浅谈轨道交通网络控制系统的产品化过程检验及其创新

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轨道交通包括干线铁路系统等。轨道交通系统具有单位运输能量小等诸多优点，我国处于轨道交通大发展时期，城规交通迅速发展，大城市建成完善的城轨交通网络。轨道交通系统需要有安全可靠的列车控制系统保障。轨道交通列车控制系统是提高区间通过能力的手自动控制技术总称，主要包括间隔控制、速度控制等功能。随着计算机技术的应用，传统安全系统升级难以满足安全系统的需要。轨道交通网控系统是列车神经系统，设计开发、试验验证等产品实现过程不断优化，对提升产品质量至关重要。本文开展基于实验室信息管理系统与产品生命周期管理、质量管理系统等多信息化融合研究，优化实验验证中的检验内容与方法，提升产品合格率；构建系统产品实验验证信息数据库，完成LMS与MES等信息化系统无缝对接。

1 现有轨道交通网控系统产品化过程的不足

自19世纪铁路诞生后，工业领域经历机械化、电子化发展时期，轨道交通列车运控系统从机械控制发展到计算机控制系统，信号设备从机械连锁设备发展到列车自动运控系统等。列车运控系统发展初期采用人工控制方式给出运行信号，列车运控系统安全技术处于萌芽状态。1869年美国发明轨道电路，利用钢轨构成闭环电路实现轨道占用自动检查。早期轨道电路用于检测 列车存在，后来发明了工频电路，轨道电路发展初期，由于钢轨断裂，发生列车占用不能显示停止信号事故，钢轨有电流，有列车占用时轨道继电器失电落下。

固定闭塞设备研制提高了列车区间运行安全性。列车运控系统电气化时期逐步向半自动化发展，故障安全技术应用广泛。80年代后，计算机技术深入到工业及日常生活领域，列车自动防护系统等使得轨道交通运输自动化程度提高，为系统设计带来很多便利，有利于提高系统安全性。计算机时代列车运控系统包括高区间通过能力手动控制、远控技术等。

目前轨道交通网控系统产品化流程复杂，主要流程为设计人员运用CAD完成产品设计后进入制造环节，制造部门完成生产制造，设计部门制定试验大纲，PLM系统审核后将试验大纲提交至LIMS系统检验业务申请，根据样品特征设计接口夹具，需手动切换线路操作，检验结果不通过，需手动录入QMS系统故障信息分析失效原因。

现有轨道交通网控系统产品化流程存在的缺陷包括产品检验需人工频繁接换线操作，不同检验人员操作差异影响检验结果准确性。未将制造关键检验所需信息完整传递到检验环节[1]；检验信息不完整不利于后续产品设计。目前产品试验大纲制定准仅规定关键检验项目，导致检验产品装车后存在许多问题。不同产品需单独制定配套测试夹具，检验结果一致性较差。装车运维人员缺少有效方式，软硬件版本可追溯性差。

2 轨道交通网控系统产品化创新设计

基于现有轨道交通网控系统产品化流程不足，本文提出产品化生命周期流程，以优化轨道交通网控系统产品化流程为目标，产品化流程为预先提炼产品设计软硬件信息及制造生产信息等关键检验所需信息；试验中套用标准大纲模板，对样品信息自动导入。可对同类系统产品互操作性智能评估，提升网控系统产品化检验效率，快速分析不同网络产品是否可互联通。

以产品化质检为导向，构建新型轨道交通网控系统产品化创新技术路线，其原理为对轨道交通网控系统产品化检验结果标识包含制造新型调研分析，试验前分析阶段输入信息，制定《轨道交通网控系统检验通用信息标识规范》，对MVB，ECN，网络中断设备试验方法进行优化，制定《网控系统智能化制造质量保证通用技术条件》，依据此条件对平台进行方案设计，采用模块化协议分析仪等完成平台搭建。对网控系统产品物理接口调研分析，制定《网控系统检验通用接口规范》。

通过设计通用测试夹具，设备操作不会影响被测网络[2]；通过开展Wireshark二次研发，实现对ETB等铁路专有以太网协议解析。开展Lab VIEW软件研发，实现按照标准要求制定测试计划等功能。通过持续产品化检验标准验证，构建轨道交通网控系统理论体系，促进标准国际化应用。

为实现新型轨道交通网控系统产品化工程化应用，构建平台技术指标包括波形存储深度≥8M；波形测量带宽≥1GHz，波形测量时基精度≤1ns，网络分析仪频率≥4GHz，线性误差≤1dB，网络分析仪轨迹噪声＜0.006dB rms，输出频率1～20MHz，以太网性能测试10M/100M带宽，可进行背靠背测试等。

3 轨道交通网控系统产品化检验创新效益

本项目吸收智能制造技术，通过打造两个平台提升轨道交通网控系统制造检验评价效率，经技术研究完成产品化平台，支持样品信息扫码导入，实验结果短信实时通知等功能。支持用户扫码查看报告详情，缩减检验人员整理记录时间。使检验人员从执行实验任务中解放，专注于增值活动。

项目根据《电子设备列车通信网络》系列标准提出实验方案与判定准则，应用新建网控系统实验平台，对研发网控系统进行测试，开展验证平台进行应用推广。可提升网控系统检验效率，提高厂商生产网控系统一致性，规范网控系统检验信息输入，网控系统与自动化系统物理接口等信息，指导厂商完成网络产品性能考核。

4 结束语

针对轨道交通网控系统产品化流程不足，梳理各信息化系统复杂业务，对业务范围界定，进行信息化规划。构建新型轨道交通网控系统产品化平台，实现产品设计开发，实验验证的生命周期智能化管控，满足网控系统产品量产要求。新型产品化平台对如何分析系统不确定度评定等需要改进；影响不同网控系统互联通因素较多，收集所有影响因子难度较大，影响各因子互操作性权重设定需要继续研究。