動態檢測試驗中發現信號設備載頻問題及處理

趙宏宇

趙宏宇:沈陽鐵路局電務處 注冊監理工程師 110001 沈陽

車載設備載頻鎖定一般有3種方式，分別為利用應答器鎖定、利用軌道電路的載頻鎖定邏輯鎖定，及利用人機界面單元 DMI的選擇鎖定。在CTCS-2級區段，優先采用應答器(CTCS-1包軌道電路信息)鎖定載頻，在未收到應答器信息的情況下，按CTCS-0級區段鎖頻方法執行。使用DMI選擇和軌道電路載頻鎖定是按最新接收到的指令鎖頻。

機車信號設備載頻鎖定或切換原則為:機車車載信號設備收到1700-1、2000-1、2300-1、2600-1、1700-2、2000-2、2300-2、2600-2載頻并同時收到25.7 Hz低頻碼時，應分別一一對應鎖定接收下行1700 Hz單載頻、鎖定接收上行2000 Hz單載頻、鎖定接收下行2300 Hz單載頻、鎖定接收2600單載頻，切換到接收下行載頻、切換到接收上行載頻、切換到接收下行載頻、切換到接收上行載頻。

1 載頻鎖定錯誤問題及處理

1.1 故障現象

在某單線半自動閉塞區段，區段間共有5個軌道電路設備配置相同的車站，車站接近及站內軌道電路采用ZPW-2000設備，車站聯鎖設備類型為計算機聯鎖。設備開通前，用試驗車對下行方向機車信號進行試驗時，每個車站都排列了正線通過進路，試驗列車的機車信號設備上/下行載頻開關放到下行側。試驗列車通過的第一車站松江站下行接近，下行咽喉岔區、下行I股道，機車接收電碼化信息都為綠碼。當機車信號顯示正常，列車越過出站信號后，機車信號掉碼，但越過出站內方第2個道岔區段時，機車信號上/下行載頻切換燈閃爍，機車信號保持白燈狀態運行到第2個車站接近時，機車信號仍然保持白燈，一直延續到股道。這時試驗機車上添乘工作人員把上/下行載頻開關反復扳動幾次并最后放在下行側時，試驗列車在股道收到綠碼，試驗列車越過第2個車站出發后，出現和第1個站出站后相同的情形，在接近第3個、第4個、第5個車站之前，機車添乘人員都需要重新扳動上/下行載頻開關才能正常收到綠碼。

1.2 原因分析

第1個車站電碼化布置情況為接近區段收到電碼化信息載頻是2300-1，低頻為11.4 Hz;進站內方道岔區段及股道收到載頻是1700-1，低頻為11.4 Hz，出站內方第1個道岔無碼，第1個區段載頻為2000-1，低頻為25.7 Hz的載頻切換鎖閉碼。其他幾個站也是同樣布置，頻率分布如圖1所示。

從圖上分析可以看出，試驗列車經過正線出站內方第2個區段，由于載頻切換設計錯誤，限定車載信號設備只能接收上行的單載頻信號，在列車運行到第2站接近時，由于地面是下行載頻信息，因此機車信號一直顯示白燈，車上添乘人員發現沒有碼后，扳動了上/下行載頻開關并放在下行位置，使車載設備能夠重新接收下行載頻信息。

圖1 車站電碼化頻率分布圖

通過查看這幾個站的設計圖紙，發現在機車信號電碼化電路設計圖中，鎖頻環節出現設計錯誤，下行方向的載頻鎖定按規定應該用下行載頻(1700-1、2300-1、1700-2、2300-2)中的一種，但由于設計疏忽，導致上行方向載頻用反。

1.3 問題處理

針對上述問題，提出2套解決方案:一是重新按同方向配置鎖頻區段，即上、下行方向對應用上、下行載頻，這種情況比較適合于自動閉塞區段經常有側線接車、發車的情況，是預防和控制載頻干擾的有效手段，同時避免司機過于頻繁扳動上/下行載頻開關。二是取消鎖頻碼設計，這種情況比較適合載頻干擾較小，很少反方向運行的車站。根據這5個車站實際運營情況，經過鐵路局批準，設計部門變更電碼化電路設計方案，取消了鎖頻電路，從而使問題得到克服。

2 CTCS-2級區段應答器報文數據載頻和地面不一致問題及處理

2.1 故障現象

在客運專線開通前，利用動車組進行試驗時，發現上行方向從既有線進入客運專線上載時，雖然上載成功，但上載同時動車組發出緊急制動指令停車，速度降到0 km/h后，司機按緩解鍵緩解成功后，列車ATP設備按PS(部分監控)模式以低于45 km/h速度運行到下個區段，轉為FS(完全監控)模式后運行正常。

2.2 原因分析及處理

通過對運行數據分析發現，試驗列車在上載點之前允許速度模式曲線未抬升，導致車載ATP設備因超速而觸發緊急制動。允許速度模式曲線未抬升的原因是始發站(C0區段)XN信號點處，無源應答器的 ［CTCS-1］包中寫明的級間切換點前2000 Hz ，工單位在施工時按圖紙將本應該安裝在載頻為2000 Hz區段的應答器，安裝在載頻為2600 Hz軌道電路區段內，造成應答器內載明的軌道電路載頻和車載設備實際收到載頻不一致，導致200H型ATP車載設備一方面不能識別自己位置，使模式曲線不能抬升，未能轉換為FS狀態，另一方面司機誤認為能夠正常上載，按正常速度行駛，引發超速，使動車組觸發緊急制動。

經建設單位組織設計、施工單位等重新核實線路數據表，重新編制應答器報文，調整應答器位置，使問題得到及時克服。

3 應該吸取經驗

信號設備安裝和使用事關鐵路行車安全，設備在安裝過程中，有關參與方包括建設、設計、施工、監理等單位應密切配合，把控住聯鎖試驗等各個關鍵環節，保證圖實相符。設計單位應該總體把握布置，嚴格審核基礎數據表，所出具設計成果要精細準確，有必要進行仿真試驗驗證;施工單位在認真審核施工圖紙后要提出設計存在的問題，這樣才能避免返工問題的發生。以上2個信號設備載頻問題，雖然不會導致危及鐵路行車安全的嚴重后果，但已影響工程進度和試驗效果，也是工作中應該注意的問題。

［1］中華人民共和國鐵道部．鐵科運［2007］45號.既有線CTCS-2級列車控制系統車載設備技術規范［S］.北京:中國鐵道出版社，2007．

［2］中華人民共和國鐵道部．鐵運［2008］142號.鐵路信號維護規則［S］.北京:中國鐵道出版社，2008．

［3］中華人民共和國鐵道部．科技運函［2004］114號.主體化機車信號技術條件［S］.北京:中國鐵道出版社，2004．

［4］中國工程監理協會.建設工程監理概論［M］.北京:知識產權出版社，2006．