TDCS／CTC设备典型故障案例分析与维护

洪福庆

在铁路生产运营中，借助信息化、网络化功能作为重要行车设备的TDCS／CTC系统，实现了高效率、现代化的调度指挥与集中控制。在高速铁路路网扩增、普速铁路车流密度逐渐增加的形势下，保障行车安全，提高运营效率，需要电务部门提高TDCS／CTC设备的安全可靠性。故障分析及维护总结十分必要。

TDCS／CTC是由铁路总公司、铁路局两级再加上车站子系统构成的二级三层结构。数据统计显示，车站子系统故障率占95%以上，电务段1年内TDCS故障统计数据如图1所示。现结合维修中的难点，选取网络通道、开关量信息、车次窗跟踪三类典型问题进行举例分析。

图1 故障分布图

1 通道不良故障

某站CTC站场显示灰屏无信息，自律分机、站机功能正常。异常发生时CTC与服务器通信中断，检查CTC网络设备，路由器描述通道端口质量的几个参数如下。

1．通道质量可信度reliability为179。255为状态良好，数值越低表明通道质量越差。

2．错误校验值CRC为3232498。由于路由不间断使用，正常情况下CRC校验值一般不为0，CRC校验值越大表明通道误码率越高。

3．端口重置interface resets为87。由于路由不间断使用，正常情况下端口重置数据一般不为0，数值越高，表示通道稳定性越差。

经进一步判断，在A站通信质量监督单元上发现A站－B站方向TX AIS告警 （发送误码告警），更换通信质量监督单元－路由器协议转换器间传输电缆后故障消除。

1．1 问题分析

TDCS／CTC由于网络化的特点，通道设备稳定性直接影响本站或多站TDCS／CTC设备稳定性，而目前TDCS通道多为单套，不具备冗余条件。2Mb／s通信传输电缆接头虚焊、通道干扰造成的通道误码率高。其中通信机房与信号机房接地不平衡造成的干扰尤为明显。在采取环状结构建立通道的结构中，受中心路由器、车站节点路由器变化影响，容易造成网络迂回功能不正常的情况。此问题无法立即发现，故障时往往影响范围大。

具备列车占用丢失报警功能的车站，不具备双通道条件时，通道发生故障导致本站信息中断，TDCS设备停用并发生列车占用丢失报警；具备双通道的车站，经测试单网通道单边中断走第二路径迂回最长需要30s，而占用丢失报警条件是光带丢失15s产生报警，在设备转换期间已产生了占用丢失报警，故冗余通道作用不明显。

1．2 维修建议

1．建议对繁忙干线及实施占用丢失的线路逐步进行通道改造，增加一路通道构成冗余。同时对系统进行软件修改，将单路由获取数据改为双路由同步获取，避免单网中断后路由路径选择超过15s造成误报警。

2．通道质量不稳类故障，其原因虽简单，但查找过程较复杂，需要通信挂接误码仪测试。若误码现象为偶发故障，无条件长时间挂接误码测试仪时，需在通信、信号分界处采取端口倒换的方式确定故障区域，判断误码发生是由线路引起还是由电务通道设备引起。在日常维护中，对通道使用时间较长、误码故障率高的线路，需联合通信部门进行集中整治。对具备条件的车站，通信电缆改为光纤；无法实施光纤改造的，对通信机房与信号机房进行共地处理，同时将信号路由器、协议转换器与机柜进行物理隔离。对通道存在误码累积的情况，在更换2T卡、协议转换器未解决的情况下，重点考虑是否为BNC头与2Mb／s同轴电缆虚接、防雷单元不良等。

3．通道迂回问题，需定期检查路由器EIGRP协议描述是否一致 （EIGRP 100或103），相邻车站间不应出现不同的描述；对环网内数量较多，考虑中心抽头路由协议后难以统一的EIGRP，建议按不同的EIGRP协议分区域统一配置后划分，即单独成网。

2 开关量信息异常

举例，T110次运行至某站站场，开关量不连续，报 “列车占用丢失报警”。调阅微机监测，光带显示正常，初步判断TDCS光带异常；故障时TDCS分机、车务终端、联锁控显机运行正常；TDCS RS232－422协议转换器指示灯异常，属器材不良，更换后开关量信息恢复正常。

2．1 问题分析

1．开关量信息不稳定。计算机联锁传递给TDCS／CTC系统的开关量信息不稳定，造成了区间光带表示信息不稳定。将报警时段站场信息回放、微机监测站场信息回放、联锁维修机站场信息回放，三者进行比较，当前者与后两者不一致时，基本可以确定为开关量信息错误所导致。

为准确确定此类现象，在TDCS／CTC车务终端程序中安装串口数据监测程序，记录计算机联锁开关量数据接收情况。同期上道的车站自律分机因其软件版本一致，也存在此问题，优化接口软件实施后消除。

2．开关量信息中断。开关量信息传输中断后，本站站场信息停留，重启或注销车务终端后站场无信息，对行车运输干扰较大。在实施占用丢失功能车站，故障发生时由于邻站车次跟踪到分界口区段时，本站占用光带无法正常显示，导致车次窗滞留至邻站，上、下行区间在站间交界口处产生列车占用丢失报警。

判断步骤：一是迅速查看控显机是否有死机或报警，对早期的联锁设备，还要注意查看与TDCS／CTC连接的上位机与下位机是否在脱机状态；二是通过自律分机面板指示灯查看TDCS／CTC自律分机是否有故障报警，并通过网络登录检查CPU板连通状态；三是检查RS422－RS232协议转换器指示灯是否异常，倒换备用协议转换器。

2．2 维修建议

TDCS／CTC采样通道均由早期的联锁维修机改为上位机 （控显机），设备安全级别已达要求。在通道数量上，CTC已实现冗余，但TDCS与联锁采样通道一般为单通道，不冗余，造成计算机联锁上位机、TDCS分机虽然冗余，但通道条件成了限制瓶颈。

为消除限制条件带来的影响，一是在日常维修中应放置一根备用通道 （含协议转换器），联锁上位机部分接头插接良好，TDCS分机机柜内部做好标识标签，并定期于 “天窗”点内进行倒换试验；二是TDCS为自律分机架构，并具备冗余通道的条件时，需修改软件，逐步实施开关量采样通道双冗余改造。

3 车次跟踪不正常

某站TDCS车次不跟踪，报列车占用丢失报警。检查设备未有不良反映，回放故障时段TDCS数据，TDCS车次窗运行方向属性发生变化，与实际列车运行方向相反，导致车次不跟踪。

3．1 问题分析

现场实际运用过程中，以下2种情况均会导致车次跟踪不正常。

1．当中间站值班员修改车次时，对车次属性配置不正确，例如上行车次设置为下行属性，会出现对应车次窗箭头与运行方向相反，导致车次不跟踪。如图2所示。

图2 车次窗不跟踪

2．施工、维修 “天窗”作业采用非正常接发列车，6502或联锁车站TDCS／CTC采集光带不正常。由于TDCS／CTC车次跟踪所需的开放信号、进路锁闭信息不完全，车次停留在接近区段无法随光带正常跟踪。

本次车次不跟踪原因为车次进站后采集VIIAG状态异常，导致车次跟踪不正常，形成车次号滞留。车次号滞留后易造成占用丢失误报警。

3．2 维修建议

1．加强对车站值班员的培训，保证正确修改车次属性，避免出现错误的情况。

2．发生车站操作不正常、施工、维修 “天窗”导致车次无法正常跟踪的占用丢失误报警，电务、车务部门应做出迅速判断，快速销记，减少对运输的干扰。

3．TDCS系统采集异常导致的光带、车次不正常，要借助微机监测调阅等手段，及时确认是系统本身或外部原因导致，准确判断并处理。

4 总结

TDCS／CTC维护需要计算机、通信、信号等专业知识，对维护人员素质提出了较高要求，其重要性也随着功能的增加与行车指挥、安全控制密不可分。在设备维护过程中，电务部门应明确专业维护车间和现场维护车间的职责分工，发挥现场地域维护与专业车间专业维护优势，既要满足使现场人员简单维护与应急处理的需要，又要有一支专业队伍开展集中检修，优化提高设备质量，同时开展年度设备质量分析，为下一年度制定设备整治维修计划提供方向。

［1］ 中国铁路总公司．铁总运［2014］330号．铁路列车调度指挥系统（TDCS）、调度集中系统（CTC）维护管理办法［S］．2014．

［2］ 中华人民共和国铁道部．铁运［2008］142号．铁路信号维护规则（技术标准）［S］．2008．