趙峰,馮飛
(中國鐵路上海局集團有限公司 徐州電務(wù)段,江蘇徐州 221000)
列控數(shù)據(jù)是列控系統(tǒng)可靠運行的重要基礎(chǔ),是保障列車安全運行的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。列控數(shù)據(jù)正確與否會直接影響列車正常運行甚至是安全運行[1]。作為高速鐵路開通運營前重要環(huán)節(jié)的信號系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試,采用綜合檢測車或試驗動車組在動態(tài)條件下對信號系統(tǒng)功能、列控工程數(shù)據(jù)、信號系統(tǒng)間的接口關(guān)系進(jìn)行測試,往往會發(fā)現(xiàn)因為列控數(shù)據(jù)錯誤而影響列車正常運行的情況。
從問題發(fā)生的角度分析列控數(shù)據(jù)錯誤的原因,對列控數(shù)據(jù)管理過程進(jìn)行總結(jié),進(jìn)一步提出優(yōu)化措施,可為相關(guān)單位提供有益借鑒。
信號系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試的目的是通過對軌旁信號設(shè)備狀態(tài)的檢測,為調(diào)試整改提供依據(jù),驗證地面列控系統(tǒng)的相關(guān)功能和與該列控系統(tǒng)相關(guān)的接口關(guān)系、CTC系統(tǒng)的接口及相關(guān)功能是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,為動態(tài)驗收、完善運營管理細(xì)則和系統(tǒng)維護(hù)管理規(guī)章提供依據(jù)[2]。
采用綜合檢測車或試驗動車組在動態(tài)條件下對軌旁信號設(shè)備狀態(tài)、列控系統(tǒng)功能、車站聯(lián)鎖系統(tǒng)接口功能和CTC系統(tǒng)接口及相關(guān)功能進(jìn)行測試[2]。其中中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司通過編制列車實際運行和模擬最可能發(fā)生的故障場景是最有效的測試方法,聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間幾乎所有問題都會顯露在這個環(huán)節(jié)。
鹽通高鐵新設(shè)鹽城大豐、東臺鹽通場、海安鹽通場、如皋南、國道村線路所4個車站和1個線路所、7個中繼站,共12套列控中心,2套RBC和1套TSRS。鹽通高鐵聯(lián)調(diào)聯(lián)試從2020年11月8日—11月24日,共完成346個CTCS-2(簡稱C2)測試序列,339個CTCS-3(簡稱C3)測試序列。
徐連鐵路線路全長180.013km,建設(shè)連云港徐連場、東??h徐連場、新沂南、邳州東徐連場、大許南、連云港存車場6個車站、9個中繼站,共15套列控中心,2套RBC和1套TSRS。徐連高鐵聯(lián)調(diào)聯(lián)試從2020年12月—2021年1月,共完成636個C2測試序列,441個C3測試序列[3]。
列控數(shù)據(jù)分為列控基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、列控工程數(shù)據(jù)表和列控配置數(shù)據(jù)[4]。列控數(shù)據(jù)管理工作主要包括列控基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的編制、提供、審核、發(fā)布;工程數(shù)據(jù)表的編制和審核;列控配置數(shù)據(jù)的編制、仿真試驗、更新請求等。
電務(wù)段作為設(shè)備維護(hù)單位,主要負(fù)責(zé)列控基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和工程數(shù)據(jù)表的審核、仿真及現(xiàn)場試驗對列控配置數(shù)據(jù)的核對和備份更新等[5]。
2.1.1 列控基礎(chǔ)數(shù)據(jù)組成
列控基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是列控工程數(shù)據(jù)表的編制依據(jù),而列控工程數(shù)據(jù)表又是列控配置數(shù)據(jù)的編制依據(jù),設(shè)備廠家根據(jù)列控工程表編制列控中心、應(yīng)答器報文等軟件,這些軟件將直接控制列車運行。由此可見,列控基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是所有列控數(shù)據(jù)的基礎(chǔ),是整個列控數(shù)據(jù)管理中最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)。
2.1.2 列控基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分類
列控基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分為工務(wù)類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、電務(wù)類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和供電類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
工務(wù)類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括線路名稱、正線起訖里程、線路允許速度、線路坡度、特殊橋梁隧道信息、里程斷鏈、道岔信息、異物侵限表等;
電務(wù)類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括正線信號數(shù)據(jù)表、站內(nèi)軌道區(qū)段信息表、RBC切換點公里標(biāo)、應(yīng)答器級間轉(zhuǎn)換公里標(biāo)、列控頂棚速度表等;
供電類數(shù)據(jù)主要是正反向運行分相區(qū)信息。
2.1.3 列控工程數(shù)據(jù)表組成
列控工程數(shù)據(jù)表主要包括車站信息表、正線信號數(shù)據(jù)表、應(yīng)答器位置表、進(jìn)路信息表、RBC信息表、線路坡度表、線路速度表、橋梁隧道信息表、分相區(qū)信息表、線路里程斷鏈明細(xì)表、異物侵限信息表、道岔信息表、大號碼道岔數(shù)據(jù)包發(fā)送條件檢查范圍表、里程系信息表、正線起訖里程表等。
2.1.4 列控配置數(shù)據(jù)組成
主要包括應(yīng)答器報文及列控中心報文等。
列控方面的數(shù)據(jù)核對主要包括列控工程數(shù)據(jù)表和現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的核對,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和工程數(shù)據(jù)表的核對[6],列控基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和LKJ的核對、列控工程數(shù)據(jù)表和對應(yīng)圖紙的核對,列控工程數(shù)據(jù)表對列控中心報文、應(yīng)答器報文的核對、列控工程數(shù)據(jù)表和RBC行車許可的核對,臨時限速設(shè)置說明的核對??梢?,核對列控數(shù)據(jù)最重要的依據(jù)是列控工程數(shù)據(jù)表,而基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的核對是核對列控數(shù)據(jù)的第一步,也是最重要的一步。
2.2.1 列控工程數(shù)據(jù)表和現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的核對
首先,建設(shè)單位組織施工單位,根據(jù)設(shè)計提供的相關(guān)數(shù)據(jù)編制列控基礎(chǔ)數(shù)據(jù);其次,施工單位和設(shè)備管理單位根據(jù)現(xiàn)場實際情況對列控基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核,做到準(zhǔn)確無誤后提交設(shè)計單位和電務(wù)段主管進(jìn)行審核,同時作為編制工程數(shù)據(jù)表的依據(jù)。
但由于工期緊張,實際情況往往是倒過來的,列控工程數(shù)據(jù)先于列控基礎(chǔ)數(shù)據(jù)出來,設(shè)備廠家根據(jù)工程數(shù)據(jù)編制軟件。這樣做的結(jié)果使得現(xiàn)場施工和當(dāng)初設(shè)計存在誤差;或者由于施工客觀條件受限,無法按照施工圖設(shè)計建設(shè),勢必會造成現(xiàn)場數(shù)據(jù)和工程數(shù)據(jù)不一致。如果誤差在允許范圍內(nèi),對列車運行或軟件編制不會有影響。但如誤差較大,則需要站前根據(jù)設(shè)計去修改數(shù)據(jù),或者設(shè)計根據(jù)現(xiàn)場已有的數(shù)據(jù)修改工程數(shù)據(jù),這樣會連帶修改相關(guān)的列控軟件。所以,正確的列控基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是后面所有數(shù)據(jù)及軟件的基礎(chǔ)。
2.2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和列控工程數(shù)據(jù)表的核對
現(xiàn)場數(shù)據(jù)核對完成后,施工單位會匯總?cè)康碾妱?wù)類列控基礎(chǔ)數(shù)據(jù),這時需要再次核對。同時,由于列控配置數(shù)據(jù)還包括工務(wù)類、供電類數(shù)據(jù),所以還需要核對工務(wù)類、供電類基礎(chǔ)數(shù)據(jù),每個類別核對的側(cè)重點也不盡相同。
工務(wù)類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)需要核對車站名信息、過岔速度、線路速度和坡度,重點核對速度和坡度。
電務(wù)類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)核對級間轉(zhuǎn)換、RBC切換信息、站內(nèi)軌道區(qū)段、正線信號數(shù)據(jù)、站臺測信息、頂棚速度信息,電務(wù)段對電務(wù)類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都需要重點核對。
供電類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)核對分相區(qū)信息。重點核對工程數(shù)據(jù)表中的分相區(qū)起始點公里標(biāo)要包含供電類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的分相區(qū)的起始點公里標(biāo)。
其中,速度數(shù)據(jù)是列控系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù),直接關(guān)系行車安全,必須嚴(yán)防超速。
2.2.3 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和LKJ的核對
基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和LKJ數(shù)據(jù)核對,要求是二者必須保持一致。
2.2.4 列控工程數(shù)據(jù)表和圖紙的核對
雖然工程數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)是根據(jù)施工圖生成,但圖紙和工程數(shù)據(jù)的核對是必須的。
2.2.5 列控工程數(shù)據(jù)表與列控報文、應(yīng)答器報文的核對
列控報文和應(yīng)答器報文編制的依據(jù)就是工程數(shù)據(jù)表,仿真試驗和現(xiàn)場試驗提取的所有列控報文,以及無源應(yīng)答器報文都需要根據(jù)工程數(shù)據(jù)去核對,這是仿真試驗和現(xiàn)場試驗的核心內(nèi)容,因為這兩種設(shè)備的數(shù)據(jù)將直接影響行車,例如應(yīng)答器鏈接包錯誤會導(dǎo)致列車報應(yīng)答器丟失或者引起制動,甚至?xí)|發(fā)緊急停車;線路速度包錯誤或臨時限速包錯誤可能會導(dǎo)致列車超速,這是相當(dāng)危險的,因為沒有任何設(shè)備可以卡控這一錯誤[7];分相區(qū)信息包錯誤可能會導(dǎo)致列車停在分相區(qū)中,影響行車;軌道區(qū)段包錯誤,列車載頻有誤會導(dǎo)致無法解析碼序,觸發(fā)制動或停車等等。因此所有數(shù)據(jù)都需要重點核對。
此外,還需要注意特殊點的數(shù)據(jù)核對,例如存車場股道分割點處的調(diào)車應(yīng)答器,其對應(yīng)的是列車信號機,還是調(diào)車信號機,發(fā)送的報文是不一樣的[8]。
2.2.6 列控工程數(shù)據(jù)表和RBC的行車許可核對
在C3等級中,列車根據(jù)RBC提供的行車許可控車,不考慮地面應(yīng)答器和列控中心發(fā)送的報文信息。在仿真試驗中,行車許可中的各種信息包要重點核對,核對方法類似應(yīng)答器和列控中心報文的核對。
2.2.7 臨時限速設(shè)置說明的核對
仿真試驗由于客觀原因需要限速時,須以臨時限速設(shè)置說明為準(zhǔn)。為了限速能夠正常下達(dá)并執(zhí)行,必須確保限速設(shè)置使用說明的正確性,這就需要前期進(jìn)行核對。核對內(nèi)容為限速管轄范圍是否正確、限速值是否符合要求等。
隨著工程進(jìn)度的推進(jìn)和設(shè)計變化等原因,工程數(shù)據(jù)表的版本也會多次變更,例如徐連線變更17次,鹽通線變更15次,而作為核對依據(jù)的工程數(shù)據(jù)表,每次變更都需要仔細(xì)查看其修改記錄,確定影響范圍。所有的數(shù)據(jù)變化都需要及時和廠家聯(lián)系,確認(rèn)編制的軟件是否需要更新,避免廠家做軟件時數(shù)據(jù)發(fā)生遺漏。同時,提取的報文也需要根據(jù)最新版工程數(shù)據(jù)去核對。
通過歸類鹽通高鐵和徐連高鐵聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間的問題,大致可以分為以下幾個類別:車載邏輯類、列控數(shù)據(jù)類、軟件邏輯類、硬件設(shè)備類、場景配合類。其中,列控數(shù)據(jù)類、車載邏輯類都需要核對列控數(shù)據(jù),而設(shè)備硬件類、軟件邏輯類和場景配合類問題不涉及列控數(shù)據(jù),此處不進(jìn)一步分析。
問題描述:采用300S車載設(shè)備的試驗車經(jīng)鹽通下行線正方向運行至國道村線路所通過,K142級間切換點處允許速度由250 km/h抬升至300 km/h,約3 s后突降至250 km/h。
原因分析:由于車載設(shè)備只能依據(jù)8組最近相關(guān)應(yīng)答器組去定位等級轉(zhuǎn)換點位置,當(dāng)?shù)燃夀D(zhuǎn)換預(yù)告應(yīng)答器編號不在8組內(nèi)時,等級轉(zhuǎn)換點的C2允許速度會變?yōu)闊o效值,導(dǎo)致C3允許速度變?yōu)?10 km/h,隨后收到第9組應(yīng)答器(等級轉(zhuǎn)換執(zhí)行應(yīng)答器)后,轉(zhuǎn)入C2等級,造成允許速度由250 km/h抬升至300 km/h,約3 s后突降至250 km/h。
采取措施:此場景為車載固有邏輯,再版軟件將做出優(yōu)化。但由于修改車載邏輯周期太長,采取修改地面應(yīng)答器信息的措施,原設(shè)置的兩組C3→C2預(yù)告應(yīng)答器組均維持不變,在090-1-11-013(第5組)無源應(yīng)答器組內(nèi)增補C3→C2預(yù)告信息,增補預(yù)告信息后,該預(yù)告點應(yīng)答器組與執(zhí)行應(yīng)答器組的組間距數(shù)量為8,滿足300S車載邏輯的要求。
3.2.1 列控工程數(shù)據(jù)表和現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)核對不一致
問題描述:徐連高鐵聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間,列控工程數(shù)據(jù)表和現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)核對發(fā)現(xiàn)某站2組岔間距離中間渡線絕緣位置和施工圖紙相差較大。
原因分析:由于工務(wù)原因無法按照設(shè)計圖施工,并且沒有和相關(guān)單位溝通。
解決措施:通過修改現(xiàn)場列控軟件去克服,并更新列控工程數(shù)據(jù)表中進(jìn)路信息表。
3.2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和列控工程數(shù)據(jù)表核對不一致
問題描述:徐連高鐵聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間,某站間有處分相區(qū),雖然工程數(shù)據(jù)表中分相區(qū)長度包含了供電類數(shù)據(jù),但包含余量不足。
原因分析:經(jīng)過和設(shè)計溝通,發(fā)現(xiàn)此處設(shè)計漏掉了短鏈數(shù)據(jù)。
解決措施:通過修改現(xiàn)場列控軟件去克服,并更新列控工程數(shù)據(jù)表中分相區(qū)信息表。
3.2.3 列控工程數(shù)據(jù)表和圖紙核對不一致
問題描述:徐連高鐵聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間,列車經(jīng)過某站1LQ時,造成制動。
原因分析:分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)造成制動原因是列控中心發(fā)送的載頻和列車實際收到的載頻不一致,涉及圖紙和現(xiàn)場施工情況都是正確的,而列控工程數(shù)據(jù)表中信號數(shù)據(jù)表里的軌道區(qū)段長度不一致。經(jīng)過和設(shè)計單位溝通,得知是列控工程數(shù)據(jù)表沒有及時更新修改,導(dǎo)致軟件用了舊的數(shù)據(jù)。
解決措施:通過修改現(xiàn)場列控軟件去克服,并更新列控工程數(shù)據(jù)表中信號數(shù)據(jù)表。
3.2.4 列控工程數(shù)據(jù)表與應(yīng)答器報文核對不一致
問題描述:列車在某站2G發(fā)車,經(jīng)徐連高速上行線反方向運行,單電臺目視進(jìn)行RBC移交未成功。
原因分析:列車收到中繼6站B1174應(yīng)答器(103-5-08-004-1)報文,含有RBC切換命令反向ETCS-131包,其中RBC編號為RBC1,電話號碼為9241 1201,列控數(shù)據(jù)表中徐連RBC1電話號碼為9241 1501,問題為應(yīng)答器報文描述與列控數(shù)據(jù)不一致導(dǎo)致。
解決措施:修改地面相關(guān)應(yīng)答器報文中ETCS-42包。
由于列控數(shù)據(jù)包含數(shù)據(jù)量龐大,且列控系統(tǒng)又和多種設(shè)備接口,聯(lián)調(diào)聯(lián)試發(fā)現(xiàn)的問題普遍采用修改列控軟件來完成,給設(shè)備維護(hù)單位增加了很多工作量[9],因此為了避免出現(xiàn)問題,必須加強列控數(shù)據(jù)管理。
列控系統(tǒng)涉及設(shè)備種類較多,一旦數(shù)據(jù)發(fā)生變化,需要提高數(shù)據(jù)變化的敏感度,確認(rèn)數(shù)據(jù)變化影響范圍,因為1個列控數(shù)據(jù)的變化有可能導(dǎo)致多種列控軟件發(fā)生變化。例如某站僅修改了進(jìn)站信號機公里標(biāo)1 m的數(shù)據(jù),就會直接造成多處應(yīng)答器、列控中心、RBC和TSRS 4種設(shè)備軟件都連帶發(fā)生變化。又如移動1處應(yīng)答器組,造成列控中心、RBC、相關(guān)應(yīng)答器同時變化。而且要注意核對應(yīng)答器數(shù)據(jù)變化時,不僅要考慮正向應(yīng)答器鏈接信息是否正確,還特別要注意反向數(shù)據(jù)有沒有及時更新,因為反向數(shù)據(jù)容易被忽略。
列控系統(tǒng)外部接口眾多,包括與運輸、站場、線路、牽引供電等專業(yè)的接口,信號專業(yè)應(yīng)主動加強與相關(guān)專業(yè)接口協(xié)調(diào),尤其數(shù)據(jù)變化時,發(fā)現(xiàn)問題及時與設(shè)計溝通,從源頭確保列控數(shù)據(jù)的正確性。
由于工期短,經(jīng)常會造成仿真試驗和現(xiàn)場試驗同步進(jìn)行,電務(wù)段需要統(tǒng)籌合理安排仿真試驗時間和人員組織[10],避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)漏審、漏核的情況,并要強化列控軟件測試、仿真試驗環(huán)節(jié)管理,盡早發(fā)現(xiàn)并處理問題。
以鹽通、徐連聯(lián)調(diào)聯(lián)試為實際案例,通過總結(jié)列控數(shù)據(jù)管理重點及對聯(lián)調(diào)聯(lián)試出現(xiàn)的常見問題進(jìn)行分析,對進(jìn)一步加強列控數(shù)據(jù)管理提出建議,旨在為相關(guān)設(shè)備維護(hù)單位提供有益借鑒。