通信传输造成制动阀切除的原因分析

张 晶

（大秦铁路湖东电力机务段，山西 大同037005）

1 问题的提出

大秦铁路重载运输的同步操纵采用GSM-R 通信为基础的LOCOTROL 系统控制的组合列车模式， 在主从控机车之间的减压指令传输中出现问题，会造成主控机车减压排风，从控机车检测到意外流量，随即将从控机车制动阀切除，即出现制动阀切除故障。

2 故障特点

制动阀切除故障，会造成组合列车单边制动，即只有主控机车一个排风口工作，会延长制动时间、增加制动距离同时造成列车制动力不平均出现纵向冲动。在2013 年全年发生331 件，已经对正常的运输工作产生严重影响。

3 原因分析

3.1 重载组合列车的通信流程

GSM-R 系统包括移动交换子系统 （SSS）、 移动智能网子系统（IN）、通用分组无线业务子系统（GPRS）、无线子系统（BSS）、无线终端、运营与支撑子系统（OSS）等部分。

通过铁路GSM-R 网络的分部情况可以分析出控制数据的传输过程， 为主控机车LOCOTROL 系统→主控机车OCU→BTS→BSC→MSC→地面应用节点→MSC→BSC→BTS→从控机车OCU→从控机车locotrol 系统。

3.2 故障分析

选取7 月19 日发生的77111 次重载两万吨组合列车，HX1-71主控+HX1-36 从控出现的故障为内容进行分析。

3.2.1 查看LOCOTROL 日志

在从控机车HXD10036 DP 日志显示7 月19 日08:07:04 意外流量。

3.2.2 查看PRI 接口及OCU 日志

按照故障的时间点查询地面应用节点到MSC 记录情况并同时与主从控机车的OCU 设备数据记录进行对比。

通过数据对比发现，主控机车所发送的减压指令经过对比发现没有发生误码，及从主控机车到→地面应用节点的过程中都处于正常状态。

主控PRI 接口记录：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

图1 从控机车PRI 接口数据

图2 从控机车OCU 数据

通过数据对比发现， 图1 中编号为4916 的指令和图2 中编号为7273 的指令相同， 可以说明地面应用节点→MSC 的传输过程中没有发生误码。 但将图6 中编号为4916 的指令和图7 中编号为31436 的指令对比发现在后半段指令中出现了误码。

从控：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

从控OCU（MT 模块14982773071）在8:07:05.816- 8:07:06.161 从YQ-XZ03B_2 小区切换至YQ-XZ04A 小区 （Better Cell 功率预算切换）。

根据故障时间可以看出，在发生故障期间，从控机车即将要进行切换小区，从控机车小区切换正常。

3.3 结论

1）8:07:05.816- 8:07:06.161 期 间， 从 控OCU 正 在 执 行 从YQXZ03B_2 小区切换至YQ-XZ04A 小区的越区切换过程。

2）08:07:05.758，AN 节点向从控OCU 转发主控发出的减压指令，正好处于从控OCU 执行越区切换期间之前的几十毫秒。

3）从控OCU 设备在此时收到AN 转发的主控减压指令为传输发生错误的指令，造成从控机车没有响应主控机车的减压指令。

4） 在同一时刻，AN 节点将主控机车可控列尾控制盒的排风指令转发到列尾主机，由于列尾主机的位置不在越区切换区段，因此可控列尾主机收到该指令并返回了响应。

4 解决方案及建议

在K277+262 至K287+493 区段内是YQ-XZ03 基站所覆盖区域，在此区域共有远端直放站8 台。 在发生故障期间OCU 与AN 节点之间通信链接虽然没有中断，但是OCU 在该区段因为上行电平较低，上行通信质量较差，从而导致上行误包率增大，无法保证数据的正常传输。在此期间主控OCU 转发的DP 指令可能无法准确的发送到AN 节点，使得从控机车OCU 收到错误的DP 指令，造成从控机车无法及时响应主控机车的减压指令。

［1］钟章队,等.铁路数字移动通信系统[M].北京交通大学出版社,2012.

［2］GE 公司.LOCOTROL 系统维护手册（文号5004357）[Z].