盘营客专联络线CTCS-3级列控系统ITC测试方案和风险分析

时间:2022-05-24 04:41:43

盘营客专联络线CTCS-3级列控系统ITC测试方案和风险分析

摘要CTCS-3级列控系统ITC测试是高速铁路联调联试的重要组成部分和铁科院动态检测的前提条件。盘营客运专线是哈大客运专线与秦沈线的联络线,文章通过分析列控系统ITC测试风险,制定科学的测试方案,以确保哈大客运专线和秦沈线的运营安全。

关键词CTCS-3级列控系统;ITC测试;风险分析

中图分类号:U284 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)12-0159-02

高速铁路CTCS-3级列控系统ITC测试是高速铁路联调联试的重要组成部分,是保证高速铁路信号系统功能、性能、安全性、可靠性满足设计要求和《CTCS-3级列控系统总体技术方案》的重要手段。对盘营客专联络线的特点、ITC测试的风险进行分析,最终制定科学的测试方案。

1ITC测试的风险分析、对既有线的影响

到目前为止,国内新建的C3级列控系统线路接入既有C3级列控系统线路的方案,都是先完成新建线路部分的动态调试,再进行接入既有线路的试验,然后一并开通新线及接入部分的线路。盘营客专新建的RBC、TSRS经过哈大客专安全数据网,与盘营客专安全数据网络及现场设备相接。

如何保证既有线行车安全,合理划分不同阶段试验范围,减少试验天窗点,提高试验效率,是ITC方案中考虑的主要问题。

盘营客运专线线路平面及测试范围见下图。

1.1 盘营客专线路特点及风险

盘营客运专线是哈大客运专线与秦沈线的联络线,盘营客运专线经中小线路所正线引入哈大客专的下夹河线路所,经中小线路所侧线引入哈大客专的海城西站。盘营客运专线经赵荒地线路所引入秦沈线的盘锦北站。ITC测试试验车越过赵荒地线路所及进入盘锦北,越过中小线路所及进入海城西站、下夹河线路所,均需要既有站配合,必须在天窗点内进行,同时有行之有效的卡控措施。

1.2 盘营客专接入运营线多系统结合的风险

盘营客运专线本线采用CTCS-3级(兼容CTCS-2级)列车运行控制系统,CTCS-2级作为降级后备模式,并可跨线使用。本线接入的运营中哈大客运专线下夹河线路所、海城西站采用CTCS-3级列控系统;本线在盘锦北站与赵荒地线路所间设置CTCS-2/ CTCS-3级列控系统切换点,秦沈线盘锦北站采用CTCS-2级列控系统;本线在中继站3和中继站4间设置与哈大客运专线RBC移交点。

1.3 盘营客专信号系统设备构成特点及风险

盘营客专的RBC、TSRS设备安装在沈阳北RBC机房,经过哈大客专安全数据网,再与盘营客专安全数据网络及现场设备连接,需要利用正在运营的哈大客专安全数据网数据完成信息交换;同时哈大RBC3管辖到盘营客K63+350处与盘营客专RBC交权。哈大RBC3功能是否完整、安全数据网络是否安全稳定是关键因素。主要风险包括以下几个方面。

1)仿真试验室环境与现场存在差异。各厂家软件内部关系已经成熟,并经过仿真试验,问题较少。主要各家设备间接口(尤其是盘营客专与哈大客专的接口),到现场后容易发生连接不通的问题,信号系统接口关系需要经过现场静态和动态试验验证才能保证。

2)盘营客专RBC、TSRS设备安装在沈阳北RBC机房,经过哈大客专安全数据网完成信息及交换,盘营客专RBC机房中盘营RBC与TSRS组成独立子网,盘营客专车站、中继站组成独立子网,这两个子网通过三层交换机接入哈大客专、秦沈客专安全数据网,三层交换机能有效隔断子网间的相互影响,盘营客专两子网内的安全性和稳定性没有经过验证前,需要与哈大客专进行物理断开。

3)哈大客专RBC3管辖范围包括盘营客专中继3至海城西站、下夹河线路所段,RBC3、TSRS1和海城西站、下夹河线路所的TCC、联锁、CTC软件修改后,盘营客专与哈大客专间的接口数据配置、列控基本功能及系统工作的稳定性没有验证前,不能将盘营客专安全数据网络接入哈大客专安全数据网。如果软件修改后只完成哈大客专正线动态验证,软件不退回,RBC3盘营客专段配置出现问题,再次修改软件,哈大客专正线需要进行二次动态试验。

4)盘营客专RBC与哈大客专RBC3交权、各个子系统设备接入网络后,各子系统功能、与现场设备信息交换的正确性等需要经过基本验证。

5)RBC系统设备故障,运营动车组由C3模式降C2模式运行,C3模式正向最高营速度310km/h、C2模式正向最高营速度300km/h,对哈大客专正点运行有一定影响。

6)G网不稳定,影响C3系统试验。

1.4 盘营客专软件设计特殊性及风险

中小线路所TCC软件设置了防护“双接”功能,盘锦站对中小线路所发车时,需要检查中小对海城西站、下夹河线路所的发车方向,需要海城西站和下夹河线路所的车站值班员配合改方。下夹河线路所没有防护“双接”功能,中小线路所向下夹河线路所方向发车时,不检查下夹河线路所对营口东站的区间方向,不会影响哈大客专的正常行车。但由于中小线路所距下夹河线路所较短,所以,中小线路所至下夹河线路所段的试验需要安排到天窗点内进行。

2盘营客专ITC测试降低风险、保证行车安全的措施

针对新建线与既有线接口、系统安全性、稳定性及对运输效率影响等风险因素,采取以下防范措施。

1)受海城西站、下夹河线路所线路条件影响,进入海城西站或越过下夹河线路所进站信号机的ITC测试,利用“天窗点”进行。进入盘锦北站的ITC测试利用天窗或微天窗进行。

2)试验动车组进入赵荒地线路所至盘锦北站或中小线路所至海城西站区间,但不进入盘锦北站或海城西站的ITC测试(如停车位置测试、区间折返等)采取必要的卡控措施,以减少天窗点的试验次数,提高运输效率。

①在进站信号机前,提前设置停车点,必要时,进站信号机前方的接近区段设置红光带。

②ATP控车,行车指挥人、司机、车载试验人员、车站值班员、调度员联合卡控,确保试验动车组不越过试验序列中规定的停车点。

3)针对盘营客专的RBC、TSRS设备安装位置特殊性及网络安全性问题。采取以下措施。

①系统集成方案已经将盘营客专设置了两个独立的安全数据网子网,分别通过三层交换机接入秦沈客专、哈大客专安全数据网,有效隔断了子网间的相互影响。如果一个子网存在问题,只需要断开子网间三层交换机的物理连接,对其它子网没有影响。

②设备安装前,把现场使用的网络交换机放到仿真试验室进行真实设备间的仿真试验,保证网络接口协议、交换机配置准确无误,杜绝不同厂家设备间接口数据传输不畅的问题。

③利用天窗点,先完成现场静态试验(盘营客专插入秦沈客专、哈大客专)、保持一定静态观察时间,确认网络运行稳定,保证各设备间接口协议的准确性。

④完成盘营客专接入哈大客专后的哈大正线动态验证(铁科院与集成商共同完成),哈大客专RBC3、TSRS,海城西站、下夹河线路所TCC、联锁、CTC修改后的新版软件不再退回。这部分试验安排在天窗点内进行。

⑤优先安排影响哈大客专正常运输且必须在天窗点内进行的ITC试验,如中小线路所至海城西站、下夹河线路所站内的各项试验,并对哈大客专RBC3管辖范围及哈大客专RBC3与盘营客专RBC交权功能的测试(正常情况下需要2~3个天窗点),充分验证线路数据、RBC的功能完整性,验证包括安全数据网在内的系统的工作稳定性,这部分试验结束后,安全数据网络不再断开,以后的ITC测试不会影响哈大客专运营。

⑥盘营客专安全数据网络接入哈大客专后无论是否有ITC测试,除ITC测试期间需要模拟轨道电路占用的操作外,严格禁止盘营客专室内动任何设备和光纤网络。如果试验过程中盘营客专网络出现断网或其他问题,立即停止试验,将与既有哈大客专、秦沈客专连接的网络通道进行物理断开。

⑦试验过程中,如哈大客专RBC3发生死机现象,哈大客专RBC3范围内动车组,降至C2级运行(正向运营速度300km/h)。立即停止盘营客专ITC试验,断开与哈大客专、秦沈客专网络的物理通道,重启哈大客专RBC3,保证哈大客专正常运行。

3ITC测试内容

C2级列控系统主要测试内容包括:应答器报文验证、轨道电路发码验证、线路限速、分相信息及侧线停车位置测试。

C3级列控系统主要测试内容包括:应答器链接、C3线路参数、RBC不停车移交、RBC停车移交、级间转换、人工取消进路、临时限速、调车区域、行车许可(含全监控移动授权和引导移动授权)、灾害区段测试等。覆盖了C3系统技术规范中的全部运营场景及工作模式。

4ITC测试方案

结合盘营客专线路特点,通过分析试验风险,制定出既能保证行车安全,又能提高试验效率、减少试验天窗点的ITC测试方案。

ITC测试线路、序列及时间安排:

1)哈大客专RBC3范围中继站11-中继站18的动态试验。

1是铁科院与集成商共同完成,需要哈大客专3个天窗点。哈大客专正线动态试验完毕,哈大客专RBC3、TSRS,海城西站、下夹河线路所TCC、联锁、CTC修改后的新版软件不再退回。

2)海城西站―中小线路所―中继3―中小线路所―下夹河线路所―中小线路所―海城西站C2拉通测试。天窗点内先连接安全数据网络,试验结束后断开安全数据网络。本试验越过下夹河线路所进入哈大客专正线,进入区间折返。

3)盘锦站―中小线路所―下夹河线路所、海城西站C3拉通测试。天窗点内先连接安全数据网络,试验结束后断开安全数据网络。本试验越过下夹河线路所进入哈大客专正线,进入区间折返。

4)中小线路所至下夹河线路所、海城西站功能及行车许可测试。天窗点内先连接安全数据网络,试验结束后不再断开安全数据网络,2、3、4共使用哈大客专3个天窗点。结合盘营客专引入哈大客专正线动态试验,验证了线路数据正确性、安全数据网的稳定性及RBC3软件修改后配置的正确性、RBC交权及临时限速。盘营客专与哈大客专安全数据网不再断开。后续试验(进盘锦北的测试除外)不需要安排天窗。

5)赵荒地线路所至中小线路所C2列控系统测试。本项试验中试验动车组需要越过赵荒地线路所(X、XN)、中小线路所(SH、SHN)进站信号机,盘锦北站、海城西站配合改方,不排列进路、不得开放进站信号。

6)赵荒地线路所至中小线路所C3功能及停车位置测试。本项试验中试验动车组需要越过赵荒地线路所(X、XN)、中小线路所(SH、SHN)进站信号机,但盘锦北站、海城西站配合改方,不排列进路、不得开放进站信号。

7)赵荒地线路所至中小线路所C3列控系统测试。本项试验中试验动车组需要越过赵荒地线路所(X、XN)、中小线路所(SH、SHN)进站信号机,但盘锦北站、海城西站配合改方,不排列进路、不得开放进站信号。

8)盘锦站侧线ITC测试(C2、C3)。5至8合计约36小时,约使用3至4个白天完成。

9)盘锦北站至赵荒地线路所C2级系统试验。

10)赵荒地线路所至中小线路所防灾及复测。9至10使用秦沈客专4-6个天窗,约3-4个晚上完成。

5结束语

盘营客运专线ITC测试,通过前期充分讨论、认真研究,集合路局电务部门、集成商、设备厂家等经验、技术和智慧,制定了科学、严谨的方案,并在盘营客专接入既有哈大客专、秦沈客专信号系统试验及开通方面做出了针对性的方案,保证了盘营本线及既有哈大客专、秦沈客专的运营安全,提高了试验效率,为盘营客专按期完成联调联试工作提供了可靠保证,并为今后同类高速客运专线的建设提供了宝贵的经验。

参考文献

[1]CTCS-3级列控系统测试案例(V3.0)(科技运〔2009〕59号).

[2]CTCS-3级列控系统总体技术方案(科技运〔2008〕34号).

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