高鐵車載ATP“無線連接超時”故障淺析

梁小艷

摘 要：本文介紹了CTCS-3級列控車載設備的無線通信系統(tǒng)，并就其常見故障“無線連接超時”進行了詳細描述。根據(jù)故障現(xiàn)象，結(jié)合故障數(shù)據(jù)，分析了故障原因，并提出了相應的解決方法。

關鍵詞：ATP CTCS 無線連接超時 故障 通信 分析

中圖分類號：U269 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0002-02

近年來，我國高速鐵路發(fā)展迅速，技術日趨成熟。自從2010年2月，鄭西客專開通以來，西安鐵路局后續(xù)又拉通西京、西廣、西深，對于高鐵車載ATP設備的維護有了一定的技術積累。

1 系統(tǒng)介紹

ATP，即Automatic Train Protection SystemL列車超速防護系統(tǒng)。ATP車載設備以接收到的地面信息為基礎，由車載設備生成速度控制曲線，并實時與實際速度相比較，如果實際速度超過了速度控制曲線，車載設備就自動實施制動。CTCS3級ATP與CTCS2級ATP的區(qū)別在于增加了無線通信模塊，由車載移動電臺MT通過鐵路專用網(wǎng)絡GSM-R接收從RBC發(fā)來的實時路況信息和發(fā)送列車位置報告來控制列車運行。如圖1所示。無線通信模塊由車頂兩個GSM-R天線、車內(nèi)兩個移動電臺MT及ALA主備系各一套無線電接口模塊RIM和RIME組成，提供兩個獨立的基于GSM/GSM-R技術的無線電通信渠道。這些渠道讓車上子系統(tǒng)和路邊控制系統(tǒng)（RBC無線閉塞中心）之間可以進行雙向數(shù)據(jù)交換。

高鐵開通運行以來，ATP發(fā)生故障次數(shù)很多，其中“無線連接超時”為最常見故障之一。在運行過程中，車載ATP的兩套無線通信系統(tǒng)互相交換運行，當列車運行至相鄰RBC交叉覆蓋范圍內(nèi)時，兩套無線通信系統(tǒng)進行交權。如圖2所示。當網(wǎng)絡連接失敗時，ATP就會發(fā)生“無線連接超時”，觸發(fā)最大常用制動。

2 故障現(xiàn)象

此類故障現(xiàn)象為：當車載ATP設備判斷無線超時后，在DMI（人機交互界面）上顯示故障文本“無線連接超時引起的制動”，并嘗試重新連接RBC；10 s后，輸出最大常用制動；制動40 s后，系統(tǒng)判斷當前速度小于C2等級的允許速度時，降級為C2等級運行，否則將繼續(xù)制動，直到當前速度小于C2等級時，轉(zhuǎn)為C2等級運行。如在無線連接超時的規(guī)定時間內(nèi)（10+40=50 s）與RBC重新連接上，則系統(tǒng)緩解制動，繼續(xù)保持C3等級運行。如發(fā)生一系故障，進行單電臺交權時，系統(tǒng)斷開交權RBC并連接接收RBC的時間為15 s左右，所以會輸出5 s左右的最大常用制動。

3 故障分析

發(fā)生故障后，必須分析故障原因做出正確處理以保證列車安全運行。一般根據(jù)故障現(xiàn)象先做簡單判斷，再下載故障數(shù)據(jù)做深度分析，采取現(xiàn)象、數(shù)據(jù)相結(jié)合的分析方法。以300S型ATP為例，具體分析如下。

（1）運行列車中，只有此次列車在此處發(fā)生一次“無線連接超時”，且發(fā)生在非交權區(qū)時，基本上可以判斷為網(wǎng)絡問題。這種情況下，車載ATP測試良好，車載數(shù)據(jù)分析未發(fā)現(xiàn)異常，結(jié)合通信數(shù)據(jù)就會發(fā)現(xiàn)是網(wǎng)絡瞬間惡化或是網(wǎng)絡受干擾所致。

（2）運行列車中，在某一處過往列車均發(fā)生“無線連接超時”，則是此處網(wǎng)絡有問題，需查看通信數(shù)據(jù)，有可能是基站有故障，也有可能是此處存在干擾源，ATP良好。

（3）在某一區(qū)段，過往列車均發(fā)生“無線連接超時”，則是此區(qū)段網(wǎng)絡方面有問題，需要通信部門、RBC中心協(xié)查。鄭西發(fā)生過此故障，系RBC故障所致。

（4）某次列車在運行途中，所有交權區(qū)均發(fā)生“無線連接超時”，則必是單電臺交權所致，通過通信部門查看通信數(shù)據(jù)可以知道是哪系電臺工作異常。用分析軟件JRU View查看Message start displaying plain text message項中BYTES變量是否含有FTMRTF 37（丟失備用無線電臺）和ERRORE：17.00～17.33（此代碼指出具體MT、RIM、SIM、GSM出現(xiàn)何種異常）。同時要根據(jù)現(xiàn)場檢測觀察，檢查是否為MT或RIM硬件故障。同時需要下載dump數(shù)據(jù)察看RIM板內(nèi)的DUMP數(shù)據(jù)，以確定是否為RIM的問題。如果判定為某硬件故障，則需更換其板件。如鄭西線某次列車發(fā)生四次“無線連接超時”，查看DUMP數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)故障代碼“11E18”，意為RIME宕機，如若再發(fā)生第二次，則需更換此RIME板。如圖3所示。

（5）某次列車在運行途中，從某一交權區(qū)之后均發(fā)生“無線連接超時”，則可能是某一系電臺（RIM）中途宕機，具體分析方法同（4）。

4 結(jié)語

高鐵列控車載技術屬于我國新興鐵路技術，所以在運用中發(fā)生故障次數(shù)還是較多。在故障分析方面，還有許多需要進步的空間。“無線連接超時”故障屬于列控C3級模式下特有故障，有C2級做后備保障，符合故障—— 安全原則，可以有效保證行車安全。本文提出的綜合故障現(xiàn)象與數(shù)據(jù)的分析方法，希望對現(xiàn)場維護工作能夠提供一定的參考。

參考文獻

[1] 鐵運[2012]211號.CTCS-3級列控車載設備技術規(guī)范（暫行）[M].中國鐵道出版社.

[2] 范美琴.淺析300S車型C3模式無線連接超時故障[J].科技資訊，2012（35）.

摘 要：本文介紹了CTCS-3級列控車載設備的無線通信系統(tǒng)，并就其常見故障“無線連接超時”進行了詳細描述。根據(jù)故障現(xiàn)象，結(jié)合故障數(shù)據(jù)，分析了故障原因，并提出了相應的解決方法。

關鍵詞：ATP CTCS 無線連接超時 故障 通信 分析

中圖分類號：U269 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0002-02

近年來，我國高速鐵路發(fā)展迅速，技術日趨成熟。自從2010年2月，鄭西客專開通以來，西安鐵路局后續(xù)又拉通西京、西廣、西深，對于高鐵車載ATP設備的維護有了一定的技術積累。

1 系統(tǒng)介紹

ATP，即Automatic Train Protection SystemL列車超速防護系統(tǒng)。ATP車載設備以接收到的地面信息為基礎，由車載設備生成速度控制曲線，并實時與實際速度相比較，如果實際速度超過了速度控制曲線，車載設備就自動實施制動。CTCS3級ATP與CTCS2級ATP的區(qū)別在于增加了無線通信模塊，由車載移動電臺MT通過鐵路專用網(wǎng)絡GSM-R接收從RBC發(fā)來的實時路況信息和發(fā)送列車位置報告來控制列車運行。如圖1所示。無線通信模塊由車頂兩個GSM-R天線、車內(nèi)兩個移動電臺MT及ALA主備系各一套無線電接口模塊RIM和RIME組成，提供兩個獨立的基于GSM/GSM-R技術的無線電通信渠道。這些渠道讓車上子系統(tǒng)和路邊控制系統(tǒng)（RBC無線閉塞中心）之間可以進行雙向數(shù)據(jù)交換。

高鐵開通運行以來，ATP發(fā)生故障次數(shù)很多，其中“無線連接超時”為最常見故障之一。在運行過程中，車載ATP的兩套無線通信系統(tǒng)互相交換運行，當列車運行至相鄰RBC交叉覆蓋范圍內(nèi)時，兩套無線通信系統(tǒng)進行交權。如圖2所示。當網(wǎng)絡連接失敗時，ATP就會發(fā)生“無線連接超時”，觸發(fā)最大常用制動。

2 故障現(xiàn)象

此類故障現(xiàn)象為：當車載ATP設備判斷無線超時后，在DMI（人機交互界面）上顯示故障文本“無線連接超時引起的制動”，并嘗試重新連接RBC；10 s后，輸出最大常用制動；制動40 s后，系統(tǒng)判斷當前速度小于C2等級的允許速度時，降級為C2等級運行，否則將繼續(xù)制動，直到當前速度小于C2等級時，轉(zhuǎn)為C2等級運行。如在無線連接超時的規(guī)定時間內(nèi)（10+40=50 s）與RBC重新連接上，則系統(tǒng)緩解制動，繼續(xù)保持C3等級運行。如發(fā)生一系故障，進行單電臺交權時，系統(tǒng)斷開交權RBC并連接接收RBC的時間為15 s左右，所以會輸出5 s左右的最大常用制動。

3 故障分析

發(fā)生故障后，必須分析故障原因做出正確處理以保證列車安全運行。一般根據(jù)故障現(xiàn)象先做簡單判斷，再下載故障數(shù)據(jù)做深度分析，采取現(xiàn)象、數(shù)據(jù)相結(jié)合的分析方法。以300S型ATP為例，具體分析如下。

（1）運行列車中，只有此次列車在此處發(fā)生一次“無線連接超時”，且發(fā)生在非交權區(qū)時，基本上可以判斷為網(wǎng)絡問題。這種情況下，車載ATP測試良好，車載數(shù)據(jù)分析未發(fā)現(xiàn)異常，結(jié)合通信數(shù)據(jù)就會發(fā)現(xiàn)是網(wǎng)絡瞬間惡化或是網(wǎng)絡受干擾所致。

（2）運行列車中，在某一處過往列車均發(fā)生“無線連接超時”，則是此處網(wǎng)絡有問題，需查看通信數(shù)據(jù)，有可能是基站有故障，也有可能是此處存在干擾源，ATP良好。

（3）在某一區(qū)段，過往列車均發(fā)生“無線連接超時”，則是此區(qū)段網(wǎng)絡方面有問題，需要通信部門、RBC中心協(xié)查。鄭西發(fā)生過此故障，系RBC故障所致。

（4）某次列車在運行途中，所有交權區(qū)均發(fā)生“無線連接超時”，則必是單電臺交權所致，通過通信部門查看通信數(shù)據(jù)可以知道是哪系電臺工作異常。用分析軟件JRU View查看Message start displaying plain text message項中BYTES變量是否含有FTMRTF 37（丟失備用無線電臺）和ERRORE：17.00～17.33（此代碼指出具體MT、RIM、SIM、GSM出現(xiàn)何種異常）。同時要根據(jù)現(xiàn)場檢測觀察，檢查是否為MT或RIM硬件故障。同時需要下載dump數(shù)據(jù)察看RIM板內(nèi)的DUMP數(shù)據(jù)，以確定是否為RIM的問題。如果判定為某硬件故障，則需更換其板件。如鄭西線某次列車發(fā)生四次“無線連接超時”，查看DUMP數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)故障代碼“11E18”，意為RIME宕機，如若再發(fā)生第二次，則需更換此RIME板。如圖3所示。

（5）某次列車在運行途中，從某一交權區(qū)之后均發(fā)生“無線連接超時”，則可能是某一系電臺（RIM）中途宕機，具體分析方法同（4）。

4 結(jié)語

高鐵列控車載技術屬于我國新興鐵路技術，所以在運用中發(fā)生故障次數(shù)還是較多。在故障分析方面，還有許多需要進步的空間。“無線連接超時”故障屬于列控C3級模式下特有故障，有C2級做后備保障，符合故障—— 安全原則，可以有效保證行車安全。本文提出的綜合故障現(xiàn)象與數(shù)據(jù)的分析方法，希望對現(xiàn)場維護工作能夠提供一定的參考。

參考文獻

[1] 鐵運[2012]211號.CTCS-3級列控車載設備技術規(guī)范（暫行）[M].中國鐵道出版社.

[2] 范美琴.淺析300S車型C3模式無線連接超時故障[J].科技資訊，2012（35）.

摘 要：本文介紹了CTCS-3級列控車載設備的無線通信系統(tǒng)，并就其常見故障“無線連接超時”進行了詳細描述。根據(jù)故障現(xiàn)象，結(jié)合故障數(shù)據(jù)，分析了故障原因，并提出了相應的解決方法。

關鍵詞：ATP CTCS 無線連接超時 故障 通信 分析

中圖分類號：U269 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0002-02

近年來，我國高速鐵路發(fā)展迅速，技術日趨成熟。自從2010年2月，鄭西客專開通以來，西安鐵路局后續(xù)又拉通西京、西廣、西深，對于高鐵車載ATP設備的維護有了一定的技術積累。

1 系統(tǒng)介紹

ATP，即Automatic Train Protection SystemL列車超速防護系統(tǒng)。ATP車載設備以接收到的地面信息為基礎，由車載設備生成速度控制曲線，并實時與實際速度相比較，如果實際速度超過了速度控制曲線，車載設備就自動實施制動。CTCS3級ATP與CTCS2級ATP的區(qū)別在于增加了無線通信模塊，由車載移動電臺MT通過鐵路專用網(wǎng)絡GSM-R接收從RBC發(fā)來的實時路況信息和發(fā)送列車位置報告來控制列車運行。如圖1所示。無線通信模塊由車頂兩個GSM-R天線、車內(nèi)兩個移動電臺MT及ALA主備系各一套無線電接口模塊RIM和RIME組成，提供兩個獨立的基于GSM/GSM-R技術的無線電通信渠道。這些渠道讓車上子系統(tǒng)和路邊控制系統(tǒng)（RBC無線閉塞中心）之間可以進行雙向數(shù)據(jù)交換。

高鐵開通運行以來，ATP發(fā)生故障次數(shù)很多，其中“無線連接超時”為最常見故障之一。在運行過程中，車載ATP的兩套無線通信系統(tǒng)互相交換運行，當列車運行至相鄰RBC交叉覆蓋范圍內(nèi)時，兩套無線通信系統(tǒng)進行交權。如圖2所示。當網(wǎng)絡連接失敗時，ATP就會發(fā)生“無線連接超時”，觸發(fā)最大常用制動。

2 故障現(xiàn)象

此類故障現(xiàn)象為：當車載ATP設備判斷無線超時后，在DMI（人機交互界面）上顯示故障文本“無線連接超時引起的制動”，并嘗試重新連接RBC；10 s后，輸出最大常用制動；制動40 s后，系統(tǒng)判斷當前速度小于C2等級的允許速度時，降級為C2等級運行，否則將繼續(xù)制動，直到當前速度小于C2等級時，轉(zhuǎn)為C2等級運行。如在無線連接超時的規(guī)定時間內(nèi)（10+40=50 s）與RBC重新連接上，則系統(tǒng)緩解制動，繼續(xù)保持C3等級運行。如發(fā)生一系故障，進行單電臺交權時，系統(tǒng)斷開交權RBC并連接接收RBC的時間為15 s左右，所以會輸出5 s左右的最大常用制動。

3 故障分析

發(fā)生故障后，必須分析故障原因做出正確處理以保證列車安全運行。一般根據(jù)故障現(xiàn)象先做簡單判斷，再下載故障數(shù)據(jù)做深度分析，采取現(xiàn)象、數(shù)據(jù)相結(jié)合的分析方法。以300S型ATP為例，具體分析如下。

（1）運行列車中，只有此次列車在此處發(fā)生一次“無線連接超時”，且發(fā)生在非交權區(qū)時，基本上可以判斷為網(wǎng)絡問題。這種情況下，車載ATP測試良好，車載數(shù)據(jù)分析未發(fā)現(xiàn)異常，結(jié)合通信數(shù)據(jù)就會發(fā)現(xiàn)是網(wǎng)絡瞬間惡化或是網(wǎng)絡受干擾所致。

（2）運行列車中，在某一處過往列車均發(fā)生“無線連接超時”，則是此處網(wǎng)絡有問題，需查看通信數(shù)據(jù)，有可能是基站有故障，也有可能是此處存在干擾源，ATP良好。

（3）在某一區(qū)段，過往列車均發(fā)生“無線連接超時”，則是此區(qū)段網(wǎng)絡方面有問題，需要通信部門、RBC中心協(xié)查。鄭西發(fā)生過此故障，系RBC故障所致。

（4）某次列車在運行途中，所有交權區(qū)均發(fā)生“無線連接超時”，則必是單電臺交權所致，通過通信部門查看通信數(shù)據(jù)可以知道是哪系電臺工作異常。用分析軟件JRU View查看Message start displaying plain text message項中BYTES變量是否含有FTMRTF 37（丟失備用無線電臺）和ERRORE：17.00～17.33（此代碼指出具體MT、RIM、SIM、GSM出現(xiàn)何種異常）。同時要根據(jù)現(xiàn)場檢測觀察，檢查是否為MT或RIM硬件故障。同時需要下載dump數(shù)據(jù)察看RIM板內(nèi)的DUMP數(shù)據(jù)，以確定是否為RIM的問題。如果判定為某硬件故障，則需更換其板件。如鄭西線某次列車發(fā)生四次“無線連接超時”，查看DUMP數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)故障代碼“11E18”，意為RIME宕機，如若再發(fā)生第二次，則需更換此RIME板。如圖3所示。

（5）某次列車在運行途中，從某一交權區(qū)之后均發(fā)生“無線連接超時”，則可能是某一系電臺（RIM）中途宕機，具體分析方法同（4）。

4 結(jié)語

高鐵列控車載技術屬于我國新興鐵路技術，所以在運用中發(fā)生故障次數(shù)還是較多。在故障分析方面，還有許多需要進步的空間。“無線連接超時”故障屬于列控C3級模式下特有故障，有C2級做后備保障，符合故障—— 安全原則，可以有效保證行車安全。本文提出的綜合故障現(xiàn)象與數(shù)據(jù)的分析方法，希望對現(xiàn)場維護工作能夠提供一定的參考。

參考文獻

[1] 鐵運[2012]211號.CTCS-3級列控車載設備技術規(guī)范（暫行）[M].中國鐵道出版社.

[2] 范美琴.淺析300S車型C3模式無線連接超時故障[J].科技資訊，2012（35）.