通信傳輸造成制動閥切除的原因分析

張 晶

（大秦鐵路湖東電力機務段，山西 大同037005）

1 問題的提出

大秦鐵路重載運輸的同步操縱采用GSM-R 通信為基礎的LOCOTROL 系統控制的組合列車模式， 在主從控機車之間的減壓指令傳輸中出現問題，會造成主控機車減壓排風，從控機車檢測到意外流量，隨即將從控機車制動閥切除，即出現制動閥切除故障。

2 故障特點

制動閥切除故障，會造成組合列車單邊制動，即只有主控機車一個排風口工作，會延長制動時間、增加制動距離同時造成列車制動力不平均出現縱向沖動。在2013 年全年發生331 件，已經對正常的運輸工作產生嚴重影響。

3 原因分析

3.1 重載組合列車的通信流程

GSM-R 系統包括移動交換子系統 （SSS）、 移動智能網子系統（IN）、通用分組無線業務子系統（GPRS）、無線子系統（BSS）、無線終端、運營與支撐子系統（OSS）等部分。

通過鐵路GSM-R 網絡的分部情況可以分析出控制數據的傳輸過程， 為主控機車LOCOTROL 系統→主控機車OCU→BTS→BSC→MSC→地面應用節點→MSC→BSC→BTS→從控機車OCU→從控機車locotrol 系統。

3.2 故障分析

選取7 月19 日發生的77111 次重載兩萬噸組合列車，HX1-71主控+HX1-36 從控出現的故障為內容進行分析。

3.2.1 查看LOCOTROL 日志

在從控機車HXD10036 DP 日志顯示7 月19 日08:07:04 意外流量。

3.2.2 查看PRI 接口及OCU 日志

按照故障的時間點查詢地面應用節點到MSC 記錄情況并同時與主從控機車的OCU 設備數據記錄進行對比。

通過數據對比發現，主控機車所發送的減壓指令經過對比發現沒有發生誤碼，及從主控機車到→地面應用節點的過程中都處于正常狀態。

主控PRI 接口記錄：10 02 2A 00 55 3B 16 23 B2 AE D0 CF D0 CF 74 94 BC 6C AC AC 60 AC AC 60 AC AC 60 AC AC A5 AD B0 A4 AC 79 A2 EC B2 5C 00 A5 54 16

主控：3B 16 23 B2 AE D0 CF D0 CF 74 94 BC 6C AC AC 60 AC AC 60 AC AC 60 AC AC A5 AD B0 A4 AC 79 A2 EC B2 5C 00 A5 54 16

圖1 從控機車PRI 接口數據

圖2 從控機車OCU 數據

通過數據對比發現， 圖1 中編號為4916 的指令和圖2 中編號為7273 的指令相同， 可以說明地面應用節點→MSC 的傳輸過程中沒有發生誤碼。 但將圖6 中編號為4916 的指令和圖7 中編號為31436 的指令對比發現在后半段指令中出現了誤碼。

從控：3B 16 23 B2 AE D0 CF D0 CF 74 94 BC 6C AC AC 60 AC AC 60 AC 2C 08 20 0C 40 00 20 28 10 04 08 41 E0 00 06

主控：3B 16 23 B2 AE D0 CF D0 CF 74 94 BC 6C AC AC 60 AC AC 60 AC AC 60 AC AC A5 AD B0 A4 AC 79 A2 EC B2 5C 00 A5 54 16

3.2.3 查看Abis 日志

從控OCU（MT 模塊14982773071）在8:07:05.816- 8:07:06.161 從YQ-XZ03B_2 小區切換至YQ-XZ04A 小區 （Better Cell 功率預算切換）。

根據故障時間可以看出，在發生故障期間，從控機車即將要進行切換小區，從控機車小區切換正常。

3.3 結論

1）8:07:05.816- 8:07:06.161 期 間， 從 控OCU 正 在 執 行 從YQXZ03B_2 小區切換至YQ-XZ04A 小區的越區切換過程。

2）08:07:05.758，AN 節點向從控OCU 轉發主控發出的減壓指令，正好處于從控OCU 執行越區切換期間之前的幾十毫秒。

3）從控OCU 設備在此時收到AN 轉發的主控減壓指令為傳輸發生錯誤的指令，造成從控機車沒有響應主控機車的減壓指令。

4） 在同一時刻，AN 節點將主控機車可控列尾控制盒的排風指令轉發到列尾主機，由于列尾主機的位置不在越區切換區段，因此可控列尾主機收到該指令并返回了響應。

4 解決方案及建議

在K277+262 至K287+493 區段內是YQ-XZ03 基站所覆蓋區域，在此區域共有遠端直放站8 臺。 在發生故障期間OCU 與AN 節點之間通信鏈接雖然沒有中斷，但是OCU 在該區段因為上行電平較低，上行通信質量較差，從而導致上行誤包率增大，無法保證數據的正常傳輸。在此期間主控OCU 轉發的DP 指令可能無法準確的發送到AN 節點，使得從控機車OCU 收到錯誤的DP 指令，造成從控機車無法及時響應主控機車的減壓指令。

［1］鐘章隊,等.鐵路數字移動通信系統[M].北京交通大學出版社,2012.

［2］GE 公司.LOCOTROL 系統維護手冊（文號5004357）[Z].