CTCS-2+ATO 列控車載設備運用問題及對策分析

張立偉

（國家鐵路局裝備技術(shù)中心，北京 100036）

通信鏈接中斷或質(zhì)量下降、通信延時或失效等均屬于常見的CTCS-2+ATO 列控車載設備運用問題。為保證CTCS-2+ATO 列控系統(tǒng)更好發(fā)揮自身作用，相應問題的針對性處理必須得到重視。

1 CTCS-2+ATO 列控車載設備運用問題

1.1 車載設備故障

圖1 為CTCS-2 系統(tǒng)的基本構(gòu)成，列控車載設備很容易出現(xiàn)宕機、故障，如存在出現(xiàn)故障的ATO 設備，ATO 軟件任務資源過多、軟件內(nèi)部通信超時、電弓電流拉弧對ATO 設備后端的瞬間過大干擾均可能引發(fā)車載設備故障。

1.2 通信鏈接中斷或質(zhì)量下降

列控車載設備在運行中很容易出現(xiàn)與CCS 鏈接中斷的相關(guān)問題，如鏈接中斷、鏈接時間過長、通信質(zhì)量下降，車地通信因此受到的影響必須得到重視，接收延時的CTC 計劃、站臺門無法控制聯(lián)動等情況均可能出現(xiàn)。結(jié)合實際分析可以發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)定性不足的功分器、接觸不良的SIM 卡、進水潮濕的車頂天饋線接頭均可能導致通信鏈接中斷或質(zhì)量下降相關(guān)問題出現(xiàn)。

圖1 CTCS-2 系統(tǒng)的基本構(gòu)成

1.3 通信延時或失效

列車自動駕駛需要ATO 控制，這一過程涉及制動/牽引命令的實時輸出，ATO 命令的接收執(zhí)行下車輛會進行相應的停車和加減速。車載信號系統(tǒng)在AM 模式下可能出現(xiàn)輸出失效，車輛系統(tǒng)采集失效也可能出現(xiàn)，由于ATO 控車命令未能順利執(zhí)行，車輛可能發(fā)生無法準確靠標停車、運行過程中超出允許速度曲線、越標停車等問題?？紤]到信號會經(jīng)過多個環(huán)節(jié)，涉及多個車輛繼電器級聯(lián)及信號，車輛系統(tǒng)采集失效、車載信號系統(tǒng)輸出失效均可能引發(fā)相關(guān)故障。

1.4 制動參數(shù)不匹配

相對應車輛制動參數(shù)需要基于ATO 系統(tǒng)進行預先配置，準確的制動級數(shù)施加和停車可由此實現(xiàn)，但對于不同動車組存在的不同制動參數(shù)來說，相關(guān)廠商僅會提供初始通用參數(shù)，這種情況下ATO 系統(tǒng)無法在新車出廠時有效開展制動參數(shù)配置的情況很容易出現(xiàn)，新車上線運用時效因此受到的負面影響必須得到重視。在動車后續(xù)運用過程中，動車組運行過程中的制動參數(shù)存在一定線性偏移趨勢，實際制動參數(shù)與ATO配置參數(shù)不匹配的情況很容易出現(xiàn)，停車精度受此影響會出現(xiàn)一定下降。

1.5 無法聯(lián)動站臺門或自動開車門

基于CTC 計劃，ATO 能夠按圖行車和車站營業(yè)開關(guān)門，但無法自動聯(lián)動站臺門或開車門的情況也偶有出現(xiàn)，這與列控車載側(cè)往往存在直接關(guān)聯(lián)。具體問題可能源于ATP、ATO 未判斷停準，中斷的CCS 通信鏈接、開門辦客計劃缺失、車輛的“開門模式”和“開門允許”開關(guān)所處位置錯誤也可能引發(fā)相關(guān)問題。

2 CTCS-2+ATO 列控車載設備運用問題解決對策

2.1 車載設備故障解決對策

為解決車載設備故障，需設法對休眠時的ATO 主機通信處理機制及邏輯進行優(yōu)化，并實時監(jiān)測列控車載設備休眠端的運行狀態(tài)，需要增加相關(guān)功能于DMS 動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，實時彈窗報警可在故障發(fā)生后出現(xiàn)，故障可由此快速發(fā)現(xiàn)，通過監(jiān)測系統(tǒng)分析判斷故障，監(jiān)測人員即可第一時間將故障情況傳達給動車組乘務員，換端時的具體處理過程應以重啟設備恢復方式優(yōu)先，發(fā)現(xiàn)和處理故障的時間可大幅減少?？紤]到后端列控車載設備距離動車組使用后受電弓較近，設備受到的電流拉弧瞬間干擾過大影響必須得到重視，這種情況需針對性開展干擾測試及分析，重點對象為故障率較高車組，為減少干擾需將屏蔽層（網(wǎng)）布置于設備柜處。

2.2 通信鏈接中斷或質(zhì)量下降解決對策

在通信鏈接中斷或質(zhì)量下降處理中，需開展駐波比測試，對象為功分器前后節(jié)點，在天饋線測試儀支持下，即可確定故障源于功分器還是車頂天饋線節(jié)點，通過針對性的除水、干燥、密封、更換等處理，即可解決問題。還應關(guān)注SIM 卡接觸面的處理，可以選擇更換SIM 卡，也可以考慮加厚SIM卡背面用于保證接觸緊密不松動。考慮到列控車載設備先天存在一定不足，即天饋線僅有1 根，這會導致存現(xiàn)衰耗較大的功分器信道接入，通信質(zhì)量因此受到的影響必須得到重視。為提升通信質(zhì)量，可采用雙MT 電臺與雙天線組成的全路雙套冗余，也可以通過空口監(jiān)測模塊的新增監(jiān)測采集通信數(shù)據(jù)和質(zhì)量，單套故障及衰耗過大的功分器影響均可由此規(guī)避，為同時實現(xiàn)實時監(jiān)測和報警，DMS 動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡的利用也需要得到重視。

2.3 通信延時或失效解決對策

為解決通信延時或失效問題，必須保證車輛系統(tǒng)與信號系統(tǒng)的高質(zhì)量配合，以此預防和處理故障，本文建議做好軟件的升級并強化相應的安全防護。在具體實踐中，可結(jié)合TCMS 的車輛網(wǎng)絡相ATO 反饋命令的邏輯，對于涉及的制動/牽引級位命令，ATO 在AM 模式下輸出制動/牽引命令時，需針對性開展對車輛網(wǎng)絡反饋的制動/牽引級位命令反饋檢查，如發(fā)現(xiàn)ATO 的制動/牽引命令未由車輛響應，AM 模式此時需退出，同時自動進行故障報警。為更好解決問題，還應關(guān)注ATO 進站過程控制速度功能的新增，在判斷前方停站時，進站信號機處ATO 需要設定80km/h 的限速，并通過針對性控制實現(xiàn)動車的限速執(zhí)行。對于通過時的前方車站，無需進行80km/h 限速。為更好應對相關(guān)問題，還應增加檢測、反饋“ATO有效”信號記錄于車輛、信號系統(tǒng)中，屏幕信息顯示也需要針對性增加，在出現(xiàn)失效“ATO 有效”信號后，即可及時向司機傳遞相應信息。還應設法強化“ATO 有效”信號采集，相應的軟件防抖措施也不容忽視，而在80km/h 的進站停車設定限速基礎上，速度值設定在離停車點更近距離還應進一步細化，如設定25km/h 為站中心動車組控制速度，以此提供參考，乘務員即可實現(xiàn)對設備運行情況的更好掌握。如出現(xiàn)超過預期速度情況，基于相關(guān)信息即可人工干預，動車組越標停車等問題可有效規(guī)避。

2.4 制動參數(shù)不匹配解決對策

為解決制動參數(shù)不匹配問題，可開展ATO 調(diào)試專用交路申請，通過向調(diào)度所的申請，即可滿足ATO 參數(shù)在新車及運行中的運行調(diào)試優(yōu)化需要。通過ATO 運行試驗的多次開展，即可保證每列車的車輛制動參數(shù)均可準確獲取，ATO 停車精度也能夠隨之匹配。正常流程下一般需要進行7 天或以上的ATO 精度調(diào)試，但通過ATO 調(diào)試專用交路申請，可在3 天完成相應調(diào)試。還應定期統(tǒng)計分析停車精度數(shù)據(jù)，如發(fā)現(xiàn)存在偏離趨勢的停車精度，必須針對性開展輪徑參數(shù)復核，并調(diào)整相應ATO 參數(shù)?？紤]到車輛與信號專業(yè)存在日趨復雜的接口集成，因此需開展合作機制建設探索，以此打破壁壘，建立與ATO 同步精調(diào)常態(tài)化工作機制，或提供精準的制動參數(shù)于每列車，通過定期開展數(shù)據(jù)分析，以此總結(jié)相應趨勢和變化規(guī)律，即可保證ATO 制動參數(shù)調(diào)整配置的及時開展。從外，車輛制動參數(shù)的數(shù)據(jù)應在ATO 分析軟件中添加，以此為制動參數(shù)的統(tǒng)計分析、停車精度線性規(guī)則研究提供支持，參數(shù)復核修正的及時開展可更好實現(xiàn)。

2.5 無法聯(lián)動站臺門或自動開車門解決對策

對于出現(xiàn)的無法聯(lián)動站臺門或自動開車門問題，應急處置可采用聯(lián)系站務人員開站臺門方式處理，如發(fā)現(xiàn)存在中斷的CCS 鏈接，需進行手動重連。對于未判讀停準情況，入庫后的列車需開展針對性的分析并調(diào)整產(chǎn)生，并檢查核對相關(guān)開關(guān)位置。為更好規(guī)避相應問題，還應將鏈接車組號查詢、CTC 計劃查詢、報警功新增于CCS 通信控制服務器，“開門模式”和“開門允許”開關(guān)反饋在車輛側(cè)的新增也需要得到重視。

3 結(jié)語

本文涉及的制動參數(shù)不匹配解決對策等內(nèi)容提供了可行性較高的問題處理路徑。為更好應用本文列控車載設備，相應設計研發(fā)和維護人員的合作強化必須得到重視。