武廣高鐵列車進路預(yù)告信息存在問題及改進措施

沈洪波 陳洪雨

沈洪波:武漢鐵路局電務(wù)處 高級工程師 430071 武漢

陳洪雨:武漢鐵路局電務(wù)處 工程師 430071 武漢

列車進路預(yù)告信息是CTC區(qū)段的一項重要行車指示，起著取代車機聯(lián)控的作用，對電務(wù)部門是一項新的課題。同時它也涉及多個部門、多種設(shè)備，如通信、信號、機務(wù)、運輸?shù)炔块T，CTC、GSM-R、CIR、LKJ等設(shè)備，調(diào)度所、TDCS/CTC中心機房、GSM-R中心機房、車站信號機械室、車站通信機械室、動車組司機室等處所，分析起來較為棘手。如何解決列車進路預(yù)告信息存在的問題，減少不傳、錯傳，對電務(wù)部門來說是一項綜合性的全新課題，以下是一點淺顯之見。

1 列車進路預(yù)告信息的工作原理

1.1 調(diào)度命令信息術(shù)語

調(diào)度命令信息包含調(diào)度命令、行車憑證、調(diào)車作業(yè)通知單、調(diào)車請求、列車進路預(yù)告等。調(diào)度員在列車調(diào)度臺上發(fā)送的調(diào)度命令信息包括調(diào)度命令、行車憑證和調(diào)車作業(yè)通知單;車站值班員在終端上發(fā)送的調(diào)度命令信息包括行車憑證、調(diào)車作業(yè)通知單;列車進路預(yù)告信息由CTC/TDCS自動生成;調(diào)車請求信息由司機按壓調(diào)車請求鍵發(fā)送。列車進路預(yù)告信息是調(diào)度命令信息的一種。

1.2 調(diào)度命令信息系統(tǒng)構(gòu)成

調(diào)度命令信息可利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)或450 MHz列車無線調(diào)度通信系統(tǒng)傳送。

在GSM-R模式下，調(diào)度命令信息系統(tǒng)由GSMR網(wǎng)絡(luò)、CTC/TDCS設(shè)備 (含中心設(shè)備和車站設(shè)備)、機車綜合無線通信設(shè)備 (CIR)、GPRS接口服務(wù)器 (GRIS)、GPRS歸屬服務(wù)器 (HGS)、機車數(shù)據(jù)采集編碼器和機車安全信息綜合監(jiān)測裝置等組成。其中CTC/TDCS中心設(shè)備由CTC/TDCS通信服務(wù)器、CTC/TDCS列車調(diào)度臺和GSM-R接口通信服務(wù)器等組成。

在450 MHz模式下，調(diào)度命令信息系統(tǒng)由機車綜合無線通信設(shè)備 (CIR)、CTC/TDCS設(shè)備、車站數(shù)據(jù)接收解碼器、調(diào)度命令車站轉(zhuǎn)接器、無線列調(diào)車載電臺、機車數(shù)據(jù)采集編碼器和機車安全信息綜合監(jiān)測裝置等組成。其中CTC/TDCS中心設(shè)備由CTC/TDCS通信服務(wù)器和CTC/TDCS列車調(diào)度臺等組成。

武廣高鐵調(diào)度命令信息無線傳送系統(tǒng)屬于GSM-R模式，CIR顯示的列車進路預(yù)告信息是CTC系統(tǒng)與調(diào)度命令信息無線傳送系統(tǒng)相結(jié)合，由CTC/TDCS自動生成的，該信息經(jīng)過CTC/TDCS通信服務(wù)器、GSM-R接口通信服務(wù)器發(fā)送至GRIS服務(wù)器，由GRIS服務(wù)器通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到列車駕駛端的CIR設(shè)備上，實現(xiàn)列車進路預(yù)告信息向司機的傳送，并通過調(diào)度命令信息無線傳送系統(tǒng)，獲取無線車次號校核信息及自動確認回執(zhí)等信息。列車進路預(yù)告信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

1.3 列車進路預(yù)告信息傳送流程

1．列車進路預(yù)告信息發(fā)送的前提條件。發(fā)送條件包括進路、列車位置和機車號，只有3個條件都滿足時才能發(fā)送。進路條件，即接車進路辦理成功，并且和列車計劃完全一致，包括接車股道和基本進路;列車位置條件，即列車車次號邏輯跟蹤位置在車站后方區(qū)間內(nèi)，并且列車與前方車站之間無其他車次和區(qū)間占用;機車號條件，接收到列車發(fā)送無線車次號校核信息準(zhǔn)確無誤。

圖1 列車進路預(yù)告信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

2．列車進路預(yù)告信息發(fā)送及發(fā)送失敗的重發(fā)機制。接車站列車進路已經(jīng)排列，CTC/TDCS在列車通過出發(fā)站的出站信號機時，發(fā)送列車進路預(yù)告信息給GRIS，信息發(fā)出后如未收到自動確認時，每隔15 s發(fā)送一次列車進路預(yù)告信息;若收到自動確認或列車越過接車站進站信號機，則不再發(fā)送列車進路預(yù)告信息。當(dāng)進路預(yù)告發(fā)送15 s(可配置)后沒有收到列車自動回執(zhí)，并且發(fā)送條件還滿足，則重復(fù)發(fā)送進路預(yù)告信息，直到收到自動回執(zhí)或者條件已經(jīng)不滿足為止。CTC/TDCS在列車進入?yún)^(qū)間后列車進路發(fā)生變更時，立即發(fā)送新的進路預(yù)告信息。

3．列車進路預(yù)告信息發(fā)送成功或失敗的CTC/TDCS提示。當(dāng)進路預(yù)告發(fā)送成功 (收到列車自動確認回執(zhí)信息)后，在CTC調(diào)度臺的報警窗口中有“xxx次列車xxx車站進路預(yù)告發(fā)送成功”提示;當(dāng)進路預(yù)告發(fā)送失敗時，報警窗口中有“xxx次列車xxx車站進路預(yù)告發(fā)送失敗”提示。

4．GRIS對列車進路預(yù)告信息的處理。GRIS接收到CTC/TDCS發(fā)送的列車進路預(yù)告信息后，在本地存儲，根據(jù)機車號自動查找對應(yīng)CIR的IP地址并轉(zhuǎn)發(fā)給對應(yīng)的列車。

5．CIR接收、處理列車進路預(yù)告信息。CIR接收到列車進路預(yù)告信息，判斷列車車次號和機車號與本列車相符時，發(fā)送自動確認信息。當(dāng)接收到一個完整命令后，在MMI上顯示列車進路預(yù)告信息并發(fā)出閱讀提示音。司機閱讀完列車進路預(yù)告信息后，按“簽收”鍵停止提示但不發(fā)送簽收信息，同時CIR自動返回主界面。另外司機可根據(jù)需要調(diào)閱進路預(yù)告信息，并按“打印”鍵打印列車進路預(yù)告信息。

當(dāng)接收到列車進路預(yù)告信息后進行語音提示時，如遇通話，在通話結(jié)束后繼續(xù)提示。接收到列車進路預(yù)告信息中無機車號或車次號時拒絕接收。

6．列車進路預(yù)告信息在CIR上的顯示。以G1037次赤壁北站3道停車為例，正常情況下，G1037次越過咸寧北站下行出站信號機，且赤壁北3道接車進路已辦理，CIR上就會收到并顯示列車進路預(yù)告信息，MMI顯示內(nèi)容為:

G1037次赤壁北站3道停車

接收時間:xx時xx分xx秒

接收地點:公里標(biāo)xxxx．xxx

當(dāng)司機簽收后，MMI在進路預(yù)告信息顯示內(nèi)容下繼續(xù)顯示

簽收時間:xx時xx分xx秒

簽收地點:公里標(biāo)xxxx．xxx

2 列車進路預(yù)告信息存在問題的原因分析

從目前的應(yīng)用情況分析，武廣高鐵列車進路預(yù)告信息主要存在2個問題:一是動車組CIR收不到列車進路預(yù)告信息;二是動車組CIR收到的列車進路預(yù)告信息不準(zhǔn)確。

2.1 動車組CIR收不到列車進路預(yù)告信息

1．CTC系統(tǒng)收到同一個車次號對應(yīng)2個乃至多個機車號，導(dǎo)致列車進路預(yù)告信息不知向哪個機車上發(fā)送。

從武廣高鐵運用的情況看，出現(xiàn)同一個車次號對應(yīng)2個乃至多個機車號主要是以下情況造成:①動車組兩端或重聯(lián)動車組兩端CIR都在同一個車次號下注冊，且在同時開機狀態(tài)下，導(dǎo)致同時出現(xiàn)2個機車號;②動車組出庫與換端運行使用同一個車次號，在動車組兩端或重聯(lián)動車組兩端注冊過，盡管換端注冊時已注銷另一端的CIR，但由于CTC系統(tǒng)的記憶功能，導(dǎo)致CTC系統(tǒng)保留有2個機車號，如武廣高鐵曾經(jīng)發(fā)生過牽引G1001次列車的動車組車底出庫時，司機將應(yīng)為0G1001次的車次號漏輸“0”而錯為G1001，導(dǎo)致同一車次號下出現(xiàn)的2個機車號均被CTC系統(tǒng)記憶下來;③外界干擾造成CIR機車號發(fā)生變化，如武廣高鐵曾出現(xiàn)CIR為獲取公里標(biāo)信息與DMS接口時，由于DMS的干擾造成了CIR機車號發(fā)生變化。

2．CIR設(shè)備問題導(dǎo)致CTC/TDCS系統(tǒng)未收到，或收到非法的無線車次號校核信息，導(dǎo)致列車進路預(yù)告信息發(fā)送失敗，或CIR接收到進路預(yù)告信息但不能顯示。

CIR設(shè)備問題影響列車進路預(yù)告信息有以下情況:一是CIR有回執(zhí)且GRIS、CTC收到，但列車進路預(yù)告信息在CIR界面上不顯示;二是CIR收到并顯示了列車進路預(yù)告信息，但是GRIS、CTC未收到回執(zhí)，因此CTC不斷地發(fā)送列車進路預(yù)告信息，導(dǎo)致CIR收到多條相同的列車進路預(yù)告信息。

3．CTC發(fā)現(xiàn)非常站控車站實際辦理進路與計劃不一致，而不發(fā)送列車進路預(yù)告信息。

某車站處于分散自律控制或非常站控模式下，列車調(diào)度員下達某列車計劃為Ⅰ道通過，車站值班員或調(diào)度員人工辦理進路為3道通過，不符合CTC/TDCS列車進路預(yù)告信息發(fā)送條件;車站值班員或調(diào)度員人工辦理某動車組列車進路為變通進路，不是聯(lián)鎖基本進路時，不符合CTC/TDCS列車進路預(yù)告信息發(fā)送條件。該問題主要集中在非常站控車站。

2.2 動車組收到的進路預(yù)告信息不準(zhǔn)確

1．車站辦理通過進路，動車組CIR先收到停車進路預(yù)告信息，再收到通過進路預(yù)告信息。此種情況通常發(fā)生在非常站控車站，車站值班員提前辦理通過進路，中途取消后又重新辦理。

2．車站辦理通過進路，動車組CIR先收到通過進路預(yù)告信息，再收到停車進路預(yù)告信息。該情況通常發(fā)生在非常站控車站，車站值班員分段辦理通過進路，先辦理接車進路、再辦理發(fā)車進路。如果2條進路辦理連續(xù)時間很緊密，當(dāng)動車組CIR收到第1條停車進路預(yù)告信息，正要進行第1條語音提示時，緊跟著收到第2條通過進路預(yù)告信息，CIR會先提示第2條通過進路預(yù)告信息，然后再提示第1條停車進路預(yù)告信息。

3．特殊情況下“通過”進路預(yù)告信息顯示為“停車”進路預(yù)告信息。出現(xiàn)此種現(xiàn)象主要有以下原因:一是如果某動車組車次號與計劃中車次號不一致，會導(dǎo)致該動車組駛過后，CTC系統(tǒng)發(fā)車進路序列框中車次號遺留，當(dāng)下一趟動車組經(jīng)過時，CTC系統(tǒng)判斷發(fā)車進路仍為上一趟動車組辦理，而接車進路為當(dāng)前列車辦理，機車會收到停車進路預(yù)告信息;另一種原因是CTC系統(tǒng)程序問題。分散自律模式下，CTC系統(tǒng)自動辦理通過進路時采取分段辦理方式，先辦理發(fā)車再辦理接車進路。如果在自動觸發(fā)發(fā)車進路后，正要辦理接車進路時，調(diào)度員下達了新的行車計劃，CTC系統(tǒng)判斷接車進路按新計劃辦理，發(fā)車進路按老計劃辦理，影響進路預(yù)告信息，導(dǎo)致動車組收到停車進路預(yù)告信息。

3 列車進路預(yù)告信息存在問題的改進措施

3.1 CIR收不到列車進路預(yù)告信息的改進措施

1．針對同一車次號對應(yīng)多個機車號問題，一是列車始發(fā)車或換端折返發(fā)車前，司機應(yīng)關(guān)閉動車組非操縱端 (含重聯(lián)車)CIR設(shè)備電源;二是司機應(yīng)正確選定動車組CIR設(shè)備車次號，含空車體回送車次號前加“0”的動車組;三是在CTC軟件上進行發(fā)送邏輯處理，當(dāng)存在同一車次號對應(yīng)多個機車號時，默認發(fā)送最新接收到的機車號。

2．針對CIR設(shè)備問題，CIR設(shè)備維護單位對車載CIR設(shè)備開展整治，對因CIR設(shè)備本身問題導(dǎo)致動車組未收到進路預(yù)告信息的進行重點分析，從設(shè)備上保證動車組進路預(yù)告信息接收的及時性、可靠性和準(zhǔn)確性。

3．車站處于非常站控摸式時，車站值班員辦理的進路應(yīng)與計劃進路一致，包括接車股道和基本進路。

3.2 收到的進路預(yù)告信息不準(zhǔn)確的改進措施

1．針對車站辦理通過進路，動車組CIR先收到停車進路預(yù)告信息、再收到通過進路預(yù)告信息，或先收到通過進路預(yù)告信息、再收到停車進路預(yù)告信息，一是需規(guī)范車站值班員或調(diào)度員的操作習(xí)慣，盡量防止進路多次辦理的情況;二是CIR研制單位進一步完善功能，做到先到先提示。

2．針對特殊情況下“通過”進路預(yù)告信息顯示為“停車”進路預(yù)告信息，一是對調(diào)度員進行針對性培訓(xùn)，指導(dǎo)其在遇到該種情況下的應(yīng)對措施;二是調(diào)度所助理調(diào)度員和車站值班員應(yīng)密切監(jiān)視列車的運行情況，發(fā)送車次異?；蚺c計劃不一致時，及時修正車次號，并呼叫該列車司機核對其ATP、CIR的車次號是否與計劃一致;三是CTC/TDCS系統(tǒng)研制單位進一步完善其程序，杜絕發(fā)生因程序問題導(dǎo)致進路預(yù)告發(fā)送錯誤的現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

綜上所述，由于列車進路在辦理過程中，存在諸多不穩(wěn)定性因素會導(dǎo)致列車進路預(yù)告信息發(fā)送失敗或不準(zhǔn)確，因此在實際運行中應(yīng)以ATP控車信息為主，列車進路預(yù)告信息僅作為行車輔助信息供動車組司機參考。當(dāng)動車組司機未收到列車進路預(yù)告信息或發(fā)現(xiàn)列車進路預(yù)告信息不準(zhǔn)確時，應(yīng)及時與車站值班員或調(diào)度員聯(lián)系，人工確定前方車站進路辦理情況。另外建議由分散自律控制模式轉(zhuǎn)為非常站控時，應(yīng)執(zhí)行車機聯(lián)控，車站值班員應(yīng)主動呼叫司機，當(dāng)進路預(yù)告信息與車機聯(lián)控不一致時，司機應(yīng)以車機聯(lián)控收到的信息為準(zhǔn)。

［1］ 中華人民共和國鐵道部.運基通信［2005］ 187號.關(guān)于印發(fā)《調(diào)度命令無線傳輸系統(tǒng)主要技術(shù)條件V4.0》的通知．

［2］ 中華人民共和國鐵道部.科技運［2006］ 120號.關(guān)于印發(fā)《GSM-R數(shù)字移動通信網(wǎng)技術(shù)體制(暫行)》的通知．

［3］ 中華人民共和國鐵道部.科技運［2007］ 24號.關(guān)于印發(fā)《GSM-R數(shù)字移動通信網(wǎng)設(shè)備技術(shù)規(guī)范 第二部分:機車綜合無線通信設(shè)備(V1.1)》的通知．

［4］ 中華人民共和國鐵道部.科技運［2007］ 38號.關(guān)于印發(fā)《GSM-R數(shù)字移動通信網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)條件 第二分冊:列車無線車次號校核信息傳送系統(tǒng)(V1.0)》的通知．

［5］ 中華人民共和國鐵道部.科技運［2007］ 99號.關(guān)于印發(fā)《GSM-R數(shù)字移動通信網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)條件 第三分冊:調(diào)度命令信息無線傳送系統(tǒng)(V1.0)》的通知．