鐵路通信信號系統聯調聯試關鍵技術分析

作者/張崑，沈陽鐵路局電務檢測所

前言

鐵路信號系統是由不同子系統組合而成，包括硬件、軟件、安全數據網。在完善硬件的綜合性能之后，能夠保證當前條件下系統數據的可靠性。鐵路的通信信號在列車投入運營前，要進行全面的試驗，對其各項性能進行測試。通過成功的鐵路通信信號聯調聯試試驗，對我國相關的技術理論體系進行了補充，為開通運營做出了有力幫助。

1.鐵路聯調聯試的必要性

鐵路聯調聯試對于鐵路系統集成來說意義重大，系統性工程一般都包括很多內容。在很多國家都有施行鐵路測試，判斷其是否符合設計需求，通過調試以及各種相關試驗完成子系統的技術檢驗，保證鐵路通信信號系統符合運營標準。我國于2004年首次在膠濟線開展了系統調試，并從中得到很多經驗。

鐵路建設工程規模較大，具有很強的系統性，它的接口數量大、技術非常復雜，涉及到的相關系統眾多。它的各項功能具有獨立性，整體的功能通過接口連接來滿足，這就使得最終的鐵路通信信號系統性能良好。基于這一特點，在鐵路建設中就必須進行大規模的聯調聯試，對系統性能做最終優化。鐵路通信信號系統的聯調聯試能夠對鐵路的各方面性能進行檢測，包括安全性、平穩性以及舒適性，保證鐵路的正常運營。除此之外，鐵路通信系統聯調聯試還能夠對各項設備進行檢驗，判斷其是否符合運營標準。通過鐵路通信信號的聯調聯試工作，對各個運營人員進行引導，包括設備使用方面、故障處理方面、操作章程方面，能夠有效提升運營人員的應變能力，面對突發狀況做出最正確的選擇。

2.我國鐵路信號系統聯調聯試的內容及方法

2.1 信號設備狀態檢測

信號設備狀態檢測主要包括三個方面，補償電容、應答器以及軌道電路。就是表示，在對系統功能進行試驗之前，要對信號軌旁設施進行一系列的動態檢查，常用的方法是借助綜合檢測列車和電務檢查車來完成檢測工作。

2.2 測試方法

首先是信號設備狀態檢測，一般來說使用綜合檢測列車與電務試驗車，這些車上都配置有信號動態檢測系統，通過車載設備對信號進行全面解析，以動態檢測方式對信號設備的狀態進行檢測。其次是列控系統功能測試，這項測試要依照其功能特點進行開展，還要參考各個等級的具體運營標準，結合實際情況選擇最佳的測試案例，之后完成測試序列的編制工作。完成上述工作后通過CTC中心控制模式，依照所選擇的測試案例準備好試驗進路，具體要完成的工作有對接發車進路進行引導，解鎖進路和取消進路等。最后借助CTC中心控制模式統一下達臨時限速，有時也會取消或更改限速，對于岔道的設置要符合測試案例的要求。

3.通信信號系統聯調聯試的核心

3.1 CTCS-3級列控系統實驗室仿真調試和測試技術

CTCS–3 級列控系統實驗室仿真調試和測試所使用的技術是將真實設備和模擬設備聯合使用的方法，這項測試是針對通信信號的功能性開展，對CTCS–3 級列控系統的必備功能做出準確檢測，判斷其性能是否達標。CTCS–3 級列控系統實驗室仿真調試環境主要包括四大部分，仿真支撐平臺、人機界面、仿真測試接口、被測實物設備，利用計算機對其各項系統進行真實模擬是這項技術的核心所在，所模擬的系統有調度集中系統、列車不同輸入條件、聯鎖系統等。這項測試的實施首先能夠對CTCS–3 級系統中每個子系統做全方位測試，保證各子系統功能的完備性，使其符合安全設計標準。其次仿真模擬實際線路的運行情況，對數據、軟件等各類設計缺陷進行全面完善，有效減少試驗時間。

3.2 列控系統數據工程驗證技術

列控系統數據工程交付測試能夠對數據工程進行有效驗證，各個子系統是其技術關鍵點，利用子系統在室內環境開展仿真測試，對軟件進行匹配，需要以數據輸入清晰作為前提條件，依照“線路參數測試”→“移動授權測試”→“等級轉換測試”→“臨時限速測試”→“其他測試項目”的排列次序，對系統進行依次調試，從而對參數的調整與軟件的修正進行有效指導。

SDT測試包括八項具體內容，其中最主要的有移動授權測試、線路參數測試、CTCS–3 區域內級間轉換測試以及調車區域測試。

3.3 靜態調試技術

在設備安裝完成之后要對通信信號進行靜態調整，調試在高速鐵路現場進行，包括系統調試與信號子系統調試。靜態調試的目的是對子系統功能以及接口、數據傳輸情況進行驗證，保證其在靜態條件下滿足既定的設計要求，同時還要與后期運營狀態相符合，有效保證實車調試工作能夠順利開展。靜態調試技術需要把握幾項技術關鍵點，確定調試內容、選擇調試手段、判定調試標準，在具體的調試過程中要對軟件和硬件實行嚴格管理。靜態調整的內容主要包括三項。

第一，地面子系統間接口試驗，具體分為聯鎖與集中監測、聯鎖與 TCC等。第二，CTCS–3 級列控系統 GSM–R 無線通信系統測試，具體包含GSM–R 電磁環境測試、GSM–R無線通信覆蓋范圍測試等。第三，地面設備安裝及單體功能試驗，具體包含列控車載設備等子系統的安裝和功能試驗、軌道電路試驗、列控中心（TCC）試驗等。

3.4 試驗技術與動態調試

動態調試就是列車依據按列控模式行車的狀態實施現場調試，常稱為 ITC 測試。該測試的目的是采用測試CTCS–3/CTCS–2 級列控系統配置數據的方式，從而對線路的工程化數據與運行要求匹配度進行合理驗證。利用CTCS–3/CTCS–2 級列控系統及相關子系統設備接口的測試結果，判斷系統的功能級別，對系統功能是否符合運營要求進行合理驗證。

動態調試覆蓋面非常廣，包括鐵路工程建設區域、后續建設線路連接區域、樞紐站區域內CTCS–3 級或 CTCS–2 級列控系統控制范圍所涉及到的所有線路。所包括的內容主要有列控車載設備、應答器等子系統以及集中監測系統，在這些分項中，RBC與應答器涵蓋了線路基礎數據。動車組運營的所有交路是動態調試技術的關鍵環節，參考CTCS–2 級確認最終的調試方法。在具體進行調試過程中，對系統的硬軟、軟件實施嚴格的管理控制。

動態調試的測試內容分為兩部分，CTCS–3 級場景測試和各種功能測試，這其中又包含了很多子項測試工作，例如CTCS–3 區域內級間轉換測試、人工取消進路測試、移動授權測試等。動態調試的開展時間是在室內系統SDT測試完成之后，要保證SDT 測試報告與標準要求相符合才能繼續開展。動態調試的測試包括兩個階段，第一測試階段，配備 CTCS–2 級列控系統動車組調試；第二測試階段，配備CTCS–3 級列控系統的動車組調試。在第一個測試階段中，借助 CTCS–2 模式對正、側線的相關數據進行有效的校核、對其進行科學的精調、并對設備進行精調。在 CTCS–2 模式測試的同時，通信專業能夠再次檢測周邊電磁環境、基站切換情況等，還能將網絡做最大程度優化。

3.5 GSM-R網絡調試和網絡優化技術

GSM–R 網絡的責任重大，需要充當CTCS–3 級列控系統車 – 地大容量通信通道。GSM–R系統的網絡實際情況，例如覆蓋面、電磁環境等，對于信息的傳遞影響重大，CTCS–3 級列控系統的運行狀態受到GSM–R 網絡的直接影響，要想保證系統運行穩定就要就良好的GSM–R 網絡環境。在GSM–R 網絡開始設計一直到安裝完成，進行調試，GSM–R 網絡所處的狀態都是動態調試與整改中。只有加大對GSM–R網絡的優化程度，才能保證動態調試的順利完成，也就是我們常說的“網優”工作。對GSM–R網絡進行合理優化，就是對其資源配置以及網絡性能進行最大程度的優化，通過這樣的方式有效解決目前網絡中存在的各種問題，例如呼叫失敗率高、數據傳輸掉線等。深層次的優化調整GSM–R 網絡，能夠保證它在運行過程中處于最佳的工作狀態，達到 CTCS–3 級列控系統車 – 地傳輸既定標準。

4.結束語

綜上所述，對于鐵路系統集成來說，聯調聯試是一項非常重要的工作，通過聯調聯試能夠對鐵路系統進行合理優化，讓移動設備與固定設備有機結合，發揮出更大的作用。隨著社會發展，鐵路對于國家的重要程度日益提升，所以要通過聯調聯試工作讓系統與運營進行充分的磨合，保證鐵路運輸能夠安全順利的進行，為我國鐵路事業的發展提供動力。

* [1]王峰.基于鐵路局層面的高速鐵路聯調聯試集成管理和關鍵技術[J].石家莊鐵道大學學報（自然科學版），2012（1）：33.