編組站綜合集成自動化系統聯鎖試驗方法的思考

朱 紅 上海鐵路局上海電務段

編組站綜合集成自動化系統聯鎖試驗方法的思考

朱 紅 上海鐵路局上海電務段

通過CIPS集控分系統與計算機聯鎖接口關系的分析，提出仿真階段單場聯鎖試驗的方法及內容，對其聯鎖關系進行檢查驗證。

鐵路編組站；CIPS；聯鎖試驗；探索

編組站綜合集成自動化系統（簡稱CIPS），是將編組站管理信息系統和自動控制系統綜合集成，有機融為一體，實現編組站管理、決策、優化、調度、控制一體化，是今后編組站綜合信息化、綜合自動化技術裝備的主要發展方向。CIPS系統包含車站綜合信息管理分系統和集成控制分系統兩大部分內容。集控分系統負責將管理系統下達的計劃指令解析為進路始終端信息，實現自動選路。按照鐵路《維規》有關聯鎖試驗的管理規定，CIPS開通啟用前，電務部門應對集控分系統的聯鎖關系進行檢查驗證。本文主要闡述了其中單站聯鎖仿真試驗方法及內容的分析與思考。

1 選題理由

CIPS集控分系統的聯鎖試驗分為三個階段，單場聯鎖仿真、場聯仿真以及車次跟蹤功能測試。上道以來，研制廠家暫未明確測試大綱，電務部門亦無法制定相應的聯鎖試驗管理辦法。由于計算機聯鎖系統的聯鎖試驗已經成熟、規范，目前，各站段大多參照其試驗要求進行。但是采用這樣的驗證方法，增加了聯鎖系統功能的重復檢查，對CIPS聯鎖關系的核對及擴展功能的試驗卻不徹底，導致試驗內容無針對性、過程繁瑣冗長，開通前期施工要點多，在現場聯掛階段或開通運行后還會發現一些應該預先發現、克服的軟件問題。經與廠家技術人員多次溝通并對相關資料進行學習，對CIPS與計算機聯鎖系統的關系有了一定程度的了解后，結合南翔客試驗的實踐，本文針對仿真階段單場聯鎖軟件的試驗方法提出建議，供電務人員聯鎖試驗時參考。

2 CIPS集控系統與計算機聯鎖系統的關系

以聯鎖廠家提供的站場平面圖、聯鎖進路表、場聯關系等資料為依據，CIPS研發人員完成控顯界面繪制以及數據庫的建立。聯鎖進路表內未列的長調車進路、站（場）間聯系電路由軟件自動生成后，專業人員根據站場實際、照查關系等條件進行修改。初步的數據庫建立后，廠家利用自檢軟件結合人工完成自測。因此，電務段與廠家前期加強溝通，對技術資料的正確率以及區間（場間）設備的歸屬關系進行確認，可以有效減少廠家交付驗收版本的錯誤。

通過與計算機聯鎖系統的接口，集控系統根據列車運行計劃、調車作業計劃等進路信息，對聯鎖系統提供的進路開放條件進行系統內部的邏輯判斷后，再向聯鎖系統發送執行命令，聯鎖系統辦理進路后將信息回傳給CIPS系統。因此如果CIPS系統判斷進路開放條件不滿足則聯鎖系統不會接收到執行命令，信號開放后，因故關閉，CIPS系統也將同步關閉。另一方面，假設CIPS進路信息寫錯，一種可能是漏寫檢查條件的情況，聯鎖系統在信號開放前會按其聯鎖關系對所有進路條件進行檢查，如果該條件不滿足，信號仍無法開放，不會發生聯鎖失效；反之錯誤檢查了進路以外的條件，當該條件不滿足時，不能通過CIPS系統的邏輯判斷，不會向聯鎖系統發送排路指令，仍滿足故障--安全的原則。

因此，CIPS集控系統僅與聯鎖系統的上位機進行通信，不參與聯鎖關系，軟件仿真試驗時不需要對聯鎖系統功能進行檢查，主要的內容應為信息碼位的核對、基本聯鎖進路表內未列及的CIPS數據庫內的長調車進路、站（場）聯關系的驗證以及CIPS擴展功能的檢查等。并且，CIPS主要信息由接口系統提供，不直接與室外設備連接，現場的聯掛試驗不需要核對室外設備狀態與集控系統顯示的一致性。

綜上所述，CIPS系統的功能及與計算機聯鎖系統的關系，類似于編組站的“CTC”系統，由此，個人認為，其聯鎖試驗大體可參考“CTC”的試驗方法。

3 聯鎖試驗方法及內容

3.1 試驗表格的制定

試驗前應制定詳細的試驗表格，主要包含以下內容：

（1）道岔操作及表示信息核對表；

（2）站內信號機操作及表示信息核對表；

（3）站內軌道電路操作及表示信息核對表；

（4）其他功能按鈕和表示信息核對表；

（5）CIPS系統控制模式試驗表；

（6）區間信號表示信息核對表；

（7）區間軌道電路表示信息核對表；

（8）與車站聯鎖關系核對表；

（9）站（場）聯關系核對表。

3.2 仿真試驗

在CIPS系統界面操作，聯鎖系統模擬試驗條件。

3.2.1 站場平面圖信息核對

檢查CIPS站場平面圖與聯鎖系統界面一致，主要包括信號機名稱、防護位置、高矮柱、燈位設置，道岔位置、定反位狀態，絕緣節性質（是否超限、盡頭線等）、位置等信息；

3.2.2 進路檢查

（1）選排一致

測試方法：順序按下進路表的始端按鈕、變更按鈕、終端按鈕、延續終端按鈕，選排對應的進路，觀察預排光帶，信號開放后，檢查進路鎖閉的道岔位置與進路表及預排光帶一致，信號顯示與聯鎖一致；

（2）總取消

測試方法：對已排出的進路始端信號機右鍵單擊取消，進路應該解鎖。取消通過進路時，應分段取消，取消延續進路時，應先取消接車進路，后取消延續進路；

（3）總人解

測試方法：對已排出的進路，模擬接近區段占用后，對始端信號機右鍵單擊總人解，進路應該延時解鎖、信號關閉，延時啟動后，在對應的位置有延時解鎖指示燈亮。核對總人解倒計時正確、與聯鎖一致；

（4）重復開放

測試方法：對已排出的進路，在聯鎖仿真上打滅信號，再恢復條件，在集控界面進路始端信號機右鍵單擊重復開放，信號應該重新開放。

試驗時，應同時在計算機聯鎖進路表上做好記錄，避免因CIPS軟件人員人工對進路表檢查、修改時的錯誤增減，導致進路錯誤排列或無法開放。對于計算機聯鎖進路表內未列的長調車進路，需結合站場實際進行檢查，必要時應聯系車務部門進行確認。

3.2.3 信號機

（1）鈕封鈕解

是對信號按鈕的封閉與解封。鈕封后不允許排列以此按鈕為始端或終端的進路，集控界面的操作提示窗會有相應的提示信息。

測試方法：在信號機名稱位置右鍵，操作鈕封、鈕解，觀察信號機的鈕封狀態及顯示；

（2）引導信號

檢查在CIPS集控界面對應的信號機應有引導按鈕。

進路選排：鼠標移動到對應引導按鈕上，光標會變成小手狀，點擊左鍵彈出密碼確認框，輸入密碼并確認；

引導進路解鎖：鼠標移動到對應咽喉的“人解”按鈕上，點擊左鍵彈出密碼確認框，輸入密碼并確認；

（3）燈絲斷絲

測試方法：在聯鎖上模擬斷絲，觀察CIPS集控顯示與聯鎖一致。

3.2.4 道岔

（1）定、反位操動及表示

測試方法：道岔岔心右鍵分別單擊定、反位，單操道岔（雙動道岔的兩個道岔同時轉到相應位置），分別觀察道岔名稱顯示，定位綠色，反位黃色，道岔光帶連續藍色顯示，聯通的位置與聯鎖一致；

（2）單鎖、單解

測試方法：單操單鎖，觀察道岔顯示，單解已單鎖的道岔，觀察道岔顯示。道岔單鎖時，在道岔岔心處顯示一個白色圓點，道岔解鎖后岔心處的白色圓點消失；

（3）岔封、岔解

測試方法：單操岔封，觀察道岔顯示，已岔封的道岔單操岔解，觀察道岔顯示。道岔岔封后，在道岔名稱處顯示一個綠色方框，岔封的道岔岔解后，道岔名稱處的綠色方框消失；

（4）擠岔

測試方法：在聯鎖上斷表示模擬擠岔，觀察道岔顯示。道岔失去表示，道岔岔芯光帶為淡藍色，道岔名顯示紅色并閃爍；道岔失去表示30s后，道岔顯示擠岔，道岔岔心處顯示一個藍色圓點，岔芯光帶為淡藍色，道岔名顯示紅色并閃爍；

（5）集中解

在排列進路時由于基本進路中存在分路不良的道岔區段而對該基本進路的所有道岔自動單鎖。進路出清后，通過集中解一次全部解鎖該進路上的道岔單鎖。

（6）按鈕盤

為了應對大雪天氣，便于除雪時扳動道岔，設道岔按鈕盤，將一個咽喉所有道岔的按鈕集中顯示在一起。

測試方法：道岔的按鈕盤名稱與聯鎖一致，復式交分道岔的按鈕盤名稱為"小號名/大號名"。按鈕盤右鍵菜單意義功能與在道岔處右鍵菜單一致；

3.2.5 區段

（1）占用

測試方法：在聯鎖上模擬占用，觀察道岔當前開向的位置紅光帶顯示；軌道占用時，不允許單操；

（2）鎖閉

測試方法：分別選排經道岔定、反位的調車、列車進路，調車進路，區段鎖閉光帶黃色顯示，列車進路，綠色顯示；

（3）故障解鎖

測試方法：單獨鎖閉的道岔區段，使用區段故障解鎖，則道岔區段解鎖；選排經該道岔的進路，進路上鎖閉的道岔區段，使用區段故障解鎖，則該進路的信號機關閉；

（4）分路不良

測試方法：分別標記道岔的定、反位分路不良，岔前及岔后相應位置虛線顯示，取消后變為實線。

對于標記分路不良的道岔區段，在有進路選排時，CIPS會自動對該進路所有道岔實施單鎖，保證作業安全。此單鎖必須人工解鎖，在進路解鎖后，需要進行集中解或逐個單解命令方可解鎖，此前，所有經過這些道岔的進路無法辦理。此為CIPS系統的擴展功能，需結合進路逐個區段進行試驗。

3.2.6 功能按鈕

與聯鎖系統顯示界面對照，檢查功能按鈕名稱顯示、自復、非自復；按下、抬起顯示狀態；按下帶密碼、抬起帶密碼及倒計時的一致性。

3.2.7 指示燈

測試方法：在聯鎖仿真上設置對應的模擬條件，觀察各類指示燈顯示與聯鎖一致（其中照查表示燈，無照查顯示灰色，有照查時調車亮白色，列車亮綠色；報警指示燈，報警時亮紅燈，報警解除后指示燈灰色顯示）

3.2.8 CIPS系統控制模式試驗

CIPS集控模式與非常站控（聯鎖控制）模式互相轉換。

測試方法：檢查轉換正常（CIPS轉向非常站控不檢查任何條件，非常站控轉向CIPS需檢查CIPS系統正常且無正在執行的按鈕操作）、有提示報警及狀態表示、不影響已辦理的列車和調車進路；非常站控模式下，CIPS集控不起作用；CIPS模式下，車站聯鎖控制臺除非常站控按鈕以外其他操作不起作用；

CIPS集控模式下手控與自控模式的轉換，在集控界面操作。

測試方法：CIPS系統自動執行使用，在手控模式下CIPS系統將不再對該控制系統發送自動控制命令，不能自動執行。在自控模式下不僅可以自動執行，操作人員也可以在界面上人工操作；

自控模式下CIPS自動模式與半自動模式的轉換，在指令集界面操作。

測試方法：在自動模式下，控制子系統完全聽從于信息管理系統的指令，直接解釋指令并自動執行；在半自動模式下，當信息管理系統的指令生成后，須再經過車站值班員的手工確認指令才能被執行。

各種模式的切換須人工操作。

3.3 現場聯掛試驗

3.3.1 通道測試

測試內容：聯鎖系統上位機單機狀態下，測試CIPS系統與聯鎖系統的連通性和可操控性；聯鎖系統上位機雙機都在線情況下，進行聯鎖系統A/B機切換，測試CIPS系統與聯鎖系統的連通性和可操控性。

測試方法：

聯鎖系統上位機單機，分別連接CIPS系統與聯鎖系統串口1、串口2，測試CIPS系統對聯鎖系統的操控性和表示正確性；聯鎖系統上位機單機，同時連接CIPS系統與聯鎖系統串口1、2，測試CIPS系統對聯鎖系統的操控性和表示正確性；聯鎖系統雙機都在線，A機為主機的情況下，聯鎖系統主機由A機切至B機，觀察CIPS系統與A/B機的通信，測試CIPS系統對聯鎖系統的可操控性；B機為主機時也需進行試驗。

3.3.2 進路表的驗證

由于前期已經對進路表進行了較為完整的檢查，現場聯掛時，建議排列10%的進路進一步驗證，可以有針對性地挑選常用的列車、長調車進路。

4 初步成效

為驗證本方案的準確性、完整性、實用性，在多次與廠家技術人員對南翔客站聯鎖廠家提供的技術資料以及區間（場間）設備的歸屬關系溝通、確認后，提前解決了一部分常見問題，2016年12月上海電務段組織四名試驗人員，按上述試驗項目及方法，利用三天的時間完成了廠家交付的集控系統軟件的仿真試驗，發現的二十余條問題，大多為前期其他段試驗過程中未曾遇到的，并且大大縮短了仿真試驗時間，達到了預期效果。因南翔客站暫未進入現場聯掛試驗階段，該試驗方法的正確性、完整性有待于進一步驗證。

下一步將結合我段CIPS試驗工作的推進，繼續對場聯仿真、車次跟蹤功能以及文中未提及的尾部停車器、駝峰自動化控制系統的測試方法進行總結，并不斷與車務部門及廠家技術人員溝通，進一步對需在管控一體的環境下智能完成功能的試驗進行探索，不斷對本方法完善修改。

本文撰寫至成文期間，得到了徐州電務段、北京全路通信信號研究設計院有關技術人員的大力協助，在此表示感謝。

[1]黃慧明.張曉崗.《加快編組站設備改造，實現駝峰綜合自動化》（鐵道運輸與經濟2000）.

[2]《CIPS系統操作說明書》（北京全路通信信號研究設計院有限公司. 2014年11月）.

責任編輯：萬寶安

來稿日期：2017-02-07