特殊場景下RBC移交造成列車停車故障分析

王先明 張健偉

CTCS-3級列控系統是通過鐵路移動通信系統（GSM-R）傳輸列控相關信息，當無線閉塞中心（RBC）與列控車載設備建立通信會話，并滿足發送行車許可的條件時，RBC通過GSM-R向列控車載設備同時發送行車許可和線路描述信息［1-2］。CTCS-3級列控系統考慮了正常情況下、特殊情況下、故障及災害情況下的運營場景［3］，但當站場情況復雜且受其他因素疊加影響時，會暴露出新的問題［4-5］。本文結合特殊場景下列車制動停車故障實例進行深入分析，并研究相應的對策。

1 RBC移交緊急制動停車問題

1.1 場景描述及分析

如圖1所示，列車從B站出站經聯絡線向A站1場方向接車，列車在經過RBC切換應答器B0022-1（坐標XLYK2+181）后制動停車。

列車在B站時，處于RBC1管轄范圍，向A站1場聯絡線方向運行時，列車需由RBC1向RBC4移交控制［6］。辦理B站進路SⅡ→XJF，RBC1判斷行車許可延伸到RBC1與RBC4交權邊界處，啟動交權流程，向RBC4發送預告消息M201。RBC1判斷列車最大安全前端越過交權邊界，向RBC4發送移交通告消息M203。

RBC1將發車進路和S1LQ區段作為整體發車進路，視為1個SA，RBC發送的行車許可會覆蓋到S1LQ的末端，對于B站的S1LQ，存在2條進路SⅡ→XJF和SⅣ→XJF。因此在RBC的數據配置中，邊界前的S1LQ區段需同時配置關聯2條發車進路（SⅡ→XJF、SⅣ→XJF）。

對于估計前端越過交權邊界的列車，RBC在進行列車定位時，需要使用邊界前應答器（執行應答器前的B0024應答器）所關聯進路的SA號，獲取邊界后的閉塞分區，再根據列車發送的位置報告進行定位。其中SA號≥1時為有效值，表示一個SA號對應一個閉塞分區；SA＝0時為安全值，表示不存在對應的閉塞分區。RBC1進行列車定位處理時，判斷邊界前應答器所關聯的進路為SⅡ→XJF或SⅣ→XJF。對進路SⅡ→XJF進行校驗，獲取進路SⅡ→XJF的SA號為261，關聯的下一個進路SA號為278（對應交權邊界后的閉塞分區0022G），校驗通過。對進路SⅣ→XJF進行校驗，首先獲取進路SⅣ→XJF配置的SA號，由于RBC內部未配置進路SⅣ→XJF的交權應答器等關聯信息，SⅣ→XJF配置的SA號為安全值0，導致RBC獲取下一個進路SA號時，判斷未關聯邊界后的閉塞分區，校驗不通過，因此判斷列車無法定位，觸發防護處理，向列車發送無條件緊急停車［7］。

圖1 B站至A站聯絡線示意圖

列車雙電臺進行交權時，列車估計前端越過交權邊界前，RBC1若及時接收到RBC4發送的接管消息M222，RBC1會判斷交權流程結束，不會出現列車緊急制動。列車單電臺進行交權，或因通信問題造成列車估計前端越過交權邊界后，仍未收到RBC4的接管消息M222時，RBC1接收到估計前端越過交權邊界后的位置報告時，會因列車定位失敗而向列車發送M16，觸發冒進停車。

1.2 解決措施

此次停車故障為通信疊加RBC問題，暴露出RBC1軟件數據配置缺陷，因未開通線路數據尚未明確，與設備廠家溝通后，確認應刪除RBC1內部配置的進路SⅣ→XJF相關信息，使得進路唯一，問題臨時解決，待D方向口開通后，再次對配置數據進行完善，才能根本解決該問題。

2 RBC移交系統重啟問題

2.1 場景及問題分析

2020年某日，某高速鐵路RBC3設備雙系重啟，對外接口全部斷開，導致RBC3管內多趟動車組由CTCS-3級降為CTCS-2級運行。數據分析發現在RBC3雙系重啟前，GB和GC列車依次由RBC3向RBC1移交，前車GB單電臺啟動移交后，在RBC邊界位置RBC3向RBC1發送M203移交通告［8］，由于列車未與接收RBC1建立有效會話，導致前車GB的RBC移交過程中，未收到RBC1的M222移交接管信息，RBC3判斷列車移交超時，計時70s刪除移交列車GB。此時，GC列車的行車許可抵達移交邊界，RBC3針對后車GC啟動移交，但RBC1仍處于處理GB流程，未回復針對GC的消息，RBC3判斷后車GC移交超時。隨后，RBC1因在配置時間90s（RBC1與RBC3為不同廠家無線閉塞中心，時間設置有區別）內，未收到GB列車最大安全前端通過移交邊界的位置報告，RBC1認為移交流程失敗，向RBC3發送針對前車GB的移交取消M204消息，此時RBC3再次收到GC列車的位置報告，行車許可已抵達移交邊界，再次啟動移交之后，RBC3將針對GB列車的取消移交應用在了GC列車上，使得軟件在計算GC的邏輯時內部狀態不一致。為保證安全輸出，RBC3設備雙系重啟。

2.2 解決措施

此場景涉及單電臺、不同廠家RBC設備間2輛列車移交的情況，雖然不同設備廠家在對列車移交超時的時間冗余度上有差別，但RBC3設備在處理時軟件邏輯存有缺陷，因此需修改RBC設備軟件，對接收RBC發送的M204消息不做處理，使得在計算后續移交列車的邏輯時，內部狀態保持一致，避免發生雙系重啟。

3 長編列車慢行緊急制動問題

2020年某日，GD列車運行至X線路所與A站1場 間K190處，ATP觸 發 冒 進 停 車。

3.1 場景及問題分析

經站場回放與數據分析，GD列車與RBC1建立連接后，發送列車數據，列車長度為420 m。18：33：36，RBC1向RBC4啟 動GD次 列 車 移 交。隨后RBC1與RBC4間相互發送消息進行信息交互，其中RBC4發送的行車許可顯示長度為1138 m的授權信息。

18：37：18 ，GD次發送位置報告M136，最近相關應答器為B123，D_LRBG為16 m。應答器B123為RBC1與RBC4移交點應答器，此時列車前端已越過移交點16 m。RBC1向RBC4發送移交通告M203。18：37：20，因RBC1未收到RBC4的 接管列車消息，繼續向列車發送行車許可，行車許可長度為1138 m。

18：38：25 ，RBC1收到列車位置報告，最近相關應答器為B123，D_LRBG為397 m，此時列車后端仍未越過移交點（車長420m）。18：37：18至18：38：25期間，RBC1一直未收到RBC4的接管列車消息，因列車后端未越過移交點，RBC1繼續與列車保持通信［9］。

RBC4在收到RBC1的移交通告70s后，判斷列車已不再可能完成RBC移交，向RBC1發送M204取消移交。取消移交意味著有對行車存在安全風險的因素，不能讓列車進入管轄范圍，移交RBC1判斷應將行車許可縮短至移交點。又因列車前端已越過移交點，基于安全考慮，移交RBC1向列車發送M16無條件緊急停車，列車緊急制動停車。

由于行車計劃調整，接車進路信號未及時開放，此時長編列車在單電臺情況下緩行越過RBC移交點，接收RBC在收到移交RBC發送的移交通告一定時間內，未收到列車的呼叫信息，判斷列車不再可能完成RBC移交，即向移交RBC發送取消移交消息，移交RBC出于安全考慮，向列車發送緊急停車消息。

3.2 解決措施

對于方向口較多的大站場，難免會遇到因行車計劃調整導致信號開放延后的情況，若在接近區段有RBC移交點，就會存在RBC移交失敗，導致列車降級甚至制動停車的風險。因此可以對大站場RBC移交點的位置進行調整，同時建議設備廠家在列車前端已越過移交邊界時，移交RBC可放棄對列車的控制，即使遇到長編列車緩行的情況，列車也會自動降級而避免制動停車。

4 總結

RBC的設備問題通常不易暴露，因此在聯調聯試階段，要對特殊場景進行充分測試，特別是站場情況復雜、接發車口較多、存在施工過渡的車站，要吸取多次停車故障的經驗教訓。在進行RBC數據配置時，僅配置線路開通的進路信息，對于預留未開通的進路均不再進行配置［10］。需要豐富測試案例庫，加強故障模式下的RBC移交測試，對RBC的每個移交點均進行單電臺遍歷測試，保證各測試案例能夠全面覆蓋RBC移交的各種可能場景。同時要加強不同專業間的信息溝通，不斷提高設備維護質量。