編組站綜合自動化改造信號控制工程的開通試驗(yàn)

鄧 超

編組站綜合自動化系統(tǒng)是在編組站管理信息系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)、駝峰自動化系統(tǒng)、編尾可控停車器自動控制系統(tǒng)、調(diào)車機(jī)車信號和監(jiān)控系統(tǒng)等控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過信息集成與整合實(shí)現(xiàn)的編組站高度自動化。近年來，我國主要編組站陸續(xù)進(jìn)行了綜合自動化建設(shè)和改造。

西安局新豐鎮(zhèn)編組站綜合自動化 （SAM）系統(tǒng)于2008年建成投入使用，是我國最早建成的編組站綜合自動化系統(tǒng)之一。為滿足寧西鐵路增建第二線開通新增車流的作業(yè)要求，自2013年開始實(shí)施了對新豐鎮(zhèn)車站上行系統(tǒng)到、編、發(fā)車場按原預(yù)留規(guī)模擴(kuò)建的工程，以提高編組站作業(yè)能力。

本次工程信號控制部分主要內(nèi)容是：上行系統(tǒng)到達(dá)場增加3股道，編組場增加14股道以及出發(fā)場增加3股道。工程涉及了編組站綜合自動化（SAM）系統(tǒng)及其子系統(tǒng)——計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖、駝峰自動化控制、SAM集中控制、無線調(diào)車機(jī)車信號和監(jiān)控 （STP）、停車器自動控制、微機(jī)監(jiān)測等設(shè)備軟硬件的增加和修改。本文結(jié)合新豐鎮(zhèn)編組站綜合自動化 （SAM）系統(tǒng)的功能特點(diǎn)和本次擴(kuò)能改造工程的實(shí)踐，對SAM系統(tǒng)中信號控制部分工程開通試驗(yàn)的步驟和方法進(jìn)行論述。

1 SAM系統(tǒng)功能特點(diǎn)

1．集中分布式架構(gòu)。編組站管理信息、集中控制及調(diào)度表示等系統(tǒng)集中設(shè)置在站調(diào)樓，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)主機(jī)、執(zhí)表機(jī)按照站場規(guī)模設(shè)置于本場信號樓內(nèi)，駝峰自動化控制系統(tǒng)安裝在駝峰信號樓。編組站布置貫通所有設(shè)備樓、駝峰信號樓、站調(diào)樓的雙環(huán)光纖，實(shí)現(xiàn)場間聯(lián)系和信息交換。

2．作業(yè)計(jì)劃自動執(zhí)行。系統(tǒng)以接發(fā)列車計(jì)劃、調(diào)車計(jì)劃、調(diào)車機(jī)工作計(jì)劃等為依據(jù)，自動分解作業(yè)計(jì)劃、自動優(yōu)化進(jìn)路，實(shí)現(xiàn)全站進(jìn)路集中自動控制。利用信息共享的條件，互相聯(lián)控，確保接發(fā)車作業(yè)和調(diào)車作業(yè)的安全。駝峰作業(yè)實(shí)現(xiàn)自動接收作業(yè)指令，根據(jù)指令內(nèi)容自動完成駝峰溜放。編組場尾部停車器控制納入到編組站整體作業(yè)過程中，實(shí)現(xiàn)各股道停車器自動控制。

3．多種操作模式。SAM系統(tǒng)覆蓋編組站核心業(yè)務(wù)功能和作業(yè)過程控制，提供多種操控模式，以自動為主，人工優(yōu)先，模式多樣，控制靈活。

4．站場綜合信息共享。將列車、車輛、調(diào)機(jī)、本務(wù)機(jī)在站內(nèi)的動態(tài)通過站場動態(tài)顯示界面集中表示，使作業(yè)人員實(shí)時掌控各場 （包括臨站）股道進(jìn)路準(zhǔn)備、占用、空閑及信號開放狀態(tài)、各崗位的工作進(jìn)度等。

2 工程開通試驗(yàn)方法

本次信號工程與站前工程同步施工，其特點(diǎn)是改造任務(wù)重、工期緊、要求標(biāo)準(zhǔn)高，涉及單位多，牽涉面廣，對運(yùn)輸生產(chǎn)干擾大。為確保SAM系統(tǒng)順利開通運(yùn)行，達(dá)到安全、高效的施工目標(biāo)，必須合理地安排相關(guān)功能試驗(yàn)，確保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2．1 SAM集中控制系統(tǒng)集中人工控制功能試驗(yàn)

集中人工控制方式指的是由操作人員在位于調(diào)度大廳的集中控制操作終端上，通過點(diǎn)擊相關(guān)按鈕辦理進(jìn)路、開放信號或關(guān)閉信號。SAM集中控制系統(tǒng)根據(jù)操作人員的操作，通過互相之間的接口協(xié)議 （CTC協(xié)議），向計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)下達(dá)始終端命令或信號開放與關(guān)閉命令，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)按命令執(zhí)行，基本的信號聯(lián)鎖關(guān)系仍由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)保證。因此，集中人工控制功能的試驗(yàn)工作首先要保證各場計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)聯(lián)鎖關(guān)系的正確性，各場的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)試驗(yàn)必須按相關(guān)辦法嚴(yán)格執(zhí)行。在此基礎(chǔ)上，再進(jìn)行集中人工各項(xiàng)功能試驗(yàn)。集中控制與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的關(guān)系是軟件層面的關(guān)系，其關(guān)鍵點(diǎn)是在設(shè)備出廠前的模擬試驗(yàn)。在按聯(lián)鎖圖表完成計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的仿真試驗(yàn)后，要嚴(yán)格按集中控制對應(yīng)的每條進(jìn)路和命令進(jìn)行試驗(yàn)，做到下達(dá)的命令與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)執(zhí)行結(jié)果完全一致，集中控制界面顯示應(yīng)與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)操作界面完全一致。

在新豐鎮(zhèn)車站各場規(guī)模大和開通點(diǎn)時間緊的條件下，各場集中人工控制采取了如下對策進(jìn)行試驗(yàn)：開通前軟硬件的檢測分別安排在試驗(yàn)點(diǎn)內(nèi)，主要完成計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)電務(wù) “三對照”試驗(yàn)，穿插進(jìn)行部分SAM集中人工控制試驗(yàn)，其主要目的是核對計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)與集中控制系統(tǒng)的接口是否正常。在開通點(diǎn)內(nèi)，主要在集中控制操作終端，完成集中控制系統(tǒng)下達(dá)的命令與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的執(zhí)行、機(jī)械室及室外設(shè)備的核對等操作。這樣，減少了開通試驗(yàn)的工作量，有效地保證了施工安全和按點(diǎn)開通，減少了對運(yùn)輸?shù)母蓴_。

2．2 SAM集中自動控制功能試驗(yàn)

SAM系統(tǒng)的到、編、發(fā)場列車和調(diào)車進(jìn)路的自動控制功能，是建立在集中人工控制的基礎(chǔ)上，計(jì)算機(jī)根據(jù)接發(fā)車和調(diào)車計(jì)劃以及現(xiàn)場的實(shí)際情況、列車和調(diào)車機(jī)車的實(shí)際位置，自動下達(dá)進(jìn)路排列和信號開放命令。

本次工程將SAM系統(tǒng)集中自動控制功能試驗(yàn)的重點(diǎn)放在了實(shí)驗(yàn)室模擬仿真試驗(yàn)中。在實(shí)驗(yàn)室模擬生成各種接發(fā)車和調(diào)車計(jì)劃，核對系統(tǒng)輸出的進(jìn)路序列是否正確，下達(dá)的進(jìn)路始終端序列及信號開放命令是否正確，以及計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)執(zhí)行的結(jié)果是否正確，嚴(yán)格做到對系統(tǒng)可以輸出的每個命令進(jìn)行逐一核對。

在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件換裝開通點(diǎn)內(nèi)，暫不做自動控制試驗(yàn)。點(diǎn)畢，先開通各場集中人工控制功能。在車站使用集中人工控制作業(yè)過程中，由車站、電務(wù)和設(shè)備開發(fā)商三家共同對系統(tǒng)生成的自動控制命令進(jìn)行核對并選擇執(zhí)行。在各個接發(fā)車方向進(jìn)路、調(diào)車進(jìn)路執(zhí)行并核對無誤后，最后開通自動控制功能。其中，個別不常用進(jìn)路由車站配合專門試驗(yàn)。

2．3 駝峰控制系統(tǒng)軟件模擬與實(shí)車溜放試驗(yàn)

本次工程新豐上行駝峰增加14股道，除增加相關(guān)硬件設(shè)備外，既有駝峰控制系統(tǒng)的軟件全部進(jìn)行了修改。首先按照鐵路信號聯(lián)鎖試驗(yàn)暫行辦法，完成駝峰控制功能模擬試驗(yàn)，包括駝峰聯(lián)系電路試驗(yàn)、信號設(shè)備聯(lián)鎖關(guān)系檢查試驗(yàn)、推送電路聯(lián)鎖試驗(yàn)以及特殊作業(yè)及設(shè)備異常處理試驗(yàn)等。在工程施工完畢并完成靜態(tài)測試、聯(lián)鎖試驗(yàn)后，需要進(jìn)行實(shí)車溜放試驗(yàn)，完成系統(tǒng)功能測試、速度控制精調(diào)等工作。本次實(shí)車試溜分2個階段完成。

第1階段安排在駝峰控制系統(tǒng)軟件換裝之后，主要內(nèi)容包括：駝峰控制系統(tǒng)對既有各股道的基本控制功能和一些異常作業(yè)情況處理功能的試驗(yàn)和驗(yàn)證，試驗(yàn)中既有每股道溜放1鉤，并穿插進(jìn)行了摘鉤、“釣魚”等功能試驗(yàn)。

第2階段在新增14股道室外設(shè)備全部具備溜放條件之后進(jìn)行，主要內(nèi)容包括新開通股道車輛減速器的磨合試驗(yàn)，和駝峰控制系統(tǒng)基本功能試驗(yàn)和驗(yàn)證。在此階段同時完成了上行編尾停車器控制系統(tǒng)的功能試驗(yàn)。

2．4 STP系統(tǒng)開通試驗(yàn)

新豐鎮(zhèn)編組站STP系統(tǒng)按站場分成4個區(qū)域，即上行到達(dá)場與駝峰頭部、上行編尾與出發(fā)場、下行到達(dá)場與駝峰頭部、下行編尾與出發(fā)場，每個區(qū)域設(shè)置了一套地面設(shè)備。本次工程對于STP系統(tǒng)的開通試驗(yàn)，嚴(yán)格按照試驗(yàn)室模擬驗(yàn)證、現(xiàn)場運(yùn)行驗(yàn)證和安全防護(hù)功能運(yùn)行試驗(yàn)3個階段步驟進(jìn)行。在具體實(shí)施過程中，采用分區(qū)域停用和試驗(yàn)、開通的方法，有效地減少了設(shè)備停用時間和影響范圍，保證車站的使用要求。

首先，從下行系統(tǒng)聯(lián)鎖軟件換裝施工點(diǎn)開始起，停用下行到達(dá)場、下編組場尾部、下出發(fā)場STP和下行駝峰推峰機(jī)車遙控功能，同步安裝下行STP系統(tǒng)地面和車載軟件；點(diǎn)畢，開始下行系統(tǒng)STP現(xiàn)場功能驗(yàn)證。此時，上行系統(tǒng)STP系統(tǒng)仍能繼續(xù)正常使用。接著，在上行系統(tǒng)聯(lián)鎖換裝施工點(diǎn)開始，停用上行到達(dá)場、上行編組場尾部和上行出發(fā)場STP和上行駝峰推峰機(jī)車遙控功能，同步換裝下行STP系統(tǒng)地面和車載軟件；點(diǎn)畢，開始上行STP系統(tǒng)現(xiàn)場功能驗(yàn)證。這樣，有效地減小了開通試驗(yàn)的影響范圍，下行系統(tǒng)的功能試驗(yàn)得以提前進(jìn)行和開通，為整個系統(tǒng)及早投入使用爭取了時間。

3 結(jié)束語

在分析系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上，制定合理的開通試驗(yàn)方案，才能保證工程安全和正點(diǎn)開通。本次新豐鎮(zhèn)編組站改擴(kuò)建工程已于2015年1月順利開通投入運(yùn)行，其開通試驗(yàn)方法為類似的編組站綜合自動化改造工程提供了成功的經(jīng)驗(yàn)。

隨著我國鐵路編組站綜合自動化系統(tǒng)建設(shè)步伐的不斷加快，鐵路總公司必將制定相關(guān)的編組站綜合自動化系統(tǒng)試驗(yàn)辦法。因此，需要在今后的編組站綜合自動化改造工程中進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為相關(guān)辦法的制定提供必要的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

［1］ 中華人民共和國鐵道部．鐵運(yùn)［2010］149號．鐵路信號聯(lián)鎖試驗(yàn)暫行辦法［S］．2010．

［2］ 田建芬．淺談編組站綜合自動化（SAM）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)踐［J］．鐵道通信信號，2011（3）．

［3］ 殷勤策．編組站綜合自動化（SAM）系統(tǒng)安全性分析［J］．鐵道通信信號，2012（7）．

［4］ 張濤．編組站綜合自動化改造工程駝峰控制系統(tǒng)改造方案實(shí)例探討［J］．鐵道通信信號，2011（3）．