高速铁路列控数据管理典型问题分析与探讨

2018-10-22 06:22
铁路通信信号工程技术 2018年9期
关键词:列控应答器数据表

陈 雄

(中国铁路太原局集团有限公司电务处,太原 030013)

中国列车运行控制系统(简称列控系统)是保证高速铁路动车组运行安全、提高运行效率的核心技术装备,列控数据作为列控系统可靠运行的重要基础,是保障动车组运行安全的关键数据。本文针对太原铁路局列控数据管理中遇到的典型问题进行分析并提出一些建议。

1 列控数据管理概况

列控数据由列控基础数据、列控工程数据表、列控设备配置数据(含报文)组成。其管理工作涉及电务、工务、供电等专业,需要建设、勘察设计、设备制造、施工和运营维护等单位分工负责、密切协作,共同保证列控数据正确、完整和有效。

1.1 列控基础数据

列控基础数由电务类的列车信号机、轨道电路绝缘节及分割点公里标、轨道电路长度、轨道电路制式及载频、级间转换公里标、RBC切换点公里标、列控顶棚速度等,工务类的线路名称、正线起讫里程、线路允许速度、线路坡度、特殊的桥梁隧道信息、里程长短链、道岔信息、异物侵限、车站名称等和牵引供电类的正、反向运行分相区断电标志牌公里标等组成。

列控基础数据由建设、施工单位和电务、工务、供电等设备管理单位编制形成,数据内容必须与实际工程一致,铁路局电务处负责统一归口管理。

1.2 列控工程数据表

列控工程数据表由车站信息表、正线信号数据表、应答器位置表、进路信息表、RBC信息表、线路坡度表、线路速度表、桥梁隧道信息表、里程断链明细表、道岔信息表、里程系信息表、正线起讫里程表、分相区信息表、站台侧信息表等组成。

列控工程数据表由设计单位根据列控基础数据编制形成,是列控设备配置数据和工程数据参数化的重要依据,建设单位和铁路局电务处负责组织审核。

1.3 列控设备配置数据

列控设备配置数据包括列控中心、RBC、临时限速服务器软件配置数据和应答器报文数据等。列控设备配置数据由设备供应商根据工程数据表编制形成,并对列控设备配置数据的正确性终身负责。

列控设备配置数据由建设单位和铁路局电务处负责组织施工、设备维护单位进行仿真试验、施工换装、联调联试和日常运用维护等工作。

2 列控数据管理典型问题

2.1 列控基础数据编制规范掌握不清

列控基础数据编制工作是保证列控数据整体准确无误的关键环节,但不少负责编制的施工单位对规范标准掌握不清,提报的列控基础数据与要求不符。一是涉及线路分步开通施工时,工务专业提供的基础数据范围仅为线路设备开通范围,而未提供列控设备管辖范围延伸段未开通线路数据;二是供电专业提供的分相区数据起止里程按照分相区中性区段起止里程提供,未按照正反向断电标位置提供;三是电务专业提供的信号数据表中信号点里程未考虑线路方向、信号点类型未考虑反向接近区段多个区段合并成一个闭塞分区情况;四是由于测量工具、测量基准和人为因素,导致不同专业提报的列控基础数据存在误差。

针对上述问题,要求施工单位学习掌握技术规范要求,统一以工务专业数据为基础测量,重新编制提报,由设备管理单位进行现场复核,报建设单位和相关业务处室审批后,交电务处统一发布,确保数据准确完整。

2.2 列控工程数据表与列控基础数据不一致

列控工程数据表依据列控基础数据编制形成,两者相关数据必须保持一致,但由于设计单位编制审核不认真,多次出现问题。如大西高铁动态调试期间,试验列车下行反向I道接入某站岔区时,车载DMI显示“载频核对不一致”,HU码变为H码,触发紧急制动停车;经数据分析发现,试验列车在经过编号为3073的应答组时,收到描述后续轨道区段的CTCS-1信息包载频为2 000 Hz,而实际收到载频为2 600 Hz,两者载频核对不一致,ATP按无码处理,触发制动停车;经查找发现,设计单位编制的信号数据表将该站下行反向2-6DG载频错误写为2000-2,实际应为2600-2。

针对上述问题,设计单位重新编制发布列控工程数据表,应答器设备厂家编制修改涉及到的两组应答器组报文后,复测通过。

2.3 应答器安装位置与列控工程数据表位置不一致

应答器设备应严格按照列控工程数据表位置安装施工,但存在施工单位安装设备时,因测量误差多次出现问题。如大西高铁动态调试期间,试验列车在区间下行线正向运行时, DMI显示“K239应答器信息缺失”;经数据分析发现,列车经过编号为3851应答器组时,报文描述距离该应答器组640 m为编号3875应答器组,实际列车走行827 m后,才收到该应答器组,误差为187 m;经查找发现,编号3875定位应答器组实际安装位置与设计要求偏差200 m。

针对上述问题,施工单位在天窗点内按要求重新移设该应答器组后,复测通过。

2.4 列控工程数据表编制考虑不周全

列控工程数据表由设计单位依据列控基础数据并综合考虑各种特殊场景进行编制,但存在对特殊场景考虑不周全造成的设计类缺陷问题。如大西高铁动态调试期间,试验列车区间下行线运行,经过某线路所TSS→TXDN进路转线运行,在通过TSS运行至岔区时,NBP由85 km/h出现明显下降,收到U2S码后恢复,如图1所示。

图1 某线路所TSS→TXDN进路示意图Fig.1 The route from TSS to TXDN in a block post

经数据分析发现,列车运行至岔区但未接到U2S码时,距EOA目标距离为630 m,不满足85 km/h降到0 km/h的制动距离650 m,故车载起模点发生变化NBP降速。分析发现列控工程数据表中,X1LQG长度为608 m, 且TSS→TXDN转线进路因考虑到普速车上线问题未设计发码,属于特殊场景未考虑到位。

针对上述问题,鉴于轨道电路已经定型难以改造,最终采用对TSS-TXDN进路中的106DG进行补码方案,补码后106DG与X1LQG总长度774 m,满足85 km/h降到0 km/h的制动距离要求,复测通过。

2.5 列控设备配置数据错误,仿真试验未能发现问题

仿真试验是验证列控配置数据是否满足工程设计、系统功能其相关系统接口需求的关键环节,绝大部分问题能及时发现,但也存在部分隐蔽问题,由于仿真环境局限性难以发现。如太原枢纽增加区间占用逻辑检查功能施工期间,某站列控中心软件换装后,无法与联锁设备正常通信,列控中心软件回退后与联锁设备通信恢复正常。经数据分析发现,该站列控中心软件与联锁设备通信参数配置错误,该站为区域联锁子站,无独立联锁设备,列控中心配置的联锁设备安全协议校验源地址应与区域联锁主站联锁设备安全协议校验源地址一致,但实际却按照该站为正常联锁车站配置。进一步分析发现,因仿真试验测试时,搭建的测试环境未采用真实联锁设备进行接口测试,且使用的联锁仿真软件通信参数也配置错误,最终造成仿真试验未发现。

针对上述问题,设备厂家修改列控中心软件与联锁设备通信配置参数并仿真试验,重新施工换装后,试验良好。

2.6 应答器报文数据未严格按规范标准编制

应答器报文编制是由设备厂家根据列控工程数据表,并按照应答器应用原则利用报文辅助工具编制生成,经测试验证通过后,写入应答器。应答器报文一般不安排仿真测试,厂家测试发布后直接上道使用,导致部分问题只有在特殊场景下发现。如太原枢纽施工期间,某站因施工影响,站内设置45 km/h的临时限速,列车在经过直进侧出的S-VIG-XTN进路时,300S型ATP由完全模式转入部分模式。经数据分析发现,300S型ATP满足“侧线出发接收到UU/UUS且出站信号机类型为2且列车位置越过出站闭塞位置100 m且处于出站信号机轨道电路上且(如UUS下有大号码道岔NBP<道岔限速+5,否则NBP<50 km/h)”条件时会由完全模式转入部分模式。经进一步查找分析发现,前方站无源应答器描述该站出站信号机XTN类型为2,与现场实际不符,实际该出站信号机XTN类型为7。

针对上述问题,设备厂家重新编制前方站无源应答器报文,将报文描述的XTN出站信号机类型修改为7,现场改写该组应答器报文后,复测通过。

2.7 跨专业、跨局间数据调整配合不到位

列控数据修改牵一发而动全身,无论是线路参数优化、结构设计修改,都会导致列控数据整体变更,影响工程进度。一是供电专业接触网分相区断合标位置优化调整后,未及时提报基础数据,导致过分相数据与实际有误差,动车组自动过分相存在安全隐患;二是涉及跨局的列控基础数据因互相沟通不到位,存在列控设备延伸段列控基础数据不一致、列控设备配置数据修改不同步问题。有时虽不影响行车,但存在特殊场景下的安全隐患问题。

针对上述情况,如发现数据不符必须及时进行现场调查复核,积极沟通联系修改,确保数据的一致性。

3 列控数据管理有关建议

3.1 做好列控基础数据的采集编制工作

一是要建立专业的列控基础数据采集编制队伍,强化数据管理的专业性,从数据源头上确保不同专业基础数据采用里程体系一致,数据符合规范要求并准确无误;二是要不断改进数据测量方法,减少因人为因素导致的测量误差,充分利用工务专业的CPⅢ系统,采用先进测量工具,提高数据测量精度;三是加强电务、工务、供电专业间的沟通联系,提前对接需求,尽量避免后期因运营里程、线路允许速度、分相区、胶结绝缘位置变动等引发列控基础数据变更。

3.2 做好列控工程数据表的编制审核工作

一是要采用自动化编制软件,实现列控工程数据表的自动编制、校验、生成,减少人工编制工作量,提高编制效率和数据准确性;二是要强化枢纽地区特殊场景的研究,确保编制列控工程数据表能适应枢纽地区复杂的交路要求,尽量避免因前期方案研究不到位,导致的设计缺陷。

3.3 做好列控设备配置数据的编制测试工作

一是要严格按照列控工程数据表范围开展列控配置数据编制工作,严禁超范围变更数据;二是搭建的仿真测试环境、数据配置要与现场实际设备一致,尤其是与联锁、CTC等外部设备接口要与真实设备连接测试;三是严把数据测试、发布流程,内部测试要全面,尤其是做好与外部设备接口通信参数核对工作;四是要有针对性的做好不同型号车载设备互联互通仿真测试,尽量减少联调联试和正式运营阶段因车载设备无法适应地面数据造成的修改变更。

3.4 做好列控配置数据的仿真试验和变更管理工作

一是设备维护单位仿真试验制定的测试表格要有针对性,要严格按照数据变更范围和测试大纲进行测试,尤其是枢纽地区涉及的特殊场景要重点关注,确保列控系统的功能、数据试验完整准确;二是要不断规范列控设备配置数据的换装变更管理,设备厂家提出变更申请时,要附带完整的列控配置数据变更等级评定报告、出厂测试报告和发布报告。涉及应答器报文数据变化时,提供车载ATP仿真测试情况,设备维护单位要建立完整的列控配置数据变更记录, 注明设备类型、软件版本号、更换日期, 更换人、配合人签名等。

3.5 做好高速铁路列控系统联调联试工作

随着列控系统集成度越高,故障的隐蔽性和突发性也越强,要充分发挥好列控系统联调联试作用。一是列控系统联调联试前要确保轨道电路分路良好,避免因钢轨生锈导致试验列车掉码问题,影响联调联试;二是必须对所有动车组走行线路进行全覆盖实车试验,同时对枢纽地区要尽可能多的利用不同类型ATP进行互联互通试验,消除可能存在的安全隐患。

3.6 做好局间列控数据变更的沟通对接工作

列控系统施工改造涉及局间列控数据变更时,涉及的路局必须做到提前对接沟通。一是要明确数据变更范围、施工影响范围和开通日期等关键节点;二是要共同对涉及变更的列控基础数据进行采集、编制、审核,确保数据的一致性;三是要共同组织进行列控设备配置数据的仿真测试、同步换装和联调联试工作。

3.7 做好列控数据日常运用分析工作

列控数据运用分析是发现设备隐患,指导现场维修,确保列车运行安全、提高列控设备运用质量的重要手段。一是充分发挥日常动态检测、监测系统作用,安排专职数据分析人员,利用DMS、网管、集中监测、车载ATP数据分析系统等终端,实时监测列控设备运行状态,形成动静结合、车上车下结合、中心与现场结合,实现对现场运用设备的超前预测、远程诊断、快速处理;二是建立列控设备运行数据分析工作制度,加强运用考核,对存在的问题及时督促电务段及相关设备供应商进行处理;三是研发建立标准化、规范化、自动化的列控数据管理平台,实现列控基础数据、列控工程数据表、列控设备配置数据间的自动校核比对和运用管理等,提高列控数据管理效率,确保数据正确、完整和有效。

4 结束语

随着我国高速铁路技术的快速发展,列控系统将不断更新换代,尤其是以自主化列控系统、ATO自动驾驶技术为代表的智能铁路发展要求,使得列控系统承担的安全压力愈加凸显,列控数据必须绝对准确。在此背景下,只有通过不断加强列控数据采集、编制、审核、仿真试验、联调联试和日常运用等各个环节的管理工作,落实建设、勘察设计、研发制造、施工安装和运营维护等单位各自安全责任,才能从源头上及时发现列控数据问题,消除设备安全隐患,确保高速铁路动车组安全运行。

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