TDCS／CTC設備典型故障案例分析與維護

洪福慶

在鐵路生產運營中，借助信息化、網絡化功能作為重要行車設備的TDCS／CTC系統，實現了高效率、現代化的調度指揮與集中控制。在高速鐵路路網擴增、普速鐵路車流密度逐漸增加的形勢下，保障行車安全，提高運營效率，需要電務部門提高TDCS／CTC設備的安全可靠性。故障分析及維護總結十分必要。

TDCS／CTC是由鐵路總公司、鐵路局兩級再加上車站子系統構成的二級三層結構。數據統計顯示，車站子系統故障率占95%以上，電務段1年內TDCS故障統計數據如圖1所示。現結合維修中的難點，選取網絡通道、開關量信息、車次窗跟蹤三類典型問題進行舉例分析。

圖1 故障分布圖

1 通道不良故障

某站CTC站場顯示灰屏無信息，自律分機、站機功能正常。異常發生時CTC與服務器通信中斷，檢查CTC網絡設備，路由器描述通道端口質量的幾個參數如下。

1．通道質量可信度reliability為179。255為狀態良好，數值越低表明通道質量越差。

2．錯誤校驗值CRC為3232498。由于路由不間斷使用，正常情況下CRC校驗值一般不為0，CRC校驗值越大表明通道誤碼率越高。

3．端口重置interface resets為87。由于路由不間斷使用，正常情況下端口重置數據一般不為0，數值越高，表示通道穩定性越差。

經進一步判斷，在A站通信質量監督單元上發現A站－B站方向TX AIS告警 （發送誤碼告警），更換通信質量監督單元－路由器協議轉換器間傳輸電纜后故障消除。

1．1 問題分析

TDCS／CTC由于網絡化的特點，通道設備穩定性直接影響本站或多站TDCS／CTC設備穩定性，而目前TDCS通道多為單套，不具備冗余條件。2Mb／s通信傳輸電纜接頭虛焊、通道干擾造成的通道誤碼率高。其中通信機房與信號機房接地不平衡造成的干擾尤為明顯。在采取環狀結構建立通道的結構中，受中心路由器、車站節點路由器變化影響，容易造成網絡迂回功能不正常的情況。此問題無法立即發現，故障時往往影響范圍大。

具備列車占用丟失報警功能的車站，不具備雙通道條件時，通道發生故障導致本站信息中斷，TDCS設備停用并發生列車占用丟失報警；具備雙通道的車站，經測試單網通道單邊中斷走第二路徑迂回最長需要30s，而占用丟失報警條件是光帶丟失15s產生報警，在設備轉換期間已產生了占用丟失報警，故冗余通道作用不明顯。

1．2 維修建議

1．建議對繁忙干線及實施占用丟失的線路逐步進行通道改造，增加一路通道構成冗余。同時對系統進行軟件修改，將單路由獲取數據改為雙路由同步獲取，避免單網中斷后路由路徑選擇超過15s造成誤報警。

2．通道質量不穩類故障，其原因雖簡單，但查找過程較復雜，需要通信掛接誤碼儀測試。若誤碼現象為偶發故障，無條件長時間掛接誤碼測試儀時，需在通信、信號分界處采取端口倒換的方式確定故障區域，判斷誤碼發生是由線路引起還是由電務通道設備引起。在日常維護中，對通道使用時間較長、誤碼故障率高的線路，需聯合通信部門進行集中整治。對具備條件的車站，通信電纜改為光纖；無法實施光纖改造的，對通信機房與信號機房進行共地處理，同時將信號路由器、協議轉換器與機柜進行物理隔離。對通道存在誤碼累積的情況，在更換2T卡、協議轉換器未解決的情況下，重點考慮是否為BNC頭與2Mb／s同軸電纜虛接、防雷單元不良等。

3．通道迂回問題，需定期檢查路由器EIGRP協議描述是否一致 （EIGRP 100或103），相鄰車站間不應出現不同的描述；對環網內數量較多，考慮中心抽頭路由協議后難以統一的EIGRP，建議按不同的EIGRP協議分區域統一配置后劃分，即單獨成網。

2 開關量信息異常

舉例，T110次運行至某站站場，開關量不連續，報 “列車占用丟失報警”。調閱微機監測，光帶顯示正常，初步判斷TDCS光帶異常；故障時TDCS分機、車務終端、聯鎖控顯機運行正常；TDCS RS232－422協議轉換器指示燈異常，屬器材不良，更換后開關量信息恢復正常。

2．1 問題分析

1．開關量信息不穩定。計算機聯鎖傳遞給TDCS／CTC系統的開關量信息不穩定，造成了區間光帶表示信息不穩定。將報警時段站場信息回放、微機監測站場信息回放、聯鎖維修機站場信息回放，三者進行比較，當前者與后兩者不一致時，基本可以確定為開關量信息錯誤所導致。

為準確確定此類現象，在TDCS／CTC車務終端程序中安裝串口數據監測程序，記錄計算機聯鎖開關量數據接收情況。同期上道的車站自律分機因其軟件版本一致，也存在此問題，優化接口軟件實施后消除。

2．開關量信息中斷。開關量信息傳輸中斷后，本站站場信息停留，重啟或注銷車務終端后站場無信息，對行車運輸干擾較大。在實施占用丟失功能車站，故障發生時由于鄰站車次跟蹤到分界口區段時，本站占用光帶無法正常顯示，導致車次窗滯留至鄰站，上、下行區間在站間交界口處產生列車占用丟失報警。

判斷步驟：一是迅速查看控顯機是否有死機或報警，對早期的聯鎖設備，還要注意查看與TDCS／CTC連接的上位機與下位機是否在脫機狀態；二是通過自律分機面板指示燈查看TDCS／CTC自律分機是否有故障報警，并通過網絡登錄檢查CPU板連通狀態；三是檢查RS422－RS232協議轉換器指示燈是否異常，倒換備用協議轉換器。

2．2 維修建議

TDCS／CTC采樣通道均由早期的聯鎖維修機改為上位機 （控顯機），設備安全級別已達要求。在通道數量上，CTC已實現冗余，但TDCS與聯鎖采樣通道一般為單通道，不冗余，造成計算機聯鎖上位機、TDCS分機雖然冗余，但通道條件成了限制瓶頸。

為消除限制條件帶來的影響，一是在日常維修中應放置一根備用通道 （含協議轉換器），聯鎖上位機部分接頭插接良好，TDCS分機機柜內部做好標識標簽，并定期于 “天窗”點內進行倒換試驗；二是TDCS為自律分機架構，并具備冗余通道的條件時，需修改軟件，逐步實施開關量采樣通道雙冗余改造。

3 車次跟蹤不正常

某站TDCS車次不跟蹤，報列車占用丟失報警。檢查設備未有不良反映，回放故障時段TDCS數據，TDCS車次窗運行方向屬性發生變化，與實際列車運行方向相反，導致車次不跟蹤。

3．1 問題分析

現場實際運用過程中，以下2種情況均會導致車次跟蹤不正常。

1．當中間站值班員修改車次時，對車次屬性配置不正確，例如上行車次設置為下行屬性，會出現對應車次窗箭頭與運行方向相反，導致車次不跟蹤。如圖2所示。

圖2 車次窗不跟蹤

2．施工、維修 “天窗”作業采用非正常接發列車，6502或聯鎖車站TDCS／CTC采集光帶不正常。由于TDCS／CTC車次跟蹤所需的開放信號、進路鎖閉信息不完全，車次停留在接近區段無法隨光帶正常跟蹤。

本次車次不跟蹤原因為車次進站后采集VIIAG狀態異常，導致車次跟蹤不正常，形成車次號滯留。車次號滯留后易造成占用丟失誤報警。

3．2 維修建議

1．加強對車站值班員的培訓，保證正確修改車次屬性，避免出現錯誤的情況。

2．發生車站操作不正常、施工、維修 “天窗”導致車次無法正常跟蹤的占用丟失誤報警，電務、車務部門應做出迅速判斷，快速銷記，減少對運輸的干擾。

3．TDCS系統采集異常導致的光帶、車次不正常，要借助微機監測調閱等手段，及時確認是系統本身或外部原因導致，準確判斷并處理。

4 總結

TDCS／CTC維護需要計算機、通信、信號等專業知識，對維護人員素質提出了較高要求，其重要性也隨著功能的增加與行車指揮、安全控制密不可分。在設備維護過程中，電務部門應明確專業維護車間和現場維護車間的職責分工，發揮現場地域維護與專業車間專業維護優勢，既要滿足使現場人員簡單維護與應急處理的需要，又要有一支專業隊伍開展集中檢修，優化提高設備質量，同時開展年度設備質量分析，為下一年度制定設備整治維修計劃提供方向。

［1］ 中國鐵路總公司．鐵總運［2014］330號．鐵路列車調度指揮系統（TDCS）、調度集中系統（CTC）維護管理辦法［S］．2014．

［2］ 中華人民共和國鐵道部．鐵運［2008］142號．鐵路信號維護規則（技術標準）［S］．2008．