编组站综合集成自动化系统联锁试验方法的思考

朱 红 上海铁路局上海电务段

编组站综合集成自动化系统联锁试验方法的思考

朱 红 上海铁路局上海电务段

通过CIPS集控分系统与计算机联锁接口关系的分析，提出仿真阶段单场联锁试验的方法及内容，对其联锁关系进行检查验证。

铁路编组站；CIPS；联锁试验；探索

编组站综合集成自动化系统（简称CIPS），是将编组站管理信息系统和自动控制系统综合集成，有机融为一体，实现编组站管理、决策、优化、调度、控制一体化，是今后编组站综合信息化、综合自动化技术装备的主要发展方向。CIPS系统包含车站综合信息管理分系统和集成控制分系统两大部分内容。集控分系统负责将管理系统下达的计划指令解析为进路始终端信息，实现自动选路。按照铁路《维规》有关联锁试验的管理规定，CIPS开通启用前，电务部门应对集控分系统的联锁关系进行检查验证。本文主要阐述了其中单站联锁仿真试验方法及内容的分析与思考。

1 选题理由

CIPS集控分系统的联锁试验分为三个阶段，单场联锁仿真、场联仿真以及车次跟踪功能测试。上道以来，研制厂家暂未明确测试大纲，电务部门亦无法制定相应的联锁试验管理办法。由于计算机联锁系统的联锁试验已经成熟、规范，目前，各站段大多参照其试验要求进行。但是采用这样的验证方法，增加了联锁系统功能的重复检查，对CIPS联锁关系的核对及扩展功能的试验却不彻底，导致试验内容无针对性、过程繁琐冗长，开通前期施工要点多，在现场联挂阶段或开通运行后还会发现一些应该预先发现、克服的软件问题。经与厂家技术人员多次沟通并对相关资料进行学习，对CIPS与计算机联锁系统的关系有了一定程度的了解后，结合南翔客试验的实践，本文针对仿真阶段单场联锁软件的试验方法提出建议，供电务人员联锁试验时参考。

2 CIPS集控系统与计算机联锁系统的关系

以联锁厂家提供的站场平面图、联锁进路表、场联关系等资料为依据，CIPS研发人员完成控显界面绘制以及数据库的建立。联锁进路表内未列的长调车进路、站（场）间联系电路由软件自动生成后，专业人员根据站场实际、照查关系等条件进行修改。初步的数据库建立后，厂家利用自检软件结合人工完成自测。因此，电务段与厂家前期加强沟通，对技术资料的正确率以及区间（场间）设备的归属关系进行确认，可以有效减少厂家交付验收版本的错误。

通过与计算机联锁系统的接口，集控系统根据列车运行计划、调车作业计划等进路信息，对联锁系统提供的进路开放条件进行系统内部的逻辑判断后，再向联锁系统发送执行命令，联锁系统办理进路后将信息回传给CIPS系统。因此如果CIPS系统判断进路开放条件不满足则联锁系统不会接收到执行命令，信号开放后，因故关闭，CIPS系统也将同步关闭。另一方面，假设CIPS进路信息写错，一种可能是漏写检查条件的情况，联锁系统在信号开放前会按其联锁关系对所有进路条件进行检查，如果该条件不满足，信号仍无法开放，不会发生联锁失效；反之错误检查了进路以外的条件，当该条件不满足时，不能通过CIPS系统的逻辑判断，不会向联锁系统发送排路指令，仍满足故障--安全的原则。

因此，CIPS集控系统仅与联锁系统的上位机进行通信，不参与联锁关系，软件仿真试验时不需要对联锁系统功能进行检查，主要的内容应为信息码位的核对、基本联锁进路表内未列及的CIPS数据库内的长调车进路、站（场）联关系的验证以及CIPS扩展功能的检查等。并且，CIPS主要信息由接口系统提供，不直接与室外设备连接，现场的联挂试验不需要核对室外设备状态与集控系统显示的一致性。

综上所述，CIPS系统的功能及与计算机联锁系统的关系，类似于编组站的“CTC”系统，由此，个人认为，其联锁试验大体可参考“CTC”的试验方法。

3 联锁试验方法及内容

3.1 试验表格的制定

试验前应制定详细的试验表格，主要包含以下内容：

（1）道岔操作及表示信息核对表；

（2）站内信号机操作及表示信息核对表；

（3）站内轨道电路操作及表示信息核对表；

（4）其他功能按钮和表示信息核对表；

（5）CIPS系统控制模式试验表；

（6）区间信号表示信息核对表；

（7）区间轨道电路表示信息核对表；

（8）与车站联锁关系核对表；

（9）站（场）联关系核对表。

3.2 仿真试验

在CIPS系统界面操作，联锁系统模拟试验条件。

3.2.1 站场平面图信息核对

检查CIPS站场平面图与联锁系统界面一致，主要包括信号机名称、防护位置、高矮柱、灯位设置，道岔位置、定反位状态，绝缘节性质（是否超限、尽头线等）、位置等信息；

3.2.2 进路检查

（1）选排一致

测试方法：顺序按下进路表的始端按钮、变更按钮、终端按钮、延续终端按钮，选排对应的进路，观察预排光带，信号开放后，检查进路锁闭的道岔位置与进路表及预排光带一致，信号显示与联锁一致；

（2）总取消

测试方法：对已排出的进路始端信号机右键单击取消，进路应该解锁。取消通过进路时，应分段取消，取消延续进路时，应先取消接车进路，后取消延续进路；

（3）总人解

测试方法：对已排出的进路，模拟接近区段占用后，对始端信号机右键单击总人解，进路应该延时解锁、信号关闭，延时启动后，在对应的位置有延时解锁指示灯亮。核对总人解倒计时正确、与联锁一致；

（4）重复开放

测试方法：对已排出的进路，在联锁仿真上打灭信号，再恢复条件，在集控界面进路始端信号机右键单击重复开放，信号应该重新开放。

试验时，应同时在计算机联锁进路表上做好记录，避免因CIPS软件人员人工对进路表检查、修改时的错误增减，导致进路错误排列或无法开放。对于计算机联锁进路表内未列的长调车进路，需结合站场实际进行检查，必要时应联系车务部门进行确认。

3.2.3 信号机

（1）钮封钮解

是对信号按钮的封闭与解封。钮封后不允许排列以此按钮为始端或终端的进路，集控界面的操作提示窗会有相应的提示信息。

测试方法：在信号机名称位置右键，操作钮封、钮解，观察信号机的钮封状态及显示；

（2）引导信号

检查在CIPS集控界面对应的信号机应有引导按钮。

进路选排：鼠标移动到对应引导按钮上，光标会变成小手状，点击左键弹出密码确认框，输入密码并确认；

引导进路解锁：鼠标移动到对应咽喉的“人解”按钮上，点击左键弹出密码确认框，输入密码并确认；

（3）灯丝断丝

测试方法：在联锁上模拟断丝，观察CIPS集控显示与联锁一致。

3.2.4 道岔

（1）定、反位操动及表示

测试方法：道岔岔心右键分别单击定、反位，单操道岔（双动道岔的两个道岔同时转到相应位置），分别观察道岔名称显示，定位绿色，反位黄色，道岔光带连续蓝色显示，联通的位置与联锁一致；

（2）单锁、单解

测试方法：单操单锁，观察道岔显示，单解已单锁的道岔，观察道岔显示。道岔单锁时，在道岔岔心处显示一个白色圆点，道岔解锁后岔心处的白色圆点消失；

（3）岔封、岔解

测试方法：单操岔封，观察道岔显示，已岔封的道岔单操岔解，观察道岔显示。道岔岔封后，在道岔名称处显示一个绿色方框，岔封的道岔岔解后，道岔名称处的绿色方框消失；

（4）挤岔

测试方法：在联锁上断表示模拟挤岔，观察道岔显示。道岔失去表示，道岔岔芯光带为淡蓝色，道岔名显示红色并闪烁；道岔失去表示30s后，道岔显示挤岔，道岔岔心处显示一个蓝色圆点，岔芯光带为淡蓝色，道岔名显示红色并闪烁；

（5）集中解

在排列进路时由于基本进路中存在分路不良的道岔区段而对该基本进路的所有道岔自动单锁。进路出清后，通过集中解一次全部解锁该进路上的道岔单锁。

（6）按钮盘

为了应对大雪天气，便于除雪时扳动道岔，设道岔按钮盘，将一个咽喉所有道岔的按钮集中显示在一起。

测试方法：道岔的按钮盘名称与联锁一致，复式交分道岔的按钮盘名称为"小号名/大号名"。按钮盘右键菜单意义功能与在道岔处右键菜单一致；

3.2.5 区段

（1）占用

测试方法：在联锁上模拟占用，观察道岔当前开向的位置红光带显示；轨道占用时，不允许单操；

（2）锁闭

测试方法：分别选排经道岔定、反位的调车、列车进路，调车进路，区段锁闭光带黄色显示，列车进路，绿色显示；

（3）故障解锁

测试方法：单独锁闭的道岔区段，使用区段故障解锁，则道岔区段解锁；选排经该道岔的进路，进路上锁闭的道岔区段，使用区段故障解锁，则该进路的信号机关闭；

（4）分路不良

测试方法：分别标记道岔的定、反位分路不良，岔前及岔后相应位置虚线显示，取消后变为实线。

对于标记分路不良的道岔区段，在有进路选排时，CIPS会自动对该进路所有道岔实施单锁，保证作业安全。此单锁必须人工解锁，在进路解锁后，需要进行集中解或逐个单解命令方可解锁，此前，所有经过这些道岔的进路无法办理。此为CIPS系统的扩展功能，需结合进路逐个区段进行试验。

3.2.6 功能按钮

与联锁系统显示界面对照，检查功能按钮名称显示、自复、非自复；按下、抬起显示状态；按下带密码、抬起带密码及倒计时的一致性。

3.2.7 指示灯

测试方法：在联锁仿真上设置对应的模拟条件，观察各类指示灯显示与联锁一致（其中照查表示灯，无照查显示灰色，有照查时调车亮白色，列车亮绿色；报警指示灯，报警时亮红灯，报警解除后指示灯灰色显示）

3.2.8 CIPS系统控制模式试验

CIPS集控模式与非常站控（联锁控制）模式互相转换。

测试方法：检查转换正常（CIPS转向非常站控不检查任何条件，非常站控转向CIPS需检查CIPS系统正常且无正在执行的按钮操作）、有提示报警及状态表示、不影响已办理的列车和调车进路；非常站控模式下，CIPS集控不起作用；CIPS模式下，车站联锁控制台除非常站控按钮以外其他操作不起作用；

CIPS集控模式下手控与自控模式的转换，在集控界面操作。

测试方法：CIPS系统自动执行使用，在手控模式下CIPS系统将不再对该控制系统发送自动控制命令，不能自动执行。在自控模式下不仅可以自动执行，操作人员也可以在界面上人工操作；

自控模式下CIPS自动模式与半自动模式的转换，在指令集界面操作。

测试方法：在自动模式下，控制子系统完全听从于信息管理系统的指令，直接解释指令并自动执行；在半自动模式下，当信息管理系统的指令生成后，须再经过车站值班员的手工确认指令才能被执行。

各种模式的切换须人工操作。

3.3 现场联挂试验

3.3.1 通道测试

测试内容：联锁系统上位机单机状态下，测试CIPS系统与联锁系统的连通性和可操控性；联锁系统上位机双机都在线情况下，进行联锁系统A/B机切换，测试CIPS系统与联锁系统的连通性和可操控性。

测试方法：

联锁系统上位机单机，分别连接CIPS系统与联锁系统串口1、串口2，测试CIPS系统对联锁系统的操控性和表示正确性；联锁系统上位机单机，同时连接CIPS系统与联锁系统串口1、2，测试CIPS系统对联锁系统的操控性和表示正确性；联锁系统双机都在线，A机为主机的情况下，联锁系统主机由A机切至B机，观察CIPS系统与A/B机的通信，测试CIPS系统对联锁系统的可操控性；B机为主机时也需进行试验。

3.3.2 进路表的验证

由于前期已经对进路表进行了较为完整的检查，现场联挂时，建议排列10%的进路进一步验证，可以有针对性地挑选常用的列车、长调车进路。

4 初步成效

为验证本方案的准确性、完整性、实用性，在多次与厂家技术人员对南翔客站联锁厂家提供的技术资料以及区间（场间）设备的归属关系沟通、确认后，提前解决了一部分常见问题，2016年12月上海电务段组织四名试验人员，按上述试验项目及方法，利用三天的时间完成了厂家交付的集控系统软件的仿真试验，发现的二十余条问题，大多为前期其他段试验过程中未曾遇到的，并且大大缩短了仿真试验时间，达到了预期效果。因南翔客站暂未进入现场联挂试验阶段，该试验方法的正确性、完整性有待于进一步验证。

下一步将结合我段CIPS试验工作的推进，继续对场联仿真、车次跟踪功能以及文中未提及的尾部停车器、驼峰自动化控制系统的测试方法进行总结，并不断与车务部门及厂家技术人员沟通，进一步对需在管控一体的环境下智能完成功能的试验进行探索，不断对本方法完善修改。

本文撰写至成文期间，得到了徐州电务段、北京全路通信信号研究设计院有关技术人员的大力协助，在此表示感谢。

[1]黄慧明.张晓岗.《加快编组站设备改造，实现驼峰综合自动化》（铁道运输与经济2000）.

[2]《CIPS系统操作说明书》（北京全路通信信号研究设计院有限公司. 2014年11月）.

责任编辑：万宝安

来稿日期：2017-02-07