魏 伟 中国铁路上海局集团有限公司电务部
目前,中国高速铁路技术在实践中不断创新发展,以无线闭塞中心设备(以下简称RBC)为核心的CTCS-3 级列控系统也日趋稳定成熟。但我国高速铁路交叉成网、运输密度高、运营场景复杂,对软件数据的准确性和规范性有着极高的要求。笔者结合管内设备运行情况,对一起RBC 移交场景下暴露出的软件数据管理问题进行分析与探讨。
2020 年 2 月 1 日 9:14,G1570 次(盐城徐盐场-北京南)运行至徐盐客专后马庄站至徐州东京沪场间上行线K1+883处,因ATP 报列车冒进并触发紧急制动停车(实际未冒进),司机手动转 C2 模式于 9:18 开车。
后马庄站办理S→SII→XJF 通过进路,徐州东京沪场办理 SL 侧线接车。RBC 交权边界位于 SII→XJF 进路 S1LQG 末端(RBC 切换执行应答器组 B0022,编号 088-3-02-088),列车越过交权边界后,徐盐RBC1 向列车发送紧急停车命令,G1570 次列车紧急停车。站场及进路如图1 所示。
图1 进路示意图
(1)当RBC 向车载设备发送的完全监控模式行车许可(MA)到达移交边界时,该RBC 作为移交RBC 启动流程,发送移交预告信息(M#201)。在收到车载设备确认后,发送授权相关信息请求(M#202);
(2)接收RBC 根据M#202 中的信息和其管辖范围内的进路信息,向车载设备发送授权相关信息(M#221)。移交RBC根据收到的M#221 信息,延长MA 过边界;
(3)当移交RBC 判断列车最大安全前端通过移交执行边界,则移交RBC 向接收RBC 发送列车通告信息(M#203);
(4)当接收RBC(已完成与车载设备连接)判断列车最大安全前端通过移交执行边界,向移交RBC 发送列车接管信息(M#222),RBC 之间移交结束;
(5)当移交RBC 判断列车最小安全末端已经离开管辖区域,则移交RBC 终止与车载设备通信会话。
RBC 具体移交流程如图2 所示。
图2 RBC 移交流程
(1)办理后马庄站进路SII→XJF,徐盐RBC1 判断行车许可延伸到徐盐RBC1 与京沪RBC7 交权边界处,启动交权流程,向京沪 RBC7 发送预告消息(M#201)。
(2)当徐盐RBC1 判断列车最大安全前端越过交权边界,向京沪RBC7 发送移交通告消息(M#203)。
(3)徐盐RBC1 发送M#203 后,未收到京沪 RBC7 的列车接管信息。徐盐RBC1 需进行列车定位处理,以便在列车最小安全后端驶出交权边界后,徐盐RBC1 中断与车载设备的通信。
G1570 次列车向徐盐RBC1 发送位置报告信息(M#136),如图 3 所示。NID-LRBG 为 088-3-02-088,D_LRBG=10 m,徐盐RBC1 判断列车最小安全后端已越过两RBC 切换执行应答器088-3-02-088,如图4 所示。
图3 RBC 位置报告数据包
图4 列车最小安全后端越过交权点
对于交权边界列车,RBC 在进行列车定位时需要使用边界前应答器(执行应答器之前的088-3-02-086 应答器)所关联进路的SA 号获取边界后的闭塞分区,再根据列车发送的位置报告进行定位。简单来说,RBC 需要对交权边界前的进路及其配置的应答器关联信息进行校验。此处边界前的S1LQ 区段同时关联后马庄站两条发车进路(SII→XJF、SIV→XJF)。
但是进路SIV→XJF 属于徐连线相关未开通进路,因此在徐盐RBC1 的相关交权配置数据中未配置该进路的交权应答器等关联信息。但徐盐RBC1 的联锁接口表中,却配置了该条进路信息。两者不一致,造成校验失败,触发防护处理,向车载设备发送无条件紧急停车(M#16),列车触发冒进停车。
(1)设备供应商思考不全面,数据管理有漏洞。徐盐RBC1数据配置以设计院提供的列控数据表为输入,其进路数据表包含徐连客专预留进路。设备供应商为避免后续改造频繁变更,在徐盐RBC1 配置数据和徐盐RBC1-CBI 接口数据中均配置了后马庄预留的SIV-XJF 发车进路,但与该进路对应的应答器信息却未配置到位。
(2)软件仿真和现场测试的数据验证方法不够全面,特别是故障场景需进一步研究。正常情况下,列车双电台进行交权时,列车估计前端越过交权边界前,徐盐RBC 及时接收到京沪RBC7 发送的接管消息(M#222),徐盐RBC1 会判断交权流程结束,该问题无法暴露出来。对RBC 移交场景,现场测试未考虑该场景的异常情况,室内仿真试验也仅仅考虑了单电台移交相关的功能验证。
(1)修改RBC 配置数据,立即解决徐盐RBC1 问题隐患。由于涉及线路未开通,对相关数据清理删除。后期严格按照工程项目进度,数据逐步进行部署,严禁提前增加或预留无关数据。
(2)全面排查管内所有RBC 软件数据,特别是RBC 交权边界的相关配置数据,避免同样问题反复发生。各单位各部门在数据编制、审核和制作过程中,要积极对接加强沟通。对分阶段开通或预留线路数据要重点梳理、充分思考、严谨编制,避免潜在隐患。
(3)严格软件数据内部编制和测试流程。设备供应商软件编制人员应严格遵守软件制作标准流程,提高岗位责任心。严禁凭主观经验臆测,对过渡软件、预留数据更应慎之又慎,切不可把软件数据运用质量寄托在测试环节上,应从源头提高软件制作的准确性。软件测试人员应编制全覆盖测试案例,再量化成详细的测试序列来验证预设测试案例的正确性。对于现场发现的各类问题隐患,要不断总结归纳,逐步完善测试案例。
(4)加大科研投入,进一步研发仿真测试系统,提高软件运用的可靠性。目前高铁客专线路开通运营前需要全面系统的联调联试工作,耗费大量的人力物力财力。部分改造工程项目涉及既有运营线路,线路验证工作仅能在有限的夜间天窗段进行,更是加大了联调联试工作的困难。同时联调联试期间发现软件问题,也存在仓促修改忙中出错的风险。尽快研发仿真测试系统,全面模拟现场试验环境,早发现早克服是减少数据错误,提升软件质量的关键。
近年来,随着我国路网规模的不断拓展,新线以及新线引入既有线或枢纽车站的工作量不断增加,对设备软件数据的准确性提出更高要求。日常运行正常的软件数据,可能隐藏着不为我们所知的问题隐患。各级部门需要本着严谨科学的态度,在数据源头、编制、验证等方面层层严格卡控,同时不断总结经验,完善验证方法,确保软件数据安全可靠。