高速铁路联调联试信号系统典型问题剖析

陈 斌 中国铁路上海局集团有限公司沿海铁路浙江有限公司

高速铁路联调联试是对高速铁路的线路工程、高速动车组、牵引供电、通信信号、防灾监控、运营调度以及客运服务等各系统进行综合测试，对各系统状态和系统间匹配关系进行反复检测、调试、验证，使各子系统的功能和结构完整、合理，使高速铁路整体系统功能达到最优，为高速铁路开通运营提供强有力的技术支撑和科学依据。

信号系统是高速铁路联调联试的重要组成部分，为验证信号系统的性能，在工程静态验收合格后先采用电务综合检测车进行基本的信号设备状态检测，而后采用该线路将来主用型号车载设备进行列控系统功能检测，最后再采用其它型号车载设备进行跨线兼容性测试。由于信号系统联调联试时间相对靠后，如果该阶段发现问题将会给后续联调联试计划安排、问题整改及测试时间安排带来较大困难。因此本文对多个项目联调联试期间发现的典型问题进行介绍、分析，为后续其它项目信号系统的设计、集成、施工提供一定的借鉴。

1 出站信号机两侧载频切换问题

A 线引入B 站，B 站出站信号机XIV 股道侧为下行载频，岔区为上行载频，如图1所示。

图1 出站信号机两侧载频示意图

利用某型车载设备对XIV～SN 进路序列进行场景测试时，当列车以完全监控模式通过时，车载设备运行正常；当以部分监控模式发车，列车越过XIV 出站信号机时，车载设备提示机车信号掉码、触发制动。

经过对列控设备地面数据、车载数据及车载处理逻辑分析，当列车以部分监控模式发车时，列车车载锁定下行载频，虽然在出站应答器组中已经描述经过出站信号机后为岔区上行载频起点，而列车车载处理逻辑为考虑其测距误差，列车越过出站信号机后不会立即锁定上行载频，而是再走行一定距离后再锁定上行载频。由于越过出站信号机后列车走行时间和解码时间超过了车载设备规定的4 s，从而导致掉码，引起列车制动。而在完全监控模式下，列车位置处于确定状态，车载设备会提前锁定出站信号机两侧上、下行载频，能够在越过出站信号机后立即接收上行载频并解码，所以未发生掉码现象。

该特定场景下，列控地面设备的信息描述符与实际情况相符、合相关规范要求，而车载设备出于安全考虑处理逻辑触发制动也是合理的。该问题可通过修改车载设备软件或修改列控地面设备数据配置解决，鉴于车载设备软件修改周期长、涉及范围广，为尽快解决该问题从而完成联调联试任务，该项目采取了修改列控地面数据配置的方式，即将地面出站应答器报文中轨道电路信息包描述的起点改为零以适应车载设备处理逻辑。

2 进路信号机类型问题

如图2 所示，C 线路所XK 进站信号机内方设置有XL 进路信号机，且XL内方1#道岔为1/42大号码道岔，侧向最高允许通过速度为160 km/h。

图2 进路信号机类型示意图

联调联试期间，当配备有某型车载设备的列车利用XK～SF 进路通过C 线路所时，列车运行至XL 信号机处时，触发紧急制动。

经过对列控地面应答器数据分析，列控地面大号码应答器BDD 的轨道区段信息对XL 信号机的类型描述是“进路信号机”、对1#道岔的侧线通过速度描述为160 km/h。而通过对该型车载设备分析发现，车载软件逻辑上是识别进路信号机的，但对于上述场景经过大号码道岔侧向的接发车进路，车载设备在区间大号码应答器处收到相关轨道区段、过岔速度信息后，控制列车以160 km/h的速度通过1#道岔侧向。但由于是侧向接车XL 信号机外方区段地面发UUS 码，列车运行至XL 信号机外方区段时车载设备就会弃用之前收到的大号码道岔应答器信息，将1#道岔侧向过岔速度降到80 km/h，引起车载控车曲线突降，从而导致紧急制动。

最终车载设备厂家给出的解决方案是，将区间应答器中对XL 信号机的类型描述由“进路信号机”改为“进站信号机”。

3 短区间C3/C2级间转换设置问题

如图3 所示，D 线路所与E 站通过联络线连接，其中D 线路所采用CTCS3 级列控系统、E 站采用CTCS2 级列控系统。D 线路所向E 站方向运行时，通过联络线区间设置的C3-＞C2级间转换点在区间转为CTCS2 后进入E 站；E 站向D 线路所方向运行时以CTCS2等级进入D线路所，通过D线路所XF口外方区间设置的C2-＞C3级间转换点转为CTCS3等级运行。

图3 短区间C3/C2级间转换示意图

列车在CTCS3等级通过D线路所4#大号码道岔侧向至E站方向运行时，当在区间等级转换执行点B10 至D 站SHF 进站信号机之间下达45 km/h 的限速时，列车越过C3-＞C2 等级转换预告点BXF 后，列车允许速度由120 km/h 突降至105 km/h，触发最大常用制动。车载设备对级间转换信息的处理逻辑为，列车CTCS3车载设备收到C3-＞C2等级转换信息后，“激活”CTCS2 车载设备并向其发送等级转换执行点位置信息。CTCS2 车载设备被“激活”后根据CTCS2 行车许可及等级转换执行点位置信息向CTCS3 车载设备报告等级转换执行点的目标速度。

当在区间等级转换执行点B10至D站SHF进站信号机之间下达45 km/h 的限速时，D 线路所BXF 进站有源应答器发送全进路45 km/h 的限速报文。该情况下，BXF 应答器处CTCS3 等级允许速度为 120 km/h，CTCS2 车载根据 BXF 应答器发送的全进路45 km/h 限速信息，计算出等级转换执行点处CTCS2 等级允许速度为45 km/h，而C3-＞C2 等级转换预告点BXF 距离执行点B10 的距离不满足由CTCS3 等级允许速度制动到CTCS2 等级允许速度的制动距离，从而触发列车最大常用制动。

通过分析，有以下两种解决方案：

方案一：联络线区间设置全区间限速

当列车在联络线上由D 线路所向E 站反方向运行时，如果联络线区间任一里程存在低于80 km/h 的临时限速时，按全区间限速45 km/h 处理。该方案对列控地面设备不作修改，仅需对区间下达低于80 km/h 的临时限速时，将范围扩大至全区间即可。

方案二：调整C3-＞C2等级转换执行点位置

将C3-＞C2 等级转换执行点向E 站方向移设，移设后C3-＞C2 等级预告点至执行点之间距离满足120 km/h 制动到45 km/h 距离。该方案需对RBC、相关列控中心及无源应答器报文进行修改。

上述两个方案均可解决问题，一般情况下优先选择方案二。但根据本项目具体情况，考虑到列控地面设备修改工作量、时间以及后续要点施工、测试时间等因素对整个项目联调联试计划的影响，另外D 线路所向E 站方向属于反方向运行，平时利用率较低，综合考虑采用方案一。

综上所述，由于信号系统联调联试时间相对靠后，发现问题后将会给问题整改、后续联调联试计划安排带来较大困难。因此本文通过对联调联试期间信号系统典型问题的剖析，并给出解决方案，对后续工程信号系统的设计、集成具有一定的借鉴意义。