｏｖｅｈｉｃｌｅ；ＬＣＵ；ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ０引言广佛线是城际间的地铁线路，横跨广州、佛山两市五区，自２０１０年投入运营以来成为了广佛两市间的交通大动脉，为广佛同城发挥了重要的作用。
地铁车辆LCU冗余技术探讨漆林韩新雨
地铁车辆LCU冗余技术探讨漆林韩新雨发布时间：2023-05-15T01:00:06.490Z 来源：《中国科技信息》2023年5期作者：漆林韩新雨[导读] 本文针对地铁车辆LCU（列车控制单元）冗余技术进行了详细探讨。
首先分析了LCU在地铁车辆中的关键作用及其在实际运行中可能遇到的故障问题；然后提出了LCU冗余技术的主要设计原则和方法；接着，对比分析了几种典型的LCU冗余方案，包括双主备、N+1和N+M等；最后，对冗余技术在地铁车辆中的应用前景进行了展望。
中车南京浦镇车辆有限公司摘要：本文针对地铁车辆LCU（列车控制单元）冗余技术进行了详细探讨。
首先分析了LCU在地铁车辆中的关键作用及其在实际运行中可能遇到的故障问题；然后提出了LCU冗余技术的主要设计原则和方法；接着，对比分析了几种典型的LCU冗余方案，包括双主备、N+1和N+M等；最后，对冗余技术在地铁车辆中的应用前景进行了展望。
本文旨在为地铁车辆LCU冗余技术的研究与应用提供理论支持和实践参考。
关键词：地铁车辆；LCU；冗余技术1 地铁车辆LCU技术概述地铁车辆LCU（列车控制单元）是基于PLC（可编程逻辑控制器）实现的一种核心控制单元，负责地铁车辆各种控制功能的实现。
LCU采用先进的计算机技术和通信技术，对车辆的牵引、制动、辅助设备等进行实时监控和控制。
通过多种传感器采集车辆状态信息，LCU对各项指标进行处理和分析，并做出相应的控制决策，以确保地铁车辆的安全、稳定和高效运行。
此外，LCU还具备故障诊断功能，能够在故障发生时迅速检测并采取措施，降低故障对地铁运行的影响。
2 LCU在地铁车辆中的关键作用及故障问题2.1 牵引控制LCU负责控制地铁车辆的牵引系统，通过调节电动机的转速和转矩来实现车辆的启动、制动和运行。
为了满足地铁车辆在不同运行条件下的动力需求，LCU实时计算牵引力大小，并根据车辆的实际运行状态、预设的速度曲线和乘客需求等因素对牵引力进行精确控制。
地铁车辆车门冗余控制电路分析
地铁车辆车门冗余控制电路分析发布时间：2021-02-19T09:26:55.093Z 来源：《电力设备》2020年第31期作者：时瑞梁艺凡董育凤[导读] 摘要：地铁车辆客室车门是列车重要的安全组成，且直接影响列车运营安全。
（中车南京浦镇车辆有限公司电气研发部江苏南京 210031）摘要：地铁车辆客室车门是列车重要的安全组成，且直接影响列车运营安全。
本文主要就目前地铁车辆车门控制电路的信号来源、传输方式及连接方式的冗余方案进行了分析，目的在于对比不同方案的优缺点。
关键词：地铁车辆车门控制、使能信号、零速信号、冗余控制1.绪论客室车门是乘客上下车的通道，是地铁列车的重要组成部分，车门的可靠地开关直接关系到乘客的安全和线路的正常运营，因此在进行车门控制电路的设计时，必须考虑到相关信号传输的可靠性及冗余性，尽可能确保单一故障不会导致列车清客、下线[1]。
本文主要就目前地铁车辆车门控制信号的信号来源、传输方式及连接方式的冗余方案进行了分析，并对故障情况下车门可能的状态做出判断，目的在于分析不同方案的优缺点。
2.车门控制地铁列车控制车门开关的控制信号主要有：零速信号、关门信号、使能信号和开门信号。
零速信号开门的前提条件，目的是确保列车仅在停稳后才能开门，保证乘客的安全，一旦零速信号丢失，无论其他指令如何，门控器将执行关门动作，零速信号的来源有：信号系统、制动系统和牵引系统。
使能信号又可以叫做开门允许信号，正常情况下由ATP判断并分侧输出。
在ATP隔离或某些特殊情况下，可以由司机判断后操作相应的旁路通过车辆硬线输出。
开门指令和关门指令可以由ATO输出也可以由司机操作开关门按钮输出。
车门开关对应的逻辑如下：表格 1 开关门逻辑2.1零速信号冗余零速信号的冗余通常通过对信号来源的冗余和继电器的冗余实现，通常情况下车辆优先使用信号系统的零速信号，若信号系统无法提供零速信号则车辆使用制动系统或牵引系统的零速信号。
图1和图2是两种不同的零速控制电路：图1零速电路一图1的零速信号正常情况下由信号系统给出,ATC隔离后由制动系统，信号系统和制动系统在输出零速时都采用双端同时输出，通过列车线同时驱动两端的零速继电器，在信号来源上实现了冗余，在一端信号设备故障的情况下不会影响整车的零速信号。
地铁车辆LCU技术方案研究
地铁车辆 LCU技术方案研究摘要：地铁车辆上，存在大量的机械触点、中间继电器、时间继电器，单列车辆使用继电器多达300个以上，而且大多关联到列车关键信号和逻辑，因此，采用无触点逻辑控制技术，取代继电器方案，可有效降低运营维护成本、降低车辆故障和风险，提高车辆的可靠性和检修效率，提高运营保障能力，有非常重要的作用和意义。
关键词：LCU、继电器、逻辑控制、冗余1.前言：地铁列车无触点逻辑控制单元（Logic Control Unit，简称LCU），应用新型光耦和场效应管等电路实现开关的无触点控制，并通过硬件与软件结合，完成列车控制所需的各种逻辑和延时控制功能。
2.基本原理：逻辑控制单元（LCU）取代传统的中间、时间继电器等触点元件电路，通过软件逻辑，实现直接控制和驱动地铁列车接触器和电空阀等元件，完成车辆各种控制功能，并将诊断数据、状态信息上传至列车控制系统且在HMI 上进行显示。
整个控制系统功能框图如下图所示：图1 系统原理框图2.1硬件构架机箱内部采用模块化设计，根据功能设计独立的板卡，所有板卡间通过背板内网总线进行数据交互，背板采用全PCB板设计，整机无飞线。
图2 硬件系统架构图3 功能冗余3.1电源冗余电源板承担为系统其它功能板卡提供5V 及110V 的功能，电源板本身具备输出过压保护、过载保护、短路保护等功能。
整机配置3 块电源板，每个电源板输入电压范围为43V-160V，输出恒定为5V，通过背板并联给机箱内所有功能板隔离供电，单组电源可为整机供电。
输出通道110V 电源3 组独立，任意一路110V发生故障不影响输出功能。
图3 电源并联供电3.2功能冗余LCU 采用三取二控制技术，即在输入采集、逻辑计算和输出驱动三个环节分别采用三取二控制，包含三组（以下简称A 组、B 组、C 组）功能相同的控制系统。
每组控制系统的正极线、负极线和空开等供电线路应完全独立，自主运行。
任一组LCU 供电线路的任一节点故障不影响另外两组LCU 的正常供电。
基于LCU的地铁车辆控制电路改造研究
设计制造铁道车辆第57卷第6期2019年6月文章编号：1002-7602(2019)06-0016-04基于LCU的地铁车辆控制电路改造研究王云g,尹智勇，栾岚(中车大连机车车辆有限公司，辽宁大连116021)摘要：针对广113号线地铁车辆，研究了控制电路中使用LCU替换前期采用的继电器控制方案，详细介绍了研制背景、LCU运用范｛I定丄CU设备概述及电气原理图设计、硬件组成与选型、软件设计、装车验证等内容%关键词：地铁车辆；控制电路；继电器；LCU中图分类号：U270.38+2文献标志码：B地铁车辆控制电路是车辆电气系统的核心电路，在控制过程及信息传递中，其各项功能多是由柜内大量的时间继电器、中间继电器等有触点控制方案来完成。
由于继电器控制方案具有故障率高、可靠性低(无冗余设计)、布线与接线复杂、维护难度大等缺点，故因 继电器故障引发的晚点、清客事故也越来越多,因此急需针对所存在的问题研发新一代产品，以降低电气控制故障率#随着电力电子技术的迅猛发展，LCU (Logic Control Unit逻辑控制单元)作为一种适用于铁路领域的新一代智能化电子设备，采用无触点控制技术直接控制和驱动外部负载，简化了控制电路，可解决继电器方案的诸多问题，因此可用来替代传统继电收稿日期：2018-07-13；修订日期,2019-02-19作者筒介：王云潮(1988-)，男，工程师#»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»滑阀打开，水通过真空抽吸到车下污物箱内#为了防止灰水箱排水阀故障，防止故障导致灰水箱向客室返水的事故发生，灰水箱需设置排气溢流管延伸到车下，一旦灰水箱返水，可导流至车下，为整个系统增加安全保障。
轨道交通计算机联锁系统的单点故障与冗余技术研究
轨道交通计算机联锁系统的单点故障与冗余技术研究轨道交通计算机联锁系统是保障城市交通运输安全与顺畅的关键设备之一。
然而，由于其复杂性和高度依赖性，单点故障可能会导致系统的完全瘫痪，进而对交通运行产生重大安全风险和经济损失。
为了应对这一问题，冗余技术被广泛应用于轨道交通计算机联锁系统中。
本文将着重探讨轨道交通计算机联锁系统的单点故障与冗余技术的研究。
在轨道交通计算机联锁系统中，单点故障指的是系统中的某个核心组件或功能发生故障，导致整个系统无法正常工作。
单点故障可能源于硬件故障、软件错误或人为操作失误等。
针对这种情况，冗余技术被引入以增强系统的可靠性和容错性。
冗余技术采用备份机制，使得系统在出现故障时能够切换到备用模块或备用路径上，从而保证轨道交通系统的连续性和安全性。
冗余技术的研究主要包括双机热备、硬件冗余和软件冗余等方面。
首先，双机热备是一种常见的冗余技术，它采用两台服务器同时工作，一台作为主机，一台作为备机。
主机负责正常的系统运行，备机处于待命状态。
当主机出现故障时，备机会立即接管主机的工作，并保证系统的连续性。
这种技术对于轨道交通计算机联锁系统来说非常重要，因为它能够保证在故障发生时系统能够迅速切换，确保轨道交通的正常运营。
其次，硬件冗余技术是指在计算机联锁系统中使用冗余的硬件设备来实现故障转移。
例如，在关键的控制模块中使用冗余的CPU和输入/输出设备，当一个设备出现故障时，备用设备会自动接管并继续工作。
这种硬件冗余技术可以提高系统的可靠性，减少因单点故障导致的系统中断时间。
最后，软件冗余技术是指在计算机联锁系统中使用冗余的软件模块来实现故障恢复。
软件冗余技术通常包括备份软件、故障检测和自动重启等功能。
当主要软件模块发生故障时，备用软件会立即介入并协同工作，以确保系统的平稳运行。
这种技术能够有效降低由于软件故障引起的系统停机时间和数据丢失风险。
除了上述提到的冗余技术，还有一些其他的技术可以用于增强轨道交通计算机联锁系统的可靠性。
地铁车网络控制冗余分析
地铁车网络控制冗余分析作者：马迎春来源：《中国科技纵横》2017年第03期摘要：地铁建设是社会交通逐步实现综合化发展的直接体现，现代地铁车的网络控制系统逐步完善，结合地铁车的实际网络建设体系，对地铁车网络控制结构进行分析，完善城市地铁建设，缓解城市的交通运输压力，促进城市的建设与发展。
关键词：地铁车；网络控制；冗余分析中图分类号：U23 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）03-0071-01随着社会经济发展水平逐步提高，城市化进程逐步加快，城市交通布局的建设是城市发展的重要组成部分，从我国整体建设出发，对城市建设中城市交通建设中地铁车的建设网络进行探究分析，从而进一步优化城市交通建设系统，推进城市整体建设系统的完善。
1 对城市地铁车网络控制冗余分析的必要性地铁车网络控制是保障地铁车合理运行的重要组成部分，对地铁车网络控制冗余分析，可以实现对城市地铁车运行中的问题进行总结分析，室内城市地铁车整体建设逐步完善的重要体现。
我国城市化进程加快发展为交通运输带来较大的发展压力，对地铁车网络控制冗余分析，能够为城市交通运输系统的完善提供可靠的运输保障，优化地铁车网络建设中存在的不足，实现我国城市交通运输系统长远性发展。
2 地铁车网络控制实际应用中存在的不足近年来，我国城市化发展进程逐步加快，城市交通建设中，地铁运输网络建设为城市交通运输系统的发展提供了新的发展空间，为缓解城市交通运输压力，起到了重要的缓解作用，但由于我国城市地铁建设依旧处于初步建设阶段，地铁车的运输网络建设依旧存在一些不足，对城市地铁的长远性发展带来影响。
其一，地铁车网络控制的车辆的故障频发性较高；其二，地铁车网络控制中的安检程序工作效率低[1]；其三，车辆车门的信息监控应急系统作用性低。
为了推进我国城市建设中，地铁建设系统逐步优化发展，提高地铁运行的安全性，对存在的问题及时解决，促进我国城市建设体系的进一步完善。
3 地铁车网络控制系统的优化发展3.1 加强对地铁的故障检修城市建设中，交通运输系统的逐步完善，为城市的发展奠定基础，地铁运输系统的逐步完善，是充分发挥地铁作用的前提。
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DOI ：10．19392/j．cnki．1671-7341．201911007
地铁车辆全冗余控制电路设计与研究
梁
波
周
利
张
盼
钱江林
中车株洲电力机车有限公司
湖南株洲
412001
摘要：本文介绍了地铁车辆几个关键控制电路的全冗余设计方案，即采用继电器控制电路与可编程逻辑控制单元（LCU ）控制电路相互冗余控制的设计方案。
针对传统的控制电路设计方案，即继电器控制电路或者LCU 控制电路，本文介绍的全冗余控制
电路设计方案可有效解决控制电路单点故障、
继电器故障或LCU 故障造成的车辆降级运行甚至清客、救援等问题，提高了车辆的运营效率。
该方案已成功运用到上海轨道交通一号线及上海轨道交通二号线等项目。
关键词：地铁车辆；控制电路；全冗余；LCU
1概述
地铁车辆控制电路如司机室占有控制电路、受电弓控制电路、
牵引控制电路、紧急制动控制电路等关键电路，关系到地铁车辆的正常运营，一旦出现故障，将直接导致车辆降级甚至清客、
救援等严重事件。
因此，关键控制电路的可靠性尤为重要。
传统地铁车辆，上述关键控制电路采用继电器控制，近几年，随着可编程逻辑控制单元LCU 的发展，上述控制电路采用LCU 控制，一定程度上提高了控制电路的可靠性。
但当LCU 故障时，
车辆仍需降级运行，清客并退出运营，严重时同样将导致救援。
本文介绍的全冗余控制电路设计方案，采用继电器和LCU 冗余的控制设计，继电器控制和LCU 控制可由司机控制进行切换。
当继电器控制电路故障时，
可切换至LCU 控制模式，由LCU 控制车辆运行。
用样当LCU 故障时，也可切换至继电器控制模式，
由继电器电路控制车辆运行。
2全冗余控制电路设计2．1控制模式切换控制电路
列车设计控制模式切换控制电路，电路图如图1所示。
用于控制列车在继电器控制模式和LCU 控制模式间切换。
当切换至LCU 模式时，
LCU 切换继电器将断开部分控制回路中的继电器控制逻辑信号，
LCU 将由冷备切换至热备模式，列车由LCU 进行控制。
当切换至硬线模式时，LCU 进入冷备模式，所有输入输出端口不再工作，
列车由继电器硬线电路进行控制。
关键电路的具体设计方案详见第2．2-2．5部分内容。
用户可根据需要自主选择在哪种模式下运行，两种控制模式完全冗余。
图1控制模式切换控制电路
2．2司机室占有控制电路
司机室占有控制电路设计图如图2所示。
在继电器控制模式下，
LCU 处于冷备模式，所有输入输出端口均不工作。
当司机转动司机控制器钥匙至“ON ”
位后，控制电经由列车占有继电器的常闭触点，
将本端司机室占有继电器全部吸合，并经过司机室占有继电器的常开触点进行自保持。
此时，由受控端司机室才能发出的操作指令、受控端才能接通的电源等控制电路中的司机室占有常开触点闭合，
控制电路接通。
同时整列车的列车占有继电器将得电吸合，
将非操作端的司机室占有控制回路中的列车占有继电器常闭触点断开，保证在另一端操作司机控制器钥匙时无效，
整列车只有一个司机室处于占有状态。
当继电器故障导致司机室无法占有时，若LCU 正常，则可操作模式切换控制开关将控制模式转换至
“LCU ”控制模式。
此时，切换继电器将得电吸合，司机室占有继电器回路将被切断，LCU 将切换至热备模式。
此时，司机控制器的钥匙信号将由LCU 采集，司机室占有的逻辑由LCU 进行控制。
当司机操作司机控制器钥匙时，
LCU 将判断另外一端司机室的司机控制器钥匙的状态，如另一端司机控制器钥匙处于“OFF ”位，则本端LCU 将输出高电平将司机室占有电路接通，本端LCU 将接收到司机室占有信号。
此时，由受控端司机室才能发出的操作指令、
受控端才能接通的电源等控制电路将由LCU 提供司机室占有高电平信号，
控制电路接通。
另一端司机室占有回路中的LCU 将断开司机室占有回路。
图2司机室占有控制电路
2．3受电弓控制电路
受电弓控制电路如图3所示。
继电器控制模式下，在司机
室占有、
降弓按钮未按下的情况下，按下升弓按钮时，升弓保持继电器将得电吸合，
升弓电磁阀将得电，受电弓将升起。
且升弓保持回路将由升弓保持继电器进行自保持，无需一直按压升弓按钮。
司机按下降弓按钮或者按下紧急停车按钮时，
降弓继9
科技风2019年4月
科技创新
电器将得电吸合，升弓保持回路将失电断开，升弓电磁阀失电，受电弓将降下。
当升弓控制电路中有继电器故障时，若LCU 正常，
可操作模式切换控制开关将控制模式转换至“LCU ”控制模式。
此时，
切换继电器将得电吸合，升弓保持及升弓电磁阀供电继电器回路将被切断，LCU 将切换至热备模式，列车的升降弓由LCU 进行控制。
在司机室占有端、
受电弓控制供电的断路器闭合的情况下，
LCU 将输出司机室占有高电平信号，在紧急停车按钮未按下、
降弓按钮未按下的情况下，按下升弓按钮时，LCU 将采集到升弓指令。
受电弓所在车的LCU 将判断本车受电弓控制断路器闭合、
无落弓信号、有升弓指令、升弓允许继电器吸合时，
将输出升弓保持信号，使升弓电磁阀得电，受电弓将升起。
当操作降弓按钮时，
LCU 将采集到降弓指令。
受电弓所在车的LCU 将停止输出升弓保持信号，升弓电磁阀失电，受电弓将降下。
图3受电弓控制电路
2．4牵引控制电路
牵引控制电路如图4所示。
继电器控制模式下，当在司机室占有端，
将司机控制器方向手柄推至向前位，按下警惕按钮、主控手柄推至牵引位、所有停放制动已缓解、列车所有门锁闭、无紧急制动施加的情况下，列车将发出牵引命令。
当牵引控制电路中有继电器故障时，若LCU 正常，可操作模式切换控制开关将控制模式转换至
“LCU ”控制模式。
此时，切换继电器将得电吸合，
牵引控制继电器回路将被切断，LCU 将切换至热备模式，
列车的牵引命令由LCU 进行控制，LCU 替代了司机室占有、ATO 模式、零速、所有停放制动缓解、列车左门锁闭、列车右门锁闭的硬线逻辑。
图4牵引控制电路
2．5紧急制动控制电路
紧急制动控制电路如图5所示。
紧急制动控制电路由司机室占有继电器、
司机控制器、VCU 紧急制动继电器、总风压力可用继电器、
紧急制动继电器、警惕继电器、切换继电器、LCU 等组成。
继电器控制模式下，当司机室占有信号丢失，或司机控制器方向手柄回至
“0”位，或VCU 施加紧急制动，或紧急牵引工况下超速，
或总风压力不可用，或警惕按钮未被按下的时间超过3s 时，
列车将发出紧急制动指令。
当紧急制动控制电路中有继电器故障时，若LCU 正常，可操作模式切换控制开关将控制模式转换至“LCU ”
控制模式。
此时，切换继电器将得电吸合，紧急制动控制继电器回路将被切断，
LCU 将切换至热备模式，列车的紧急制动命令由LCU 进行控制，
LCU 替代了司机室占有、VCU 紧急制动、零速、总风压力可用、警惕等的硬线逻辑。
图5紧急制动控制电路
3结语
继电器控制电路或LCU 控制电路，当继电器出现故障或者LCU 出现故障时，需操作相应旁路或者将LCU 旁路切除，此时列车需降级运行。
若出现故障的继电器没有设置旁路旋钮，或者LCU 故障较严重，列车需清客下线甚至救援，将大大影响车辆的运营效率。
本文详细介绍了地铁车辆关键控制电路的全冗余设计方案。
该全冗余控制电路设计方案可有效解决控制电路单点故障、
继电器故障或LCU 故障造成的车辆降级运行甚至清客、
救援等问题，提高了车辆的运营效率。
参考文献：
［1］乐建锐，李恒瑞，王莉．LCU 在深圳地铁9号线中的应用［
J ］．铁道机车车辆，2018（10）．［2］聂畅．LCU 在地铁列车上的应用方案及优化建议［J ］．电力机车与城轨车辆，
2017（3）．［3］吕强．地铁列车LCU 系统技术发展与应用［J ］．科技创新导报，
2016（12）．作者简介：梁波，工程师，2011年毕业于北京航空航天大学材料科学与工程专业，现从事轨道交通车辆设计工作。
1科技创新
科技风2019年4月。