降低普速铁路TDCS列车占用丢失误报警率方案的研究

张贵勇

1 问题的提出

北京铁路局普速线路实施TDCS列车占用丢失报警功能以来，误报警问题比较多，为此电务部门组织技术人员进行了逐件分析，归纳总结出误报警类型，并针对典型事件进行深度分析结果，通过软件优化，提高了列车占用丢失报警系统的准确性和容错性。从目前的现场运用情况看，报警类型已趋于稳定。2014年3月，北京铁路局管内的普速铁路TDCS列车占用丢失误报警共计145起，具体统计数据如表1所示。

表1 TDCS列车占用丢失误报警类型统计表

由表1可以看出网络通道不良、通信机工作异常和采集板故障这3种类型原因产生的误报警率占77.92%。其中，在相邻两站管辖区间分界处发生占用丢失误报警案例占60.38%，是造成列车占用丢失误报警的一个重要隐患场景，亟待改进。

相邻两站管辖区间分界处发生列车占用丢失误报警现象描述为:列车运行至本站管辖最后一个区段，当该区段出清15 s后，若追踪系统没有收到列车正向运行前方区段 (邻站管辖的与本站相邻第一个区段)的占用状态信息，TDCS列车占用如丢失报警系统就对外输出该站最后一个区段的列车占用丢失报警。如图1所示。

图1 站场示意图

图1所示，列车运行至本站的Q17G，当Q17G出清15 s后，TDCS中心系统未收到邻站的Q19G的占用状态信息，则对外输出列车占用丢失报警。产生这种情况的主要原因有:①网络通道不良，在信息传输过程中可能有丢包;②邻站Q19G所属的采集板故障;③邻站通信机工作异常，没有将该站的表示信息及时更新并传输出去。这3种情况最终导致中心追踪服务器收不到邻站的Q19G的占用状态信息。

在对误报警案例分析的基础上，提出了三项优化改进方案:①本站增加采集邻站相邻区段轨道状态 (站间联系条件)信息;②增加区间信号机显示判定条件;③车次追踪功能下放至车站。

2 增加采集邻站区间站联条件方案研究

对于双线自动闭塞线路，区间设备分设于两端车站，位于两站管辖区分界处两侧的闭塞分区要互相利用对方的相关条件，因此，设置了站间联系电路。在列车正向运行的当前站，增加采集前方站的站联区间条件，将采集到的站联区间状态纳入丢车报警判断逻辑，反向运行不采用该逻辑。如图1所示，在本站增加采集邻站的 Q19G的占用、出清状态，在邻站增加采集本站的Q18G的占用、出清状态。

在硬件上，为获得两站分界处邻站的轨道电路状态，需在本站采集站间联系电路中列车正向运行前方相邻区段GJF(邻站)接点条件，并增加采集配线。GJF(邻站)继电器应具备空接点供TDCS系统使用。在软件逻辑上，需做以下步骤:

1.列车在区间运行，本站最后一个区段出清后，需检查列车正向运行前方邻站第一个区段的GJF(邻)状态，如果15 s内既没有收到该站采集的GJF(邻)占用状态，也没有收到邻站采集的该区段占用状态，则对外输出列车占用丢失告警，否则不对外输出列车占用丢失告警。如图1所示，列车沿下行线方向运行，本站增加邻站的Q19G采集状态，并将该区段命名为“站联区间Q19G＇”，当本站的Q17G出清时，检查本站的站联区间Q19G＇和邻站采集的Q19G，如果在15 s内均未收到Q19G和Q19G＇的占用，则对外报警列车占用丢失，否则不认为列车丢失;同理列车沿上行线方向运行时邻站采集本站的Q18G。

2.增加采集的站联区间条件，只用于列车占用丢失的逻辑检查，不纳入车次追踪处理逻辑，站联区间条件不关联车次窗，且不在显示终端上显示车次号。

3.紧追踪场景下的处理逻辑:如图2所示，T1次列车占用 Q19G和 Q21G，50001次列车占用Q17G，50001次列车与T1次列车形成紧追踪。在紧追踪场景下，当50001次列车在本站的Q17G出清后15 s内，若检查到本站采集的站联区间Q19G＇或邻站采集的Q19G为占用状态，尚需额外再检查Q19G是否关联了运行中的其他列车车次，如果有其他列车车次，则系统对外输出50001次列车占用丢失报警;如果没有其他列车车次，则不认为该列车在Q17G列车占用丢失，从而不对外输出报警。

图2 紧追踪场景示意图

3 增加区间信号机显示判定条件方案研究

在原列车占用丢失报警的判断条件基础上，增加信号机显示状态判定条件，即当列车满足原区间占用丢失报警条件时，需增加检查该列车占用丢失告警闭塞分区，及其前方闭塞分区的防护信号机显示状态，若两架信号机中有一架显示为禁止信号，则不对外发送列车占用丢失报警信息。

图3～图6为几种不同的场景情况。当列车T1次运行所在闭塞分区1005G红光带消失后，1007G连续15 s无占用红光带，此时需检查1005G和1007G的防护信号机1005和1007的显示状态，若防护信号机1005和1007的显示状态中有一个为禁止信号，则不输出列车占用丢失告警，否则立即输出告警，即在图3、图4、图5的场景下不输出列车占用丢失告警，在图6的场景下输出列车占用丢失告警。

该方案的运用限制条件为:当列车所在闭塞分区没有防护信号机时;列车所在闭塞分区的前方区段不是区间、或前方区段无防护信号机时，当列车反向运行时，不采用该判定逻辑。

图3 场景一示意图

图4 场景二示意图

图5 场景三示意图

图6 场景四示意图

4 车次追踪功能下放至车站方案研究

将路局TDCS中心追踪服务器的功能进行分散化，每一个车站对应一个车次追踪子模块，并下放到该站的综合处理机中，负责处理本站站场表示，完成车次跟踪、报点、列车占用丢失告警等功能。

硬件升级:鉴于目前上线运用的TDCS系统，均为TDCS2.0结构，设备硬件的性能不足，网络组网方式不佳，无法满足TDCS追踪功能下放到车站的需求，需要按照TDCS3.0技术标准，对车站分机设备升级，升级为TDCS3.0硬件结构及组网方式;车站综合处理机采用工业级专用平台，双机热备方式。

软件升级:修改车站子系统与中心的连接方式，优化车次追踪软件逻辑。将原车站与中心之间的环形逻辑结构，更改为星型逻辑连接，同时车站与车站综合处理机之间两两互连，互相传递信息。车站车次追踪运行在综合处理机中，负责该站管辖范围内的车次跟踪、报点、占用丢失报警等功能。优化前后的连接方式如图7和图8所示。

升级之前，所有的车站信息均需时时汇总至TDCS中心，由中心追踪服务器进行逻辑处理。车站的站场信息需要经过多个站的物理网络，最终至中心。由于中心与车站之间的物理通道、逻辑通道均是环形结构，数据环回中心时途径的通信节点过多，一旦某车站的网络通道、网络设备、通信机等故障，均会影响其他车站对中心的数据传输，从而造成数据丢失，导致TDCS中心车次追踪服务器产生列车占用丢失误报警。

图7 现车站子系统与中心的连接方式示意图

图8 修改后车站子系统与中心的连接方式示意图

升级之后，车站综合处理机通过车站网络互连，车次追踪服务器只对本站及相邻站的数据进行逻辑运算，车站与中心之间的通道故障不影响车站正常的数据逻辑处理，从而能够有效地减少由于通道引起的列车占用丢失误报警。

5 结束语

通过深入分析误报警率较高的报警类型事件，发现频发误报警的场景，进而对其场景展开研究，提出将本站增加采集邻站区间站联条件，和增加信号机显示状态判定条件纳入列车占用丢失报警逻辑判断，及车次追踪功能下放至车站的优化方案，这将大量减少普速铁路自动闭塞区间TDCS列车占用丢失误报警，有利于提高列车占用丢失报警的准确性，使TDCS列车占用丢失报警功能更好地发挥作用，从而提升铁路运输效率，保证列车运行安全。

［1］ 铁道部运输局.运基信号［2011］535号.对TDCS/CTC系统列车占用丢失报警功能技术要求［R］.2011(09).