高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)集成、測試技術(shù)及“走出去”策略

禹志陽

（中國鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所，北京 100081）

高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)集成、測試技術(shù)及“走出去”策略

禹志陽

（中國鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所，北京 100081）

系統(tǒng)集成是目前通用的建設(shè)管理模式，對國內(nèi)高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)集成模式、集成與測試技術(shù)等進(jìn)行總結(jié)與分析，包括我國系統(tǒng)集成技術(shù)及其特點(diǎn)、測試技術(shù)及其特點(diǎn)等，總結(jié)分析我國高速鐵路系統(tǒng)集成和測試技術(shù)方面目前存在的不足，并提出相關(guān)策略，為高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)乃至整個(gè)高鐵產(chǎn)業(yè)“走出去”提供支持。

高速鐵路；信號(hào)系統(tǒng)；集成；測試；走出去；策略

高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)由車載設(shè)備和地面設(shè)備、沿線軌旁設(shè)施以及安全數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)等組成，相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備之間通過安全可靠的接口構(gòu)成一個(gè)整體，共同實(shí)現(xiàn)行車調(diào)度指揮、列車運(yùn)行控制、閉塞和列車進(jìn)路控制以及信號(hào)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測等功能，是一個(gè)分布面廣、功能需求和接口關(guān)系復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣以及安全等級(jí)要求非常高的系統(tǒng)。信號(hào)系統(tǒng)的建設(shè)，不能僅僅是簡單的設(shè)備堆積，應(yīng)從系統(tǒng)工程的角度進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。集成的信號(hào)系統(tǒng)除了滿足業(yè)主需求、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求、安全可靠性指標(biāo)及投資規(guī)模外，還應(yīng)能實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的最優(yōu)化。我國自2008年開始，采用“四電”系統(tǒng)集成模式，先后組織完成了合寧、京津、武廣、鄭西等多條高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)的集成，在信號(hào)系統(tǒng)集成技術(shù)方面取得了一系列創(chuàng)新，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，初步形成了適合我國國情的高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)集成、測試與綜合試驗(yàn)技術(shù)體系，滿足高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)集成管理、接口管理、集成測試、功能試驗(yàn)以及整體系統(tǒng)最優(yōu)化驗(yàn)證與評估的需求，也為我國高速鐵路“走出去”戰(zhàn)略提供了有力的支持。

1 系統(tǒng)集成模式及其特點(diǎn)

系統(tǒng)是由元素集成的結(jié)果、是相互聯(lián)系和相互作用的諸多元素的綜合體，按照系統(tǒng)工程的理論，系統(tǒng)通過整體作用支配和控制元素，元素通過相互作用決定系統(tǒng)的特征和功能；系統(tǒng)集成是系統(tǒng)形成的基本活動(dòng)，通過對系統(tǒng)元素合理、科學(xué)的集成，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，滿足規(guī)定的系統(tǒng)功能和目標(biāo)，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)元素的最優(yōu)配置。

系統(tǒng)集成作為一種項(xiàng)目建設(shè)管理模式，在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用，由于工程建設(shè)習(xí)慣等因素的原因，海外項(xiàng)目一般采用設(shè)計(jì)采購施工（EPC）模式，集成商負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和施工，施工圖設(shè)計(jì)由集成商或作為分包商的設(shè)計(jì)單位完成，集成工作包括施工設(shè)計(jì)、集成設(shè)計(jì)、設(shè)備采購、施工安裝、集成調(diào)試及竣工交接等；與EPC集成模式不同，我國國內(nèi)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與施工是分離的，設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)單位受業(yè)主委托完成，并將施工圖按一定程序交施工單位實(shí)施，相應(yīng)地，“四電”系統(tǒng)集成內(nèi)容只包括集成方案設(shè)計(jì)、設(shè)備采購、施工安裝、集成調(diào)試和竣工交接等。

系統(tǒng)集成作為系統(tǒng)形成和構(gòu)建的基本活動(dòng)，無論采用哪種集成模式，都具備以下特點(diǎn)：

1）系統(tǒng)集成以滿足業(yè)主的應(yīng)用需求為目標(biāo)，通過集成設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試和應(yīng)用開發(fā)等工作，使集成后的系統(tǒng)能夠滿足業(yè)主對實(shí)際工作的要求；

2）系統(tǒng)集成以接口管理為重點(diǎn)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于解決系統(tǒng)之間的互連和互操作性問題，需要解決各類設(shè)備、子系統(tǒng)間的接口、協(xié)議、系統(tǒng)平臺(tái)，以及與其他相關(guān)專業(yè)接口、應(yīng)用需求相關(guān)的問題；

3）系統(tǒng)集成不能只是簡單的設(shè)備堆積與連通，還應(yīng)在投資規(guī)模框架內(nèi)，體現(xiàn)整體系統(tǒng)性能優(yōu)化的需求，包括集成系統(tǒng)的優(yōu)化配置、系統(tǒng)功能和整體性能的最優(yōu)化、系統(tǒng)功能的可擴(kuò)展性和技術(shù)的兼容性等。

2 我國信號(hào)系統(tǒng)集成技術(shù)及特點(diǎn)

信號(hào)系統(tǒng)集成是按照高速鐵路的運(yùn)營需求，整合地面各子系統(tǒng)之間的關(guān)系，通過將分工協(xié)作、有機(jī)銜接的各子系統(tǒng)/設(shè)備集成為一個(gè)整體，共同實(shí)現(xiàn)列車調(diào)度指揮、列車位置檢測與監(jiān)測、信號(hào)控制、進(jìn)路控制、列車速度監(jiān)督與控制以及列車運(yùn)行方向及閉塞控制等功能的過程。

信號(hào)系統(tǒng)集成是“四電”系統(tǒng)集成中的重要內(nèi)容，我國一般采用施工總承包的集成模式，集成商作為施工總包單位，根據(jù)運(yùn)營需求和總體技術(shù)方案，負(fù)責(zé)信號(hào)系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)、接口管理、設(shè)備采購、施工與安裝、集成調(diào)試等，并配合業(yè)主完成項(xiàng)目的驗(yàn)收和竣工交接。

1）集成設(shè)計(jì)

集成設(shè)計(jì)是指在建設(shè)項(xiàng)目主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)方案確定后，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，明確系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)集成方案、系統(tǒng)可靠性與內(nèi)部控制設(shè)計(jì)、工期、投資及其他控制目標(biāo)等工作內(nèi)容的設(shè)計(jì)過程。

國內(nèi)高速鐵路目前設(shè)計(jì)速度一般分為200、250、300～350 km/h3個(gè)速度級(jí)，250 km/h以下鐵路采用CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)，250 km/h鐵路宜采用CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)，300 km/h及以上鐵路采用CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)，行車指揮均采用調(diào)度集中系統(tǒng)，最小追蹤間隔時(shí)分應(yīng)滿足3 min的要求，一般情況下，新建高速鐵路都必須滿足不同等級(jí)高速列車上下線運(yùn)行的需求。

初步設(shè)計(jì)文件確定線路設(shè)計(jì)速度和列控系統(tǒng)應(yīng)用等級(jí)等主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后，信號(hào)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)的核心是制定系統(tǒng)集成方案，包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和主要技術(shù)原則、集成范圍、各子系統(tǒng)技術(shù)方案、設(shè)備配置方案、系統(tǒng)接口方案、信號(hào)顯示方案、安全數(shù)據(jù)網(wǎng)組網(wǎng)方案、與樞紐/既有線互連互通方案、施工過渡方案等，按照集成方案建設(shè)的信號(hào)系統(tǒng)通過集成測試和優(yōu)化，應(yīng)滿足總體建設(shè)目標(biāo)的要求，包括信號(hào)系統(tǒng)的功能需求、信號(hào)系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的協(xié)作配合、設(shè)計(jì)運(yùn)行速度、最小追蹤間隔以及運(yùn)輸組織方式等。

2）接口管理

信號(hào)系統(tǒng)集成，既是一個(gè)整合的過程，更是一個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化的過程，接口管理是確保系統(tǒng)按集成目標(biāo)實(shí)現(xiàn)整合和優(yōu)化的關(guān)鍵內(nèi)容，除信號(hào)系統(tǒng)內(nèi)部接口、與其他專業(yè)的外部接口、與相鄰鐵路信號(hào)系統(tǒng)之間的接口外，還應(yīng)充分考慮各系統(tǒng)間應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的匹配協(xié)調(diào)、地面設(shè)施和各種車載設(shè)施的匹配兼容以及合理的工程過渡方案等，以實(shí)現(xiàn)集成后的信號(hào)系統(tǒng)性能最優(yōu)的目標(biāo)。

對于信號(hào)系統(tǒng)接口關(guān)系的的識(shí)別目前已比較清晰，信號(hào)系統(tǒng)總體技術(shù)方案確定了系統(tǒng)內(nèi)部的接口，信號(hào)系統(tǒng)與工務(wù)、牽引供電、防災(zāi)等專業(yè)的接口，如信號(hào)電纜溝槽的預(yù)留、股道有效長的設(shè)置、分相區(qū)的設(shè)置、列車制動(dòng)接口、列控系統(tǒng)與異物侵限防災(zāi)系統(tǒng)的接口等在高速鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范中也都有明確要求；系統(tǒng)集成過程中應(yīng)重點(diǎn)把控新建線路與既有列控系統(tǒng)的互連互通、等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)的設(shè)置、調(diào)度區(qū)域的劃分與調(diào)整以及施工過渡中的接口管理等，在系統(tǒng)集成過程中通過對相關(guān)接口的提前識(shí)別與梳理，明確各接口之間的順序關(guān)系，進(jìn)行針對性的設(shè)計(jì)與管理，從而保證了信號(hào)系統(tǒng)集成工作的有序開展。

3）設(shè)備采購與施工質(zhì)量控制

施工與安裝是系統(tǒng)集成的重要內(nèi)容，有效的質(zhì)量控制是集成目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。《高速鐵路信號(hào)工程施工技術(shù)指南》、《高速鐵路信號(hào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)對信號(hào)設(shè)備進(jìn)場檢驗(yàn)、施工監(jiān)理、設(shè)備的安裝調(diào)試、安裝工藝以及驗(yàn)收的方法和標(biāo)準(zhǔn)等都進(jìn)行了要求，建立了一整套標(biāo)準(zhǔn)化的施工和作業(yè)程序，明確了與安全性、可靠性、可用性和系統(tǒng)使用功能等相關(guān)的質(zhì)量目標(biāo)、質(zhì)量記錄要求、工程施工質(zhì)量驗(yàn)收程序和方法等，為信號(hào)系統(tǒng)集成的施工質(zhì)量控制提供了保障。

4）集成調(diào)試技術(shù)

系統(tǒng)調(diào)試是檢驗(yàn)系統(tǒng)功能、確保系統(tǒng)達(dá)到功能目標(biāo)并實(shí)現(xiàn)整體性能最優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一般按照自底向上、先局部后整體的步驟逐步展開，包括實(shí)驗(yàn)室仿真測試、子系統(tǒng)靜態(tài)調(diào)試、信號(hào)系統(tǒng)靜態(tài)調(diào)試以及動(dòng)態(tài)調(diào)試等階段，不同階段的調(diào)試內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)不同，包括設(shè)備單體功能調(diào)試、接口調(diào)試、一致性檢查、系統(tǒng)軟硬件調(diào)試、工程數(shù)據(jù)驗(yàn)證、系統(tǒng)功能測試等，共同構(gòu)建了一個(gè)完整的集成調(diào)試技術(shù)體系，通過集成調(diào)試，對系統(tǒng)方案、接口關(guān)系和工程數(shù)據(jù)配置等不斷進(jìn)行優(yōu)化，確保系統(tǒng)達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足運(yùn)營需求。

5）互連互通技術(shù)

互連互通包括兩個(gè)方面，既包括地面信號(hào)設(shè)備的連通，也包括不同車載設(shè)備與新建線路信號(hào)地面系統(tǒng)的兼容性，如軌道電路的發(fā)碼邏輯、地面應(yīng)答器的設(shè)置方案、不同列控等級(jí)應(yīng)答器報(bào)文的集成、不同廠家/制式地面信號(hào)設(shè)備的接口等，互連互通是滿足新建線路跨線運(yùn)輸需求的關(guān)鍵技術(shù)，在信號(hào)系統(tǒng)集成過程中應(yīng)考慮不同設(shè)備之間的潛在差異，充分利用實(shí)驗(yàn)室仿真測試環(huán)境和現(xiàn)場調(diào)試環(huán)境，確保集成后的信號(hào)系統(tǒng)滿足互連互通的需求。

綜上所述，我國的信號(hào)系統(tǒng)建設(shè)采用的系統(tǒng)集成模式，集成工作涵蓋了從集成方案設(shè)計(jì)、接口管理、施工質(zhì)量控制以及系統(tǒng)調(diào)試等方面，集成商可以很便利地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部接口的協(xié)調(diào)與管理、施工質(zhì)量控制以及系統(tǒng)的優(yōu)化等。

3 我國信號(hào)系統(tǒng)測試技術(shù)及特點(diǎn)

系統(tǒng)測試是驗(yàn)證集成后的系統(tǒng)是否滿足用戶需求以及整體性能是否最優(yōu)化的重要手段，是信號(hào)系統(tǒng)集成工作中的重要內(nèi)容。國內(nèi)高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)在集成過程中，必須經(jīng)過一系列的測試，包括實(shí)驗(yàn)室仿真測試、現(xiàn)場的動(dòng)態(tài)調(diào)試、專項(xiàng)試驗(yàn)以及基于獨(dú)立第三方的聯(lián)調(diào)聯(lián)試等，完善的測試驗(yàn)證體系以及先進(jìn)的仿真測試平臺(tái)成為保障系統(tǒng)可用型、可靠性和安全性，提高信號(hào)系統(tǒng)整體性能的重要基礎(chǔ)。

1）實(shí)驗(yàn)室仿真測試

仿真測試在半實(shí)物半仿真條件下進(jìn)行，仿真實(shí)驗(yàn)室搭建的測試環(huán)境與現(xiàn)場信號(hào)系統(tǒng)總體方案保持一致，配備現(xiàn)場真實(shí)的列控?cái)?shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)具備站場顯示、進(jìn)路控制、模擬列車運(yùn)行、模擬司控臺(tái)人機(jī)交互、車地信息傳輸、接口數(shù)據(jù)監(jiān)測、故障注入等功能，測試人員可以便利地對信號(hào)系統(tǒng)的功能、內(nèi)部接口以及工程數(shù)據(jù)的匹配性等進(jìn)行測試和驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)室仿真測試目前已成為我國高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)集成過程中的必要環(huán)節(jié)和重要手段。

2）綜合/專項(xiàng)試驗(yàn)

對于信號(hào)系統(tǒng)集成過程中涉及到的新技術(shù)、新設(shè)備或接口關(guān)系，或者是應(yīng)用條件進(jìn)行了較大改變的，可以安排進(jìn)行綜合試驗(yàn)或?qū)ｍ?xiàng)測試。如新的車載設(shè)備與相鄰其他線的兼容性測試、相鄰的不同型號(hào)RBC之間通信接口和安全通信功能的專項(xiàng)測試、針對應(yīng)答器安裝方式改變進(jìn)行的綜合試驗(yàn)等，根據(jù)試驗(yàn)條件的不同，綜合試驗(yàn)可以結(jié)合新建線路聯(lián)調(diào)聯(lián)試、綜合試驗(yàn)段、或者鐵科院環(huán)形道試驗(yàn)基地等進(jìn)行。

3）聯(lián)調(diào)聯(lián)試

聯(lián)調(diào)聯(lián)試是我國高速鐵路建設(shè)過程中的一個(gè)特定環(huán)節(jié)，由鐵科院代表第三方對新建線路各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的測試和驗(yàn)證，為整個(gè)系統(tǒng)的完善和優(yōu)化提供技術(shù)支持。信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試是其中的重要內(nèi)容，通常在集成調(diào)試結(jié)束后，采用運(yùn)營場景和測試序列的方式進(jìn)行，包括對信號(hào)系統(tǒng)的整體功能、性能以及接口關(guān)系的測試。

信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試一般采用鐵路局配屬的運(yùn)營車進(jìn)行測試，信號(hào)設(shè)備狀態(tài)、調(diào)度指揮、試驗(yàn)速度、運(yùn)營場景和故障模擬等已趨于接近真實(shí)的運(yùn)營環(huán)境，是信號(hào)系統(tǒng)交付運(yùn)營前的最后一道把關(guān)環(huán)節(jié)。

綜合上述，以聯(lián)調(diào)聯(lián)試為代表，國內(nèi)在信號(hào)系統(tǒng)集成測試方面已經(jīng)形成一套固定的程序和模式，具備以下特點(diǎn)：

1） 集成測試與驗(yàn)收測試互為一體，集成商組織的實(shí)驗(yàn)室仿真測試以及現(xiàn)場動(dòng)態(tài)調(diào)試，設(shè)備接管單位主導(dǎo)的靜態(tài)驗(yàn)收測試以及獨(dú)立第三方主導(dǎo)的聯(lián)調(diào)聯(lián)試，共同構(gòu)成一個(gè)更廣泛的集成測試范疇；

2） 制定有明確的測試大綱和測試標(biāo)準(zhǔn)，如《CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)測試案例》，作為評價(jià)集成的信號(hào)系統(tǒng)是否符合業(yè)主需求的重要依據(jù)；

3） 采用實(shí)車運(yùn)行的方式以及運(yùn)營場景、測試序列和測試案例的方法，在真實(shí)運(yùn)行環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下運(yùn)營需求的全覆蓋測試。

4 我國集成、測試技術(shù)存在的問題與“走出去”策略

以京津、武廣、京滬等高速鐵路的建成為代表，在充分借鑒國內(nèi)外系統(tǒng)集成先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，我國的系統(tǒng)集成技術(shù)得到了不斷的發(fā)展和完善，已形成一整套適合我國鐵路運(yùn)營需求和建設(shè)管理模式，包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、施工安裝、集成測試、聯(lián)調(diào)聯(lián)試、安全評估與驗(yàn)收的系統(tǒng)集成技術(shù)體系。但也依然存在一些問題和不足，主要包括：

1）集成與設(shè)計(jì)的對接

我國的工程設(shè)計(jì)工作由業(yè)主直接委托專業(yè)的設(shè)計(jì)院承擔(dān)，為保證集成方案的落實(shí)，在施工設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)單位與集成單位的銜接非常重要。因?qū)硬怀浞衷谛盘?hào)系統(tǒng)集成測試過程中暴露出來的一些問題，如側(cè)線發(fā)車進(jìn)路是否需要全進(jìn)路發(fā)碼或進(jìn)行補(bǔ)碼設(shè)計(jì)、端頭站股道防護(hù)應(yīng)答器的設(shè)置、閉塞分區(qū)劃分與區(qū)間信號(hào)設(shè)備布點(diǎn)、信號(hào)設(shè)備管轄范圍和邊界、相鄰區(qū)段載頻不交錯(cuò)等，導(dǎo)致需要修改工程設(shè)計(jì)或系統(tǒng)軟件，帶來的工作量和影響面往往很大。

2）跨專業(yè)的接口管理

接口管理是系統(tǒng)集成中的重點(diǎn)工作，對于信號(hào)系統(tǒng)內(nèi)部的接口，相對來說還比較容易協(xié)調(diào)，對于跨專業(yè)的接口，盡管設(shè)計(jì)規(guī)范中有明文的要求，作為信號(hào)集成商，管理起來難度很大，例如在信號(hào)系統(tǒng)集成過程中列控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生修改、信號(hào)機(jī)設(shè)置位置與分相區(qū)重疊等，給信號(hào)系統(tǒng)集成與測試工作增加了很多的工作。

3）不同型號(hào)廠家設(shè)備的集成調(diào)試與互連互通

當(dāng)集成范圍內(nèi)信號(hào)設(shè)備由不同的廠家提供，特別是發(fā)生了新的接口關(guān)系時(shí)，確保不同廠家設(shè)備之間的接口功能正確、接口關(guān)系安全可靠是很重要的。設(shè)備或子系統(tǒng)間的接口測試和聯(lián)調(diào)需要實(shí)驗(yàn)室仿真平臺(tái)的支持，目前國內(nèi)還沒有一家通用的實(shí)驗(yàn)室仿真測試平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)室仿真調(diào)試環(huán)節(jié)容易發(fā)生紕漏、存在不足。

4）聯(lián)調(diào)聯(lián)試和集成測試的銜接和互補(bǔ)

聯(lián)調(diào)聯(lián)試既是動(dòng)態(tài)驗(yàn)收的內(nèi)容，也可以理解為廣義的系統(tǒng)集成測試中的一部分，集成測試包括靜態(tài)測試和動(dòng)態(tài)測試，聯(lián)調(diào)聯(lián)試內(nèi)容應(yīng)與集成測試內(nèi)容有效銜接，互為補(bǔ)充；作為集成測試的內(nèi)容，除了完成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試案例外，聯(lián)調(diào)聯(lián)試還應(yīng)該針對系統(tǒng)集成方案和應(yīng)用特點(diǎn)等，在測試案例、測試場景方面不斷進(jìn)行補(bǔ)充和完善。

5）集成商對于系統(tǒng)兼容性的協(xié)調(diào)

信號(hào)系統(tǒng)必須滿足不同制式車載設(shè)備跨線運(yùn)輸需求，但在實(shí)際的集成過程中，包括兼容性測試以及問題的整改等，由于沒有合同關(guān)系，集成商甚至建設(shè)單位沒有辦法協(xié)調(diào)其他制式車載設(shè)備廠家。

按照我國鐵路發(fā)展的總體戰(zhàn)略，鐵路“走出去”是下一步鐵路發(fā)展的必然趨勢，與之相適應(yīng)的集成、測試技術(shù)也面臨如何“走出去”的問題。近年來，中國鐵建作為工程總包單位，先后承建了沙特麥加輕軌鐵路、土耳其安卡拉—伊斯坦布爾高速鐵路等項(xiàng)目，鐵科院作為聯(lián)調(diào)聯(lián)試單位，承擔(dān)了沙特麥加輕軌項(xiàng)目的聯(lián)調(diào)聯(lián)試工作，在海外項(xiàng)目的集成與測試方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。針對海外項(xiàng)目一般采用EPC項(xiàng)目管理模式的特點(diǎn)，在信號(hào)系統(tǒng)集成與測試技術(shù)方面，筆者認(rèn)為應(yīng)提前做好以下方面的準(zhǔn)備工作，以適應(yīng)“走出去”的需求。

1） 以系統(tǒng)集成為龍頭，優(yōu)化配置、整合國內(nèi)各制式信號(hào)系統(tǒng)

對于海外項(xiàng)目，與世界上主要的信號(hào)設(shè)備供貨商相比，如阿爾斯通、龐巴迪、西門子、日立、泰雷茲等，國內(nèi)信號(hào)設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)單位目前還缺乏強(qiáng)有力的競爭力，應(yīng)結(jié)合國內(nèi)各企業(yè)優(yōu)勢，進(jìn)行相關(guān)系統(tǒng)的優(yōu)化配置與整合，以系統(tǒng)集成為龍頭，組成包含設(shè)計(jì)、集成、設(shè)備制造、施工安裝和測試驗(yàn)證的多個(gè)成熟的、滿足多種需求的信號(hào)系統(tǒng)綜合平臺(tái)，形成綜合優(yōu)勢，提升在海外項(xiàng)目中的競爭力。

2） 建立通用的列控實(shí)驗(yàn)室仿真測試平臺(tái)

國內(nèi)目前的仿真實(shí)驗(yàn)室，大多是以設(shè)備提供商為主搭建的，缺乏類似歐洲CEDEX、DLR、MULTITEL實(shí)驗(yàn)室、獨(dú)立的第三方實(shí)驗(yàn)室仿真測試平臺(tái)，鐵科院高速列控實(shí)驗(yàn)室按照開放式測試平臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，但還缺乏實(shí)際C3工程應(yīng)用的檢驗(yàn)，北京交大列控實(shí)驗(yàn)室只針對C3車載設(shè)備的兼容性進(jìn)行測試。作為系統(tǒng)集成與測試的重要支持手段，盡快建立和完善通用性列控系統(tǒng)仿真測試平臺(tái)十分重要。

3） 標(biāo)準(zhǔn)的梳理與準(zhǔn)備

集成的目標(biāo)是為了滿足業(yè)主的需求，系統(tǒng)的功能需求、接口條件以及測試要求等都體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)之中。不同的國家有不同的標(biāo)準(zhǔn)體系，對于海外項(xiàng)目，應(yīng)提前研究細(xì)化國內(nèi)信號(hào)系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與國際中應(yīng)用的主要信號(hào)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的差異，為滿足不同制式設(shè)備的集成以及互聯(lián)互通和兼容性需求做好準(zhǔn)備。

5 結(jié)束語

信號(hào)系統(tǒng)集成與測試技術(shù)是確保集成后的信號(hào)系統(tǒng)滿足用戶需求、實(shí)現(xiàn)“1+1＞2”目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)，不斷總結(jié)我國信號(hào)系統(tǒng)集成經(jīng)驗(yàn)、改善和提升信號(hào)系統(tǒng)的測試技術(shù)和手段，將為我國高速鐵路信號(hào)裝備乃至整個(gè)高鐵產(chǎn)業(yè)“走出去”提供重要支持。

[1]王奇.高速鐵路牽引供電系統(tǒng)高次諧波諧振仿真研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2009.

[2]朱光文.地鐵信號(hào)系統(tǒng)中車—地?zé)o線通信傳輸?shù)目垢蓴_研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2012（8）：112-116.

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（收稿日期：2014-11-20）

Systems integration is a conventional construction management mode. The paper summarizes and analyzes the modes and technologies of Сhinese high-speed signal systems integration and testing technologies, including characteristics and current disadvantages of Сhinese high-speed railway systems integration and testing, and puts forward relevant strategies, for providing reference for Сhinese high-speed railway industry "go global".

high-speed railway; signal system; integration; testing; "go global"; strategy

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.01.020

2014-09-28）

圖6 整個(gè)站間11 500 Hz幅值變化曲線圖

4 總結(jié)

本文結(jié)合南京地鐵1號(hào)線對超速防護(hù)系統(tǒng)ATP濾波頻點(diǎn)要求，實(shí)測金馬路—仙鶴門站軌道回流，采用FFT算法分析軌道回流諧波，得到10 500 Hz與11 500 Hz頻率幅值超過ATP濾波頻點(diǎn)限值，其中多次出現(xiàn)10 500 Hz諧波幅值超過限值，結(jié)合列車運(yùn)行速度曲線圖猜測列車的制動(dòng)減速運(yùn)行導(dǎo)致10 500 Hz諧波能量的增加，此時(shí)需加強(qiáng)注意ATP的安全運(yùn)行情況。因諧波來源復(fù)雜，測試條件和本人知識(shí)有限等因素，本文僅結(jié)合列車防護(hù)系統(tǒng)ATP濾波頻點(diǎn)的要求，給出了一種基于FFT算法的軌道回流諧波分析方法，分析諧波對ATP信號(hào)正確傳輸?shù)挠绊懀鰪?qiáng)列車的安全運(yùn)行。