一起因轨道电路板引发列控中心驱采不一致报警的分析

2022-07-25于洋

铁路通信信号工程技术 2022年7期

于洋

（中国铁路太原局集团有限公司调度所，太原 030013）

为适应不同线路运营速度的需求，参考借鉴欧洲列车运行控制系统（European Train Control System，ETCS）系统的设置，确定发展中国列车运行控制系统（Chinese Train Control System，CTCS）。列控中心（Train Control Center，TCC）是CTCS-2 级控制系统的核心设备，且作为CTCS-3 级及以上降级的必要设备。按照国家铁路局《列控中心技术条件要求》，TCC 适用于联锁车站、线路所和中继站，可以对轨道电路进行编码、方向控制；根据临时限速信息和列车运行状态，对有源应答器报文编写；对区间信号机进行点灯控制等功能，是保证行车安全，提高运输效率的主要技术装备。因此TCC 发出的报警信息极易影响运输效率。

1 车站列控中心设备的基本信息

1.1 系统接口

为参与列车控制，TCC 需要与邻站TCC、计算机联锁（Computer Based Interlocking，CBI）、调度集中（Centralized Traffic Control，CTC）、临时限速服务器（Temporary Speed Restriction Server，TSRS）、轨道电路（Track Circuit，TC）、地面电子单元（Lineside Electronic Unit，LEU）和集中监测（Centralized Signaling Monitoring System，CSM）等外部设备进行通信传输。TCC 外部接口如图1 所示。

图1 TCC接口配置Fig.1 TCC interface structure

1.2 列控轨道占用逻辑判断

列控判断轨道电路是否空闲主要通过3 个条件进行判断，即GJ 状态、TC 通信状态和轨道区段采集状态，只有三者全部为出清状态时，TCC 才判断轨道电路为空闲状态，任一条件不满足，列控都认为轨道电路为占用状态。

1.3 列控通信中断

通信中断通常是由设备网线松动、网络故障、相关设备切系或断电、接口通信模块故障引起。系统间保持通信正常是整个系统正常运行的必要条件。

1 ）通信故障状态

当与其他设备出现通信中断且超出报警容忍时间时，TCC 通信状态显示为中断，并且设备进行主、备系切换操作。

2 ）通信中断状态

当板卡、通道报故障时，TCC 通信中断状态立即显示为中断，但列控没有任何反应，不报警、不切系。

2 故障案例分析

2.1 故障概况

某站检查发现ZPW-2000A 轨道电路机柜II 系24 V 直流电源2 指示灯亮红灯，组织处理该模块故障，动检车通过A 至B 站间上行线1918 至1756共10 架信号机后，CTC 系统进行驱采不一致报警。

2.2 故障原因

作业人员在处理ZPW-2000A 轨道电路机柜内24 V 直流电源模块II 故障过程中，将正在使用的直流电源模块I 关闭，随后立即重新打开电源模块I 恢复供电，造成TCC 与TC 通信中断，TCC A 系和B 系判断区间闭塞分区占用状态不一致，导致信号机驱采不一致，记录故障灯丝状态，列车通过时产生报警。

2.3 故障分析

根据TCC 逻辑，TCC 在通信全部中断、接收不到TC 上传数据后，主系容忍时间为0.5 s，备系为1.5 s，超过时限后，通信状态为故障，通信中断状态显示为中断。

TCC 在中断状态4.5 s 内没有接收到TC 的任何数据，TCC 将轨道占用状态设置为故障。如果在故障状态时，3 s 内仍未收到移频柜完整校验数据，TCC 将判断轨道状态为故障占用，与轨道电路通信状态显示为占用，显示红光带。

因此，TCC 与TC 通信中断时间在7.5 s（即4.5 s+3 s）内，会维持轨道区段空闲状态（在轨道继电器吸起的情况下）。再加上通信中断容忍时长，即主系总时长在8 s 内，备系9 s 内，可以维持原轨道状态，而不显示红光带。

查看TCC 维护终端，如图2 所示。TCC 在00:43:04 显示与轨道电路通信全部中断。因A 系主用，故TCC A 系需要在00:43:12 前恢复与TC 的通信，才能保证TCC A 系区段不出现故障占用情况；TCC B 系需在00:43:13 前恢复与TC 的通信，才能保证TCC B 系区段不出现故障占用情况。

图2 轨道电路通信中断Fig.2 Track circuit communication interruption

如图3 所示， 00:43:12 TCC 与TC 通信恢复。因中断时间超过主系允许最大值，小于备系允许最大值，故A 系将区段全部判断为占用，如图4 所示，逻辑上驱动区间信号机点红灯，如图5 所示，B 系将区段全部判断为空闲，驱动区间信号机点绿灯。

图3 轨道电路通信恢复Fig.3 Restoring track circuit communication

图4 轨道区段空闲信息Fig.4 Information on cleared block sections

图5 区间信号机显示红灯Fig.5 Red aspects of wayside signals

对于此时TCC 来说，当主系检测到影响设备正常运行的异常状态后，在备系工作正常时，主、备系将进行切换（切换不影响TCC 的正常工作，一般切换时间小于2 s），因此B 系转为主用时，按照B 系状态进行驱动控制，区间轨道显示空闲，信号机点绿灯，因此CTC 上未出现红光带及信号机点灯变化。

对于转为备系的A 系来说，系统记录轨道为故障占用，驱动区间信号机显示红灯。A 系恢复对TC 的通信后，会采集轨道状态，为保证安全，轨道由占用状态转为空闲状态大约有4 s 延时，因此驱动信号机显示绿灯时间将大于4 s。根据TC 控制逻辑，信号机灯位驱动4 s 后仍未采集到对应信号灯灯位信息，将认为灯丝故障。在00:43:16 A 系未采集到区间信号机红灯信息（此时区间信号机点绿灯）。将记录红灯灯丝状态为故障，如图6 所示。之后A 系根据采集到区间轨道空闲状态，计算信号机显示绿灯。

图6 区间信号机红灯断丝记录Fig.6 Red lamps filament burn-out record of wayside signals

因规定单数月使用A 系，双数月使用B 系。当作业人员发现TCC 转B 系后（故障时为单数月），00:43:59 手动切换至A 系运行。

因TCC A 系（主系）记录了红灯丝故障状态，当再次点亮红灯过程中，因系统内保存红灯灯丝故障状态，会出现瞬间灭灯状态。随后系统采集到红灯灯丝信息，与系统记录不一致，TCC 判断驱采不一致上传到 CTC，故在 CTC 侧报“信号机驱采不一致-灭灯”的报警，之后TCC 判断信号机红灯驱动和采集状态一致，不一致状态自动恢复。