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高速铁路信号系统联调联试计划编制

2021-12-03王川

铁路技术创新 2021年3期
关键词:信号系统车站列车

王川

(中国铁路上海局集团有限公司 运输部,安徽阜阳 236000)

1 概述

信号系统作为高速铁路的重要组成部分,对保证行车安全有至关重要的作用,信号系统测试也成为高铁联调联试中的重要工作[1]。为了顺利高效地完成测试任务,实现新建高铁线路按期依法高质量开通目标,应对信号系统联调联试计划编制工作给予高度重视[2]。

随着我国高铁“八纵八横”网络主骨架逐渐搭建完成,新建高铁线路与既有线连接越来越多,高速铁路信号系统联调联试呈现出以下特点:

(1)涉及线路、车站(线路所)多。以连镇高铁淮镇段为例,信号系统联调联试涉及线路包括:沪宁城际铁路、宁启铁路、连镇高铁连淮段、徐盐高铁等;涉及车站(线路所)包括:沪宁城际铁路宝华山站、镇江城际场、丹徒站、丹阳城际场,宁启铁路扬州北站、泰安镇站、江都站、泰州西站,连镇高铁涟水站,徐盐高铁泗阳徐盐场、淮安东站、贡兴线路所、阜宁南站等。

(2)工作量大,行车组织复杂。既有节点车站咽喉区列车运行进路复杂、变更多,测试序列随股道数、线路数而增加。测试序列开始前,需要确认试验计划、股道安排、进路选择、信号开放时机、起始时间等。行车组织需周密部署,既避免影响既有线列车运行,又确保试验列车安全。

(3)测试案例多。根据中国国家铁路集团有限公司《CTCS-3级列控系统测试案例》(铁科信〔2020〕118号)[3],CTCS-3级列控系统测试案例包括:车载设备测试案例754个(CTCS-3级列控系统功能测试案例585个、CTCS-2级列控系统功能测试案例169个),无线闭塞中心(RBC)测试案例301个,共计1 055个。

(4)测试时间短。信号系统联调联试工作量大,而从线路具备联调联试条件至开通运行之间,只有很短的测试时间。为了按期完成测试任务,必须增加检测列车和试验人员。以合杭高铁为例,每天最多同时投入6组检测列车,造成检测列车交叉干扰。

2 计划内容

信号系统联调联试计划一般包括总体计划、周计划、日计划3部分,主要内容如下:

(1)总体计划是信号系统联调联试的指导性计划。该计划以日为单位,安排全部检测测试工作,如测试日期、区段、检测列车、内容等。信号系统联调联试总体计划由现场指挥部、建设单位、检测测试单位共同研究,其中,检测测试单位具体负责编制。总体计划的制定有利于加强组织管理,有利于各单位协调一致,有利于资源的合理调配和充分利用,保证了关键节点目标和整体目标按期实现[4]。

(2)周计划是为了高效完成信号系统联调联试任务而编制的近期试验安排,一般以白天、夜间为区分,分别详细编制每日的检测列车、试验区段、试验内容等。周计划由现场指挥部组织编制,供其安排近期工作,是联调联试各参与单位工作安排的重要依据。

(3)日计划是总体计划、周计划实施的每日具体体现,主要包括施工日计划、检测测试日计划和运输组织日计划。其中,施工日计划与联调联试其他阶段相同;检测测试日计划主要包括测试区段、内容、时间、检测列车、进路、速度、次数、注意事项及配合要求等,由现场指挥部的检测测试组牵头组织编制;运输组织日计划是为了完成检测测试日计划而编制的列车运行计划,主要包括检测列车、试验区段、检测测试内容、列车编组、运行计划及速度、列车乘务及保洁担当、行车组织注意事项、安全措施、后勤安排等,由现场指挥部的运输组织组牵头组织编制。

3 计划编制

3.1 前期准备

在联调联试工作开始前,试验人员应针对线路情况,做好以下准备工作:

(1)资料搜集。根据测试大纲规定的测试范围、测试需求,搜集掌握新建线路及既有线技术资料和设计文件,再与铁路局集团公司发布的LKJ基础数据、信号平面图等核对并确认无误。应搜集资料包括:信号平面图、进路序列(列控工程数据)、供电技术资料、临时限速设置说明、软件变更申请单、软件版本号、应答器版本号、静态验收报告、ITC测试报告等。

(2)测试进路序列编制。根据相关资料逐站编制测试进路序列。在高铁列控系统动态检测过程中,对每个待测车站进行进路全遍历,各待测车站应根据软件变更申请单内容制定测试内容,并进行正反向拉通区间测试。测试进路的准确性、完整性,直接关系到整个列控系统试验的有效性、全面性[5]。目前,测试进路序列可由相关辅助软件编制完成[6]。

(3)测试案例和临时限速编制。根据试验大纲要求,结合现场实际情况,有针对性地选点编制相应的信号测试案例及临时限速。

3.2 总体计划编制

联调联试现场指挥部成立后,应研究制定较准确的总体计划。总体计划编制按以下步骤进行:

(1)确定天窗测试。一般情况下,影响既有线的设备使用和列车运行的测试,均在天窗内完成,如既有车站的进路序列、涉及既有线的临时限速及影响既有线的测试案例等。试验人员和设备管理单位人员共同对测试序列及案例的影响范围进行判定。

(2)确定非天窗测试。对既有线的设备使用和列车运行无影响的测试,可在非天窗进行。

(3)确定检测列车数量。综合考虑试验人员、检测列车、测试设备、新建线路车站数量及布置、测试工作量、开通日期等多种因素,合理地确定检测列车数量。

(4)计算测试天数。根据测试序列、测试案例工作量、天窗、检测列车数量,计算所需测试天数。测试序列可按6~8个/h估算,测试案例应结合经验确定所需试验时间。白天测试时间一般为10~12 h(8:00—18:00),夜间天窗按不同车站或线路分别确定。按照以上方法计算单组检测列车测试天数,连镇高铁淮镇段为白天40个工作日,沪宁城际铁路为7个天窗、宁启铁路为10个天窗,淮安东站(连镇高铁、徐盐高铁)为15个天窗。

3.3 周计划编制

根据联调联试测试需要,现场指挥部应组织编制周计划。编制周计划时,应充分考虑试验进度、试验时间、施工克缺影响、检测列车、试验人员等影响因素,由建设单位、检测测试单位、检测试验各专业工作组共同讨论研究,既考虑检测测试进度,又兼顾施工克缺需求[7]。周计划应具备较强的可操作性,出现偏差应组织分析并及时调整。信号系统联调联试往往需要在不同区段昼夜连续测试,可采取2~3个昼夜连续试验,1~2个昼夜集中施工克缺的方法。该方法优点为:一是减少检测列车运行,最大化利用测试时间;二是集中克缺时间,有利于减小施工克缺影响;三是减少频繁安全确认及相关安全风险控制;四是避免司机、试验人员、管理人员连续高强度工作带来的安全风险。编制夜间测试计划时,应避免连续占用既有线的施工、维修天窗,即每隔几天预留1~2个天窗,以保证既有线必要的设备检修作业。

3.4 日计划编制

3.4.1 检测测试日计划

检测测试日计划是将各车站的测试进路、测试场景案例、临时限速等内容,高效、准确地安排至每天每组检测列车实际走行进路中。该计划由试验人员根据试验需求进行编制,并提交现场指挥部运输组织组。

检测测试日计划决定了检测测试的工作量及测试内容,其编制质量也决定了信号系统联调联试的组织水平。编制检测测试日计划时,要尽量考虑天窗、检测列车存放处所、线路设备及运输条件等。一般情况下,既有线或节点车站上下行列车运行的结束、开始时间不同步,可测试时间比图定天窗长,可根据列车运行规律优化测试序列。以淮安东站为例,上行列车21:00运行结束,次日5:00运行开始;下行列车23:30运行结束,次日6:00运行开始。如果先安排影响上行列车的测试序列,在天窗内安排对上下行列车均有影响的测试序列,最后安排影响下行列车的测试序列,测试时间可达9 h,比图定天窗(0:00—4:00)增加1倍以上,大大提高了联调联试效率。在测试前2~3 d,应适当减少安排测试序列,避免因测试初期试验人员、检测列车司机和车站作业人员之间配合不当,造成测试任务无法完成而调整测试计划。

3.4.2 运输组织日计划

运输组织日计划是由现场指挥部运输组织组根据检测测试日计划,在测试前1~2 d编制完成。具体包括:检测列车出入库回送安排、试验具体配合措施、试验期间行车办法、安全保障措施、试验列车运行车次及运行图、试验人员及相关后勤保障安排等。运输组织组应根据周计划,提前3 d左右安排检测列车及天窗,避免影响测试进度。

4 行车组织

4.1 进路办理方式

由于信号系统测试序列多、进路配合事项复杂,且存在多台检测列车同时测试情况,新建车站(线路所)除了进行调度集中(CTC)自动触发进路相关测试以外,一般采用非常站控模式办理行车。检测列车运行进路,由车站值班员在计算机联锁操纵终端准备。在既有车站非天窗时间,因运行列车较多,一般维持车站既有进路办理方式,集控车站仍由列车调度员在CTC操作终端准备进路;在天窗时间,仅信号检测列车运行时,可转为分散自律车站操作模式或非常站控模式,由车站值班员办理进路。

4.2 控车模式

通过列车自动保护系统(Automatic Train Protection,ATP)控车,按测试序列要求模式,以列控车载设备允许速度运行(临时限速地段除外)。CTCS-3级列控系统线路包含CTCS-2级控车序列和CTCS-3级控车序列。CTCS-2级控车时,需关闭车载双电台(MT电源);CTCS-3级控车时,需开启车载双电台(MT电源)。为保证测试效率,2种等级的控车测试序列不宜频繁切换。

4.3 站车联系

试验列车运行时,试验段各车站采用指路式行车作业,并执行车机联控,试验段各车站严格按照测试序列排列接发车进路,并注意测试案例配合事项。试验列车停车后,由司机及时汇报,车站收到报告后,方可开放进站、出站、通过等信号,未收到报告禁止开放相关信号。

4.4 临时限速下达及试验条件设置

试验期间需要设置临时限速或案例测试需设置试验条件时,由电务部门单独安排人员在调度所(临时调度所或车站)进行设置和取消,临时限速服务器厂家应安排人员配合试验。测试结束后应及时取消设置的临时限速,特别是涉及既有线(车站)的临时限速,列车调度员(车站值班员)要加强核对。

4.5 换端组织

为提高测试效率,减少换端时间,避免司机及试验人员自检测列车一端司机室走行至另一端司机室,应配备2把主控钥匙,并安排两端司机执乘。如条件具备,检测列车两端均配备行车指挥、试验人员。

信号测试时,检测列车需要越过进站信号后自区间折返,具体停车地点应纳入测试序列相关描述。确定区间停车里程时,注意分相区位置,防止检测列车低速进入接触网电分相内的无电区停车。区间折返需两端站使用辅助按钮改方,相关车站应提前组织人员练习相关操作,避免因改方操作不及时影响测试。

4.6 试验配合与应急处置

为顺利完成测试任务,电务部门、设备管理单位、施工单位、设备厂家等,需登乘检测列车配合试验。集成商、设备供应商驻站技术负责人应将联系方式提前留存联调联试指挥部(临时调度所),以便于联络。试验期间,设备厂商应驻站配合试验,并及时处理试验中出现的问题;施工单位和设备管理单位应指派人员在车站行车室及临时调度所值守,并负责与试验列车、列车调度员及车站行车人员联系[8]。

5 建议

通过对高速铁路信号系统联调联试计划编制和行车组织的研究,为提高信号系统联调联试计划编制质量提出以下建议:

(1)加强检测测试组与运输组织组的沟通与配合。随着新建高铁线路与既有线连接越来越多,联调联试受既有线运输条件限制也越来越多,为保证测试顺利高效进行,减少对既有线运输影响,检测测试组应与运输组织组密切沟通,根据既有线天窗设置、测试条件等,合理编制检测测试日计划。

(2)重视周计划的编制与应用。周计划是联调联调现场指挥部的重要组织手段。坚持编制和公布周计划,可使联调联试的各参与单位明确近期工作安排。施工单位可根据测试需要安排施工克缺重点,并根据预留天窗提前组织人员机械材料等进行施工克缺;检测列车、试验人员、司机等可根据周计划提前组织安排,避免因条件不具备影响联调联试进度。

(3)明确测试案例配合事项。新版测试案例公布实施不久,新增测试案例较多,车务、机务等专业对于新增案例需要的配合事项,存在认知不到位现象,影响测试效率。建议由电务部门组织各工种、各岗位人员讨论学习,明确配合事项。

(4)完善检测测试日计划审核机制。一是加强电务部门审核。由电务部门根据信号系统设备情况,组织设备厂家、施工单位等加强对测试序列、测试案例的专业审核,确保检测测试计划满足测试需要、具备测试条件。二是建立车务、机务部门审核机制。由车务、机务部门重点审核内容包括:区间折返里程是否处于接触网分相区、测试股道存放运行列车、配合事项是否明确、是否与施工克缺计划冲突等。

(5)研发信号系统测试计划编制辅助系统。目前,测试日计划、运输组织日计划主要依靠人工编制,在测试工作量大、联调联试进度紧张的情况下,人工编制需要耗费大量时间,且难以保证计划质量。建议在中国铁道科学研究院集团有限公司的列控系统动态检测计划管理辅助工具软件基础上,结合列车运行图编制软件相关功能,研发新的计划管理辅助工具软件,实现测试序列自动编制及优化、列车运行图自动铺画、已测序列查询、问题反馈与追踪等功能,提高计划编制的质量和效率[6]。

6 结束语

当前,我国高铁建设处于快速发展阶段,高铁联调联试是高铁建设和运营管理的重要工作内容[9]。联调联试计划编制工作既是高铁工程项目联调联试组织实施的工作重点,也是保证联调联试任务按期完成的重要技术手段[10]。建议对计划编制的流程和方法进行更深入探讨和研究,将计划编制工作提升到一个新的阶段,从而推动高铁联调联试工作向标准化、规范化、智能化发展。

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