普速線路列控改造后動態試驗典型問題分析及處理

王殿彪，賈海斌，劉亞希

（中國鐵路北京局集團有限公司唐山電務段,河北唐山 063000）

隨著近幾年國內高速鐵路發展迅猛，一部分樞紐車站既有高速場又有普速場，通過場間聯絡線連接。但高速、普速信號設備在運行控制、設備制式、相關標準等方面存在部分差異，要想高速鐵路列車通過高普聯絡線不停車進入普速線路運行，需要對普速線路的CBI、TCC、CTC/TDCS、區間自動閉塞、站內電碼化等信號設備進行升級改造，實 現CTCS-0(簡 稱C0) 與CTCS-2(簡 稱C2) 間、CTCS-2 與CTCS-3(簡稱C3)間等級轉換功能。

升級改造完成后，需進行專項動態測試。由于既有線路列車運行密度大，特別是針對高速、普速運行的各種型號的車載設備均需測試驗證，測試車型全、測試序列多導致動態試驗難度大。下面就某站動態試驗中出現的典型問題進行深入分析，并做詳細說明，為其他樞紐車站列控動態試驗提供參考。

1 典型問題

1.1 允許速度突變問題

1.1.1 問題描述

如圖1 所示，動車組（ATP 為300H 型）以C3完全監控模式由該站高速場XK 信號機進入站內，經高普聯絡線進入普速場，后經VG（IVG、VG 為正線）通過（XK →SV →SN）。動車組經過普速場BSV 應答器組后，控車模式由C3 完全監控模式轉為C2 完全監控模式，允許速度由108 km/h 突降為45 km/h，運行一段距離后允許速度恢復103 km/h，由于經過岔區控車速度不高，并未觸發制動。

圖1 XK→SV→SN運行進路Fig.1 Train Route XK→SV→SN

1.1.2 問題分析

通過分析車載數據可知，當動車組以C3 完全監控模式進入站內經高普聯絡線運行至VG 始端，按照RBC 發來的消息#M3（行車許可）中的描述，動車組允許速度為108 km/h。當動車組運行至BSV 應答器組后，收到BSV 有源應答器中的[ETCS-41]包（等級轉換命令），該信息包描述正向通過時立即轉為C2 等級。由于是側向通過進路，普速場股道此時發UU 碼，動車組進入C2 完全監控模式后，C2 主控單元收到UU 碼進行250 m 車尾保持，限速45 km/h，車尾保持結束后C2 主控單元根據收到UU 碼及應答器報文確定行車許可終點，同時結合動車組制動性能計算出控車曲線，將允許速度提升至103 km/h。

通過以上分析可知車載設備處理邏輯正常，允許速度抬升是由于動車組運行至正線始端處收到RBC 發來的正線允許速度，允許速度下降是由于運行至BSV 有源應答器后立即轉為C2 等級，C2 主控單元按照收到的UU 碼進行250 m 車尾保持，限速45 km/h。普速場列控中心設計為C3 級動車組從高速場運行至普速場上行出站有源應答器處立即轉為C2 等級，不停車通過普速場，設計人員設計時忽略了C3 動車組側向通過進入普速場正線股道時，C3 主控單元控車允許速度高，而后備C2 主控單元需進行45 km/h 車尾保持，一旦進入股道立即轉為C2 等級就會發生允許速度跳變問題。

1.1.3 整改情況

將上述情況反饋設計單位后，設計單位綜合考慮修改普速場列控中心軟件，在辦理高速場至普速場正線（IVG、VG）的側向通過進路時,列控中心控制BSV 有源應答器發送C3 轉C2 預告報文，將轉換點改為股道中間定位應答器處。這樣C3 動車組在進入普速場正線股道后，接收預告報文不立即轉為C2 等級，由C3 主控單元繼續控車，后備C2主控單元同時執行車尾保持，待兩者允許速度一致后再轉為C2 等級。修改列控中心軟件后，進行實車驗證，再未出現允許速度跳變問題。

1.2 工程數據表數據錯誤導致的非正常制動問題

1.2.1 問題描述

如圖2 所示，動車組（ATP 為200C 型）以C2 完全監控模式進入站內2G 停車（S →X2），C2完全監控模式下，動車組進入2G 后機車信號顯示HU。當越過BX2 應答器組后，DMI 顯示“應答器（組）丟失”，控車模式轉為C2 部分監控模式，觸發B7 制動停車。

圖2 S→X2運行進路Fig.2 Train Route S→X2

1.2.2 測試分析

查看BS 應答器組報文，描述的到BX2 應答器的連接距離為590 m，查看車載數據得知動車組實際走行距離為610 m，誤差20 m。查閱應答器信息表得知BS-1 應答器的位置是K277+686，BX2-1 應答器的位置是K277+096，兩者相距590 m。根據200C 車型應答器期望接收窗口公式計算得知窗口下邊界573.2 m，窗口上邊界606.8 m。動車組實際走行610 m，超出窗口上邊界3.2 m，故200C 型動車組經此接車進路均報“應答器（組）丟失”。

現場進一步測量BS 應答器組、BX2 應答器組至絕緣節距離及組內間距，符合設計要求及應答器技術規范；懷疑S →X2 接車進路長度有問題。對該接車進路內的5 個軌道區段（不含股道）長度進行現場測量發現，130DG 定位長度為84 m，而工程數據表中距離為72 m，相差12 m，由此判斷工程數據表中軌道區段長度存在較大誤差為應答器組丟失的主要原因。

1.2.3 整改情況

將現場實際測量數據反饋給設計單位后，設計單位修改相應的列車進路表，將130DG 定位側數據由72 m 修改為84 m，同時修改普速場列控中心軟件，將鏈接距離改為602 m，應答器出窗距離=（584.96 m 窗口下邊界，619.04 m 窗口上邊界），動車組實際走行610 m 在應答器期望接收窗口內，后進行實車驗證，再未出現此類報警。

1.3 應答器報文信息描述錯誤導致異常制動問題

1.3.1 問題描述

如圖3 所示，動車組（ATP 為200H 型）在普速線路上行區間以C2 完全監控模式進入站內3G 停車（S →X3）。動車組越過S 進站信號機后，機車信號U 碼掉碼觸發最大常用制動，收到HU 碼后自動緩解制動。

圖3 S→X3運行進路Fig.3 Train Route S→X3

1.3.2 問題分析

查看區間B2796-2、B2792-2 應答器報文發現兩者[CTCS-1]包描述前方進站后有1 270 m 的無載頻區段（實際為接車岔區與3G 區段長度之和），由于該站普速場為電碼化車站，側線接車時岔區不發碼，只有正線接車時岔區發碼。當排列S →X3 的進路后，BS-3 有源應答器發送的[CTCS-1]包描述進站后有479 m 和791 m 的載頻分別為2 000 Hz 和2 600 Hz 的區段。

動車組在區間接收B2792、B2796 兩組應答器報文后，車載VC 默認進站后有1 270 m 的無載頻區段；當動車組運行至BS-3 有源應答器，收到描述載頻分別為2 000 Hz 和2 600 Hz 的[CTCS-1]包報文，因該應答器距進站絕緣節僅30 m，BTM接收報文再譯出報文傳至VC 所需時間大于動車組以當前速度運行30 m 的時間；當動車組運行至站內，VC 會有一定時間內仍默認接車岔區為無載頻區段，此時TCR 接收到的2 000 Hz 載頻信息與默認的無載頻信息不一致，根據《CTCS-2 級列控車載設備暫行技術規范》5.3.1.2 條規定：“主控單元應對TCR 接收到的軌道電路信息進行載頻核對，若TCR 接收到的軌道電路載頻與應答器描述的載頻不一致，車載設備應采取安全措施”，VC 此時輸出最大常用制動，收到2 000 Hz 載頻信息后，制動自動緩解。綜上所述,動車組輸出制動的原因為進站口有源應答器描述載頻信息與區間應答器描述載頻信息不一致，造成動車組進入站內后來不及反應，輸出最大常用制動。

1.3.3 整改情況

將現場情況反饋給設計單位后，設計單位將B2792 和B2796 中所描述的數據范圍終點改為S3，且[CTCS-1]、[ETCS-21]、[ETCS-27]按S →S3 的真實數據描述，后經實車驗證，動車組運行正常。

1.4 車載接收碼序與列車進路信息表不符問題

1.4.1 問題描述

如圖4 所示,動車組（車載設備型號為200H型）在普速場IVG 發 車（XIV →SN）,普速場IVG 開放出站信號后，車載信號顯示UUS，與列車進路數據表中顯示不符。

圖4 XIV→SN運行進路Fig.4 Train Route XIV→SN

1.4.2 問題分析

普速場在辦理IVG 向SN 口的發車基本進路時，IVG 既有電碼化電路發送UUS 碼。該進路中經過102#道岔側向，102#道岔為18 號道岔且側向最高允許速度為70 km/h。此處設計依據《鐵路技術管理規程（普速鐵路部分）》（TG/01-2014）第435 條規定：“車載設備收到UUS 碼表示列車接近的地面信號機開放經18 號及以上道岔側向位置的進路，且次一架信號機開通直向進路或開放經18 號及以上道岔側向位置的進路”，沒有速度信息。而根據《鐵路技術管理規程（高速鐵路部分）》（TG/01-2014）第477 條規定：“列控車載設備收到UUS 碼表示列車接近的地面信號機開通經18 號及以上道岔側向位置的進路,且進路允許速度不低于80 km/h”。此時動車組收到UUS 碼存在超速風險。

1.4.3 整改情況

將現場情況反饋設計單位，綜合考慮后修改IVG 發碼電路，使辦理IVG 向SN 口的發車進路時，IVG 電碼化電路發送UU 碼。后經實車驗證，車載設備接收碼序與列車進路信息表相符。

2 相關建議

通過分析高普結合動態試驗的典型問題，建議在進行高普結合的列控動態試驗中注重以下方面。

加強高普結合部列控數據管理。由于高速普速設計執行標準存在明顯差異，易造成列控數據發生錯誤，在動態試驗過程中，一旦發現列控數據錯誤，常會導致修改TCC、RBC、TSRS 等系統軟件從而嚴重影響整體試驗進度。一般高普結合車站在進行列控系統改造時，站場布置、信號機顯示、線路允許速度等都有可能發生變化，在建設初期運營管理單位應高度重視高普結合部列控基礎數據的上報審核工作，對普速場及高普聯絡線信號機、軌道電路、應答器等軌旁設備的實際安裝位置要認真核對，確保安裝位置無誤。

加強與設計單位的溝通對接。建設改造初期，運營管理單位在做好前期技術交底工作的同時應加強對高普結合部設計方案的審查，加強與設計單位的溝通協調，避免因溝通不足導致設計方案存在缺陷隱患。

注重實驗室仿真，減少現場動態測試。依托現有的列控仿真測試系統，可以針對C2/C3 級列控系統開展功能和數據測試。依據工程數據，建立關鍵設備測試環境，包括車載設備與地面設備，實現車載設備與地面設備的基本功能，仿真各關鍵實體設備之間的系統接口，對所有列控進路及相關功能進行仿真試驗。設備管理單位對仿真過程嚴格控制，對仿真數據負責。這樣經過實驗室全面的仿真測試后，現場采取抽測方式進行動態驗證，減少測試序列，提高測試進度，降低動態試驗風險及工作量。

3 結束語

通過對高普結合樞紐車站動態試驗數據的分析，指出試驗中的典型問題，并建議從注重信號系統仿真、加強高普結合列控數據管理、加強與設計單位溝通對接等方面，對高普結合樞紐車站的列控動態試驗進行優化和調整。