淺談軌道交通網絡控制系統的產品化過程檢驗及其創新

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軌道交通包括干線鐵路系統等。軌道交通系統具有單位運輸能量小等諸多優點，我國處于軌道交通大發展時期，城規交通迅速發展，大城市建成完善的城軌交通網絡。軌道交通系統需要有安全可靠的列車控制系統保障。軌道交通列車控制系統是提高區間通過能力的手自動控制技術總稱，主要包括間隔控制、速度控制等功能。隨著計算機技術的應用，傳統安全系統升級難以滿足安全系統的需要。軌道交通網控系統是列車神經系統，設計開發、試驗驗證等產品實現過程不斷優化，對提升產品質量至關重要。本文開展基于實驗室信息管理系統與產品生命周期管理、質量管理系統等多信息化融合研究，優化實驗驗證中的檢驗內容與方法，提升產品合格率；構建系統產品實驗驗證信息數據庫，完成LMS與MES等信息化系統無縫對接。

1 現有軌道交通網控系統產品化過程的不足

自19世紀鐵路誕生后，工業領域經歷機械化、電子化發展時期，軌道交通列車運控系統從機械控制發展到計算機控制系統，信號設備從機械連鎖設備發展到列車自動運控系統等。列車運控系統發展初期采用人工控制方式給出運行信號，列車運控系統安全技術處于萌芽狀態。1869年美國發明軌道電路，利用鋼軌構成閉環電路實現軌道占用自動檢查。早期軌道電路用于檢測 列車存在，后來發明了工頻電路，軌道電路發展初期，由于鋼軌斷裂，發生列車占用不能顯示停止信號事故，鋼軌有電流，有列車占用時軌道繼電器失電落下。

固定閉塞設備研制提高了列車區間運行安全性。列車運控系統電氣化時期逐步向半自動化發展，故障安全技術應用廣泛。80年代后，計算機技術深入到工業及日常生活領域，列車自動防護系統等使得軌道交通運輸自動化程度提高，為系統設計帶來很多便利，有利于提高系統安全性。計算機時代列車運控系統包括高區間通過能力手動控制、遠控技術等。

目前軌道交通網控系統產品化流程復雜，主要流程為設計人員運用CAD完成產品設計后進入制造環節，制造部門完成生產制造，設計部門制定試驗大綱，PLM系統審核后將試驗大綱提交至LIMS系統檢驗業務申請，根據樣品特征設計接口夾具，需手動切換線路操作，檢驗結果不通過，需手動錄入QMS系統故障信息分析失效原因。

現有軌道交通網控系統產品化流程存在的缺陷包括產品檢驗需人工頻繁接換線操作，不同檢驗人員操作差異影響檢驗結果準確性。未將制造關鍵檢驗所需信息完整傳遞到檢驗環節[1]；檢驗信息不完整不利于后續產品設計。目前產品試驗大綱制定準僅規定關鍵檢驗項目，導致檢驗產品裝車后存在許多問題。不同產品需單獨制定配套測試夾具，檢驗結果一致性較差。裝車運維人員缺少有效方式，軟硬件版本可追溯性差。

2 軌道交通網控系統產品化創新設計

基于現有軌道交通網控系統產品化流程不足，本文提出產品化生命周期流程，以優化軌道交通網控系統產品化流程為目標，產品化流程為預先提煉產品設計軟硬件信息及制造生產信息等關鍵檢驗所需信息；試驗中套用標準大綱模板，對樣品信息自動導入?？蓪ν愊到y產品互操作性智能評估，提升網控系統產品化檢驗效率，快速分析不同網絡產品是否可互聯通。

以產品化質檢為導向，構建新型軌道交通網控系統產品化創新技術路線，其原理為對軌道交通網控系統產品化檢驗結果標識包含制造新型調研分析，試驗前分析階段輸入信息，制定《軌道交通網控系統檢驗通用信息標識規范》，對MVB，ECN，網絡中斷設備試驗方法進行優化，制定《網控系統智能化制造質量保證通用技術條件》，依據此條件對平臺進行方案設計，采用模塊化協議分析儀等完成平臺搭建。對網控系統產品物理接口調研分析，制定《網控系統檢驗通用接口規范》。

通過設計通用測試夾具，設備操作不會影響被測網絡[2]；通過開展Wireshark二次研發，實現對ETB等鐵路專有以太網協議解析。開展Lab VIEW軟件研發，實現按照標準要求制定測試計劃等功能。通過持續產品化檢驗標準驗證，構建軌道交通網控系統理論體系，促進標準國際化應用。

為實現新型軌道交通網控系統產品化工程化應用，構建平臺技術指標包括波形存儲深度≥8M；波形測量帶寬≥1GHz，波形測量時基精度≤1ns，網絡分析儀頻率≥4GHz，線性誤差≤1dB，網絡分析儀軌跡噪聲＜0.006dB rms，輸出頻率1～20MHz，以太網性能測試10M/100M帶寬，可進行背靠背測試等。

3 軌道交通網控系統產品化檢驗創新效益

本項目吸收智能制造技術，通過打造兩個平臺提升軌道交通網控系統制造檢驗評價效率，經技術研究完成產品化平臺，支持樣品信息掃碼導入，實驗結果短信實時通知等功能。支持用戶掃碼查看報告詳情，縮減檢驗人員整理記錄時間。使檢驗人員從執行實驗任務中解放，專注于增值活動。

項目根據《電子設備列車通信網絡》系列標準提出實驗方案與判定準則，應用新建網控系統實驗平臺，對研發網控系統進行測試，開展驗證平臺進行應用推廣?？商嵘W控系統檢驗效率，提高廠商生產網控系統一致性，規范網控系統檢驗信息輸入，網控系統與自動化系統物理接口等信息，指導廠商完成網絡產品性能考核。

4 結束語

針對軌道交通網控系統產品化流程不足，梳理各信息化系統復雜業務，對業務范圍界定，進行信息化規劃。構建新型軌道交通網控系統產品化平臺，實現產品設計開發，實驗驗證的生命周期智能化管控，滿足網控系統產品量產要求。新型產品化平臺對如何分析系統不確定度評定等需要改進；影響不同網控系統互聯通因素較多，收集所有影響因子難度較大，影響各因子互操作性權重設定需要繼續研究。