一起因軌道電路板引發列控中心驅采不一致報警的分析

于 洋

（中國鐵路太原局集團有限公司調度所，太原 030013）

為適應不同線路運營速度的需求，參考借鑒歐洲列車運行控制系統（European Train Control System，ETCS）系統的設置，確定發展中國列車運行控制系統（Chinese Train Control System，CTCS）。列 控 中 心（Train Control Center，TCC）是CTCS-2 級控制系統的核心設備，且作為CTCS-3 級及以上降級的必要設備。按照國家鐵路局《列控中心技術條件要求》，TCC 適用于聯鎖車站、線路所和中繼站，可以對軌道電路進行編碼、方向控制；根據臨時限速信息和列車運行狀態，對有源應答器報文編寫；對區間信號機進行點燈控制等功能，是保證行車安全，提高運輸效率的主要技術裝備。因此TCC 發出的報警信息極易影響運輸效率。

1 車站列控中心設備的基本信息

1.1 系統接口

為參與列車控制，TCC 需要與鄰站TCC、計算機聯鎖（Computer Based Interlocking，CBI）、調度集中（Centralized Traffic Control，CTC）、臨時限速服務器（Temporary Speed Restriction Server，TSRS）、 軌 道 電 路（Track Circuit，TC）、地面電子單元（Lineside Electronic Unit，LEU） 和 集 中 監 測（Centralized Signaling Monitoring System，CSM） 等外部設備進行通信傳輸。TCC 外部接口如圖1 所示。

圖1 TCC接口配置Fig.1 TCC interface structure

1.2 列控軌道占用邏輯判斷

列控判斷軌道電路是否空閑主要通過3 個條件進行判斷，即GJ 狀態、TC 通信狀態和軌道區段采集狀態，只有三者全部為出清狀態時，TCC 才判斷軌道電路為空閑狀態，任一條件不滿足，列控都認為軌道電路為占用狀態。

1.3 列控通信中斷

通信中斷通常是由設備網線松動、網絡故障、相關設備切系或斷電、接口通信模塊故障引起。系統間保持通信正常是整個系統正常運行的必要條件。

1 ） 通信故障狀態

當與其他設備出現通信中斷且超出報警容忍時間時，TCC 通信狀態顯示為中斷，并且設備進行主、備系切換操作。

2 ） 通信中斷狀態

當板卡、通道報故障時，TCC 通信中斷狀態立即顯示為中斷，但列控沒有任何反應，不報警、不切系。

2 故障案例分析

2.1 故障概況

某站檢查發現ZPW-2000A 軌道電路機柜II 系24 V 直流電源2 指示燈亮紅燈，組織處理該模塊故障，動檢車通過A 至B 站間上行線1918 至1756共10 架信號機后，CTC 系統進行驅采不一致報警。

2.2 故障原因

作業人員在處理ZPW-2000A 軌道電路機柜內24 V 直流電源模塊II 故障過程中，將正在使用的直流電源模塊I 關閉，隨后立即重新打開電源模塊I 恢復供電，造成TCC 與TC 通信中斷，TCC A 系和B 系判斷區間閉塞分區占用狀態不一致，導致信號機驅采不一致，記錄故障燈絲狀態，列車通過時產生報警。

2.3 故障分析

根據TCC 邏輯，TCC 在通信全部中斷、接收不到TC 上傳數據后，主系容忍時間為0.5 s，備系為1.5 s，超過時限后，通信狀態為故障，通信中斷狀態顯示為中斷。

TCC 在中斷狀態4.5 s 內沒有接收到TC 的任何數據，TCC 將軌道占用狀態設置為故障。如果在故障狀態時，3 s 內仍未收到移頻柜完整校驗數據，TCC 將判斷軌道狀態為故障占用，與軌道電路通信狀態顯示為占用，顯示紅光帶。

因此，TCC 與TC 通信中斷時間在7.5 s（即4.5 s+3 s）內，會維持軌道區段空閑狀態（在軌道繼電器吸起的情況下）。再加上通信中斷容忍時長，即主系總時長在8 s 內，備系9 s 內，可以維持原軌道狀態，而不顯示紅光帶。

查看TCC 維護終端，如圖2 所示。TCC 在00:43:04 顯示與軌道電路通信全部中斷。因A 系主用，故TCC A 系需要在00:43:12 前恢復與TC 的通信，才能保證TCC A 系區段不出現故障占用情況；TCC B 系需在00:43:13 前恢復與TC 的通信，才能保證TCC B 系區段不出現故障占用情況。

圖2 軌道電路通信中斷Fig.2 Track circuit communication interruption

如圖3 所示， 00:43:12 TCC 與TC 通信恢復。因中斷時間超過主系允許最大值，小于備系允許最大值，故A 系將區段全部判斷為占用，如圖4 所示，邏輯上驅動區間信號機點紅燈，如圖5 所示，B 系將區段全部判斷為空閑，驅動區間信號機點綠燈。

圖3 軌道電路通信恢復Fig.3 Restoring track circuit communication

圖4 軌道區段空閑信息Fig.4 Information on cleared block sections

圖5 區間信號機顯示紅燈Fig.5 Red aspects of wayside signals

對于此時TCC 來說，當主系檢測到影響設備正常運行的異常狀態后，在備系工作正常時，主、備系將進行切換（切換不影響TCC 的正常工作，一般切換時間小于2 s），因此B 系轉為主用時，按照B 系狀態進行驅動控制，區間軌道顯示空閑，信號機點綠燈，因此CTC 上未出現紅光帶及信號機點燈變化。

對于轉為備系的A 系來說，系統記錄軌道為故障占用，驅動區間信號機顯示紅燈。A 系恢復對TC 的通信后，會采集軌道狀態，為保證安全，軌道由占用狀態轉為空閑狀態大約有4 s 延時，因此驅動信號機顯示綠燈時間將大于4 s。根據TC 控制邏輯，信號機燈位驅動4 s 后仍未采集到對應信號燈燈位信息，將認為燈絲故障。在00:43:16 A 系未采集到區間信號機紅燈信息（此時區間信號機點綠燈）。將記錄紅燈燈絲狀態為故障，如圖6 所示。之后A 系根據采集到區間軌道空閑狀態，計算信號機顯示綠燈。

圖6 區間信號機紅燈斷絲記錄Fig.6 Red lamps filament burn-out record of wayside signals

因規定單數月使用A 系，雙數月使用B 系。當作業人員發現TCC 轉B 系后（故障時為單數月），00:43:59 手動切換至A 系運行。

因TCC A 系（主系）記錄了紅燈絲故障狀態，當再次點亮紅燈過程中，因系統內保存紅燈燈絲故障狀態，會出現瞬間滅燈狀態。隨后系統采集到紅燈燈絲信息，與系統記錄不一致，TCC 判斷驅采不一致上傳到 CTC，故在 CTC 側報“信號機驅采不一致-滅燈”的報警，之后TCC 判斷信號機紅燈驅動和采集狀態一致，不一致狀態自動恢復。

3 結束語

此類報警恢復并非是實際真正的報警，只是TCC 根據采集情況做出的判斷，這種報警不會體現在報警窗口，故無法直觀看到故障信息，需要再次點亮該架信號機，TCC 才會報信號機故障恢復，同時傳送給CTC。

針對此次故障TCC A 系驅采不一致，TCC B系正常，如B 系主用，CTC 以TCC 主用系統傳輸的信息為準，第一趟列車通過后，A 系驅采不一致自動恢復，此報警不會發生。

在作業中不可避免同時中斷TCC 通信時，最好保證中斷時間大于15 s，確保TCC A、B 系保持狀態一致。如進行相關信號機、軌道電路、更換板卡等操作，作業完畢后，通過查詢TCC 維護終端，確認A、B 系是否有信號機燈絲故障狀態遺留。如果有，可通過順序占用軌道區段來恢復燈絲狀態。