铁路通信信号系统联调联试关键技术分析

作者/张崑，沈阳铁路局电务检测所

前言

铁路信号系统是由不同子系统组合而成，包括硬件、软件、安全数据网。在完善硬件的综合性能之后，能够保证当前条件下系统数据的可靠性。铁路的通信信号在列车投入运营前，要进行全面的试验，对其各项性能进行测试。通过成功的铁路通信信号联调联试试验，对我国相关的技术理论体系进行了补充，为开通运营做出了有力帮助。

1.铁路联调联试的必要性

铁路联调联试对于铁路系统集成来说意义重大，系统性工程一般都包括很多内容。在很多国家都有施行铁路测试，判断其是否符合设计需求，通过调试以及各种相关试验完成子系统的技术检验，保证铁路通信信号系统符合运营标准。我国于2004年首次在胶济线开展了系统调试，并从中得到很多经验。

铁路建设工程规模较大，具有很强的系统性，它的接口数量大、技术非常复杂，涉及到的相关系统众多。它的各项功能具有独立性，整体的功能通过接口连接来满足，这就使得最终的铁路通信信号系统性能良好。基于这一特点，在铁路建设中就必须进行大规模的联调联试，对系统性能做最终优化。铁路通信信号系统的联调联试能够对铁路的各方面性能进行检测，包括安全性、平稳性以及舒适性，保证铁路的正常运营。除此之外，铁路通信系统联调联试还能够对各项设备进行检验，判断其是否符合运营标准。通过铁路通信信号的联调联试工作，对各个运营人员进行引导，包括设备使用方面、故障处理方面、操作章程方面，能够有效提升运营人员的应变能力，面对突发状况做出最正确的选择。

2.我国铁路信号系统联调联试的内容及方法

2.1 信号设备状态检测

信号设备状态检测主要包括三个方面，补偿电容、应答器以及轨道电路。就是表示，在对系统功能进行试验之前，要对信号轨旁设施进行一系列的动态检查，常用的方法是借助综合检测列车和电务检查车来完成检测工作。

2.2 测试方法

首先是信号设备状态检测，一般来说使用综合检测列车与电务试验车，这些车上都配置有信号动态检测系统，通过车载设备对信号进行全面解析，以动态检测方式对信号设备的状态进行检测。其次是列控系统功能测试，这项测试要依照其功能特点进行开展，还要参考各个等级的具体运营标准，结合实际情况选择最佳的测试案例，之后完成测试序列的编制工作。完成上述工作后通过CTC中心控制模式，依照所选择的测试案例准备好试验进路，具体要完成的工作有对接发车进路进行引导，解锁进路和取消进路等。最后借助CTC中心控制模式统一下达临时限速，有时也会取消或更改限速，对于岔道的设置要符合测试案例的要求。

3.通信信号系统联调联试的核心

3.1 CTCS-3级列控系统实验室仿真调试和测试技术

CTCS–3 级列控系统实验室仿真调试和测试所使用的技术是将真实设备和模拟设备联合使用的方法，这项测试是针对通信信号的功能性开展，对CTCS–3 级列控系统的必备功能做出准确检测，判断其性能是否达标。CTCS–3 级列控系统实验室仿真调试环境主要包括四大部分，仿真支撑平台、人机界面、仿真测试接口、被测实物设备，利用计算机对其各项系统进行真实模拟是这项技术的核心所在，所模拟的系统有调度集中系统、列车不同输入条件、联锁系统等。这项测试的实施首先能够对CTCS–3 级系统中每个子系统做全方位测试，保证各子系统功能的完备性，使其符合安全设计标准。其次仿真模拟实际线路的运行情况，对数据、软件等各类设计缺陷进行全面完善，有效减少试验时间。

3.2 列控系统数据工程验证技术

列控系统数据工程交付测试能够对数据工程进行有效验证，各个子系统是其技术关键点，利用子系统在室内环境开展仿真测试，对软件进行匹配，需要以数据输入清晰作为前提条件，依照“线路参数测试”→“移动授权测试”→“等级转换测试”→“临时限速测试”→“其他测试项目”的排列次序，对系统进行依次调试，从而对参数的调整与软件的修正进行有效指导。

SDT测试包括八项具体内容，其中最主要的有移动授权测试、线路参数测试、CTCS–3 区域内级间转换测试以及调车区域测试。

3.3 静态调试技术

在设备安装完成之后要对通信信号进行静态调整，调试在高速铁路现场进行，包括系统调试与信号子系统调试。静态调试的目的是对子系统功能以及接口、数据传输情况进行验证，保证其在静态条件下满足既定的设计要求，同时还要与后期运营状态相符合，有效保证实车调试工作能够顺利开展。静态调试技术需要把握几项技术关键点，确定调试内容、选择调试手段、判定调试标准，在具体的调试过程中要对软件和硬件实行严格管理。静态调整的内容主要包括三项。

第一，地面子系统间接口试验，具体分为联锁与集中监测、联锁与 TCC等。第二，CTCS–3 级列控系统 GSM–R 无线通信系统测试，具体包含GSM–R 电磁环境测试、GSM–R无线通信覆盖范围测试等。第三，地面设备安装及单体功能试验，具体包含列控车载设备等子系统的安装和功能试验、轨道电路试验、列控中心（TCC）试验等。

3.4 试验技术与动态调试

动态调试就是列车依据按列控模式行车的状态实施现场调试，常称为 ITC 测试。该测试的目的是采用测试CTCS–3/CTCS–2 级列控系统配置数据的方式，从而对线路的工程化数据与运行要求匹配度进行合理验证。利用CTCS–3/CTCS–2 级列控系统及相关子系统设备接口的测试结果，判断系统的功能级别，对系统功能是否符合运营要求进行合理验证。

动态调试覆盖面非常广，包括铁路工程建设区域、后续建设线路连接区域、枢纽站区域内CTCS–3 级或 CTCS–2 级列控系统控制范围所涉及到的所有线路。所包括的内容主要有列控车载设备、应答器等子系统以及集中监测系统，在这些分项中，RBC与应答器涵盖了线路基础数据。动车组运营的所有交路是动态调试技术的关键环节，参考CTCS–2 级确认最终的调试方法。在具体进行调试过程中，对系统的硬软、软件实施严格的管理控制。

动态调试的测试内容分为两部分，CTCS–3 级场景测试和各种功能测试，这其中又包含了很多子项测试工作，例如CTCS–3 区域内级间转换测试、人工取消进路测试、移动授权测试等。动态调试的开展时间是在室内系统SDT测试完成之后，要保证SDT 测试报告与标准要求相符合才能继续开展。动态调试的测试包括两个阶段，第一测试阶段，配备 CTCS–2 级列控系统动车组调试；第二测试阶段，配备CTCS–3 级列控系统的动车组调试。在第一个测试阶段中，借助 CTCS–2 模式对正、侧线的相关数据进行有效的校核、对其进行科学的精调、并对设备进行精调。在 CTCS–2 模式测试的同时，通信专业能够再次检测周边电磁环境、基站切换情况等，还能将网络做最大程度优化。

3.5 GSM-R网络调试和网络优化技术

GSM–R 网络的责任重大，需要充当CTCS–3 级列控系统车 – 地大容量通信通道。GSM–R系统的网络实际情况，例如覆盖面、电磁环境等，对于信息的传递影响重大，CTCS–3 级列控系统的运行状态受到GSM–R 网络的直接影响，要想保证系统运行稳定就要就良好的GSM–R 网络环境。在GSM–R 网络开始设计一直到安装完成，进行调试，GSM–R 网络所处的状态都是动态调试与整改中。只有加大对GSM–R网络的优化程度，才能保证动态调试的顺利完成，也就是我们常说的“网优”工作。对GSM–R网络进行合理优化，就是对其资源配置以及网络性能进行最大程度的优化，通过这样的方式有效解决目前网络中存在的各种问题，例如呼叫失败率高、数据传输掉线等。深层次的优化调整GSM–R 网络，能够保证它在运行过程中处于最佳的工作状态，达到 CTCS–3 级列控系统车 – 地传输既定标准。

4.结束语

综上所述，对于铁路系统集成来说，联调联试是一项非常重要的工作，通过联调联试能够对铁路系统进行合理优化，让移动设备与固定设备有机结合，发挥出更大的作用。随着社会发展，铁路对于国家的重要程度日益提升，所以要通过联调联试工作让系统与运营进行充分的磨合，保证铁路运输能够安全顺利的进行，为我国铁路事业的发展提供动力。

* [1]王峰.基于铁路局层面的高速铁路联调联试集成管理和关键技术[J].石家庄铁道大学学报（自然科学版），2012（1）：33.