高速铁路信号系统联调联试技术发展新思路

曹斌鹏

中国铁路通信信号上海工程局集团有限公司西安分公司710100

摘要：随着经济的发展，我国高速铁路线路的规划遍布全国。高速铁路联调联试过程复杂，存在一定的风险，专业性要求极高，注意事项繁杂，因此笔者根据多年的工作经验以及国内高速铁路的实践写就此文，本文首先将影响联调联试期间行车安全的因素分为七个部分进行了分析，而后给出了安全风险防范对策，希望能为同行提供参考。

关键词：高速铁路；信号系统；联调联试技术；发展新思路

近年来，随着我国高铁经济发展工程建设的突飞猛进，大批的高铁陆续或正在投入运行。联调联试制高铁在静态检测和投入运行之前，由铁路局负责组织、铁科院和各设施经营企业具体实施，高铁企业和相关的经营、建造、设计等机构共同参加的动态检验阶段，即通过综合检验动车组和有关设施，确定其整个系统运行与功能满足的需要。

一、铁路信号系统联调联试的内容

1.1测试方法

首先进行通信设备状况测试，通常采用了综合测试列车和电服试验车，这些列车内均配备了通信动态监测设备，并利用车载仪器对信息进行了综合分析后，以主动监测手段对通信设备的状况进行了监测。然后再进行列控系统功能测试，这种试验通常是根据设备系统特性进行开展，需要依据不同等级的具体设备运行要求，并结合实际状况选取最佳的试验方案，然后进行试验程序的编制工作。最后进行这些操作通常是采用CTC中心的方式，并根据所选取的试验方案准备好了试验进路，具体需要进行的试验操作包括对接发车进路进行牵引，解锁进路和取消引路任务等。最后通过CTC的控制模块统一设定了临时限速，但有时还需要删除或修改限速值，对岔道的设定尽量满足实际测试案例的需要。

1.2联锁系统瘫痪，道岔无法实现单操

当系统中的连锁状态处于瘫痪时，在控制中心行调时如果发现后，就会联系各种相关的工种人员进行调度，携带各种工具工装，如设备钥匙、操作工具、安全工器具等到达事故现场，如信号专业人员赶往现场；负责调试岗位的工作人员马上赶往故障联锁站信号机械室，在机械室负责联锁故障的排查及确定解决方案，现场的工作负责人将道岔进行手动操作，确保车辆能够按时行进；当故障被排除之后，信号委外调度向行调传输信号；故障临时恢复后，需要向运营公司提交一份故障分析报告，来说明此次故障的原因及解决方案。然后对全线进行相关的测试确保排除故障隐患，保障全线安全运营。

二、联调联试技术发展新思路

对于高速铁路信号系统来说，是一个较为复杂的系统，因为其中要涉及分布式的交互系统，而且在这个系统中所需要使用的设备以及接口也较多，对于整个系统的功能要求也更加严格，要尽可能让整个高速铁路信号系统变得更加完善。所以在之后需要进行的联调联试，便是在信号系统经过一个完整的集中测试之后，在利用综合检测车或者其他测试动车组以一种动态的方法完成该系统的功能以及其他接口的测试、优化等工作，该工作是保障高速铁路信号系统质量稳定的一个重要环节，所以在实际开展过程中应该给予充分的认可和肯定。我们可以采取以下技术进行更好的发展：

2.1平台总体架构设计

仿真测试网络平台主要由汽车装置、接地装置、无线通信装置和模拟控制系统等四方面构成。当中，模拟控制系统是整套仿真测试网络平台的基础，由电路模拟子体系、汽车装置连接模拟子体系、大地装置连接模拟子体系、集成试验子体系等构成。电路模拟子体系用来完成汽车在模拟平台线路条件下的模拟工作；汽车装置连接模拟子体系和大地装置连接模拟子体系用来实现汽车和大地装置在仿真测试网络平台之间的连接，为汽车装置和大地装置在模拟环境下的工作创造了条件，并实时监视和收集了汽车和大地装置的工作状况；集成检测子系统主要用来完成对检测工程师和模拟平台的计算机互动、大数据分析配置、检测控制以及手动检测等，整套仿真环境均采用云平台框架进行研发。

2.2基于模型与形式化验证的测试技术

基于模型的检测过程是指针对被测系统特征进行建模提取信息，并根据该建模自动产生测试用例并运用于系统检测的过程。模型即被测系统的行为预测，把测量结果和预测结果加以比较，来确定系统需求的程度一致性。检测流程与测量结果的对比采用可以实现交互的检测平台自动进行，该方式可以提高检测平台的复用性能与互操作性能，拥有更为成熟、智能化程度更高的优势，在目前的高铁列控系统检测中备受重视。

基于模型的检验一般采用形态的检验技术，形态的检验是根据模型用数学教育方式来确定判断，并通过反例来验证判断对还是错的方法。最近一○年内，形态性技术逐步被引进高铁列控系统的检验和考核项目中。因此，可以采用基于有色Petri网络Prover等的模型技术和构建语句，对列控系统、计算机即时通信、ATP和安全通信网络等信息系统进行分析检验。而构建模型的整个过程，也就是黑箱变白盒的过程，根据对某个模型的特殊能力，即可进行全范围检验。

2.3列控系统数据工程验证技术

列控管理系统数字工程项目的交付试验，可以对数字工程项目提供有效检验，对所有子体系都有其设计要点，对子体系的内部环境条件实行了模拟试验，对软件系统实行了匹配，并以信息的清晰为基础，根据"线路参数测试"→"移动授权测试"→"等级转换测试"→"临时限速测试"→"其他试验项目"的排列顺序，对系统实行了排序试验，以便于对数据的修改和程序的调整作出合理建议。SD T试验共涉及八项内容，当中最关键的工程项目是移动授权测试、线路参数测试、CTCS-3区域内级间切换试验和调车区域试验。

2.4基于CTCS-3级联控制系统的调试和实验室测试模拟技术

ctcs-3级联控制系统的调试和实验室模拟试验技术是一种结合真实设备和模拟设备的方法。ctcs-level 3名被告在实验室模拟系统的调试，主要在四个支撑平台的仿真界面、人机界面、测试设备的物理模拟试验，其确切的是这项技术的核心系统的仿真模拟系统的移动入口不同浓度条件下，列车的锁定系统，等等。该测试首先允许对ctcs-3类系统的所有子系统进行测试，以确保其功能完整性和符合安全设计标准。然后通过仿真对实际线路的运行进行了仿真，对数据、软件等设计缺陷进行了全面的改进，有效地缩短了测试时间。

2.5基于大数据的融合辅助分析技术

基于大数据的融合辅助分析技术，便是通过使用多项技术手段的帮助下来最终实现对高速铁路系统的各个功能以及环境情况来进行相应的检测工作。对于大数据的融合辅助分析技术可以很好地完成联调联试工作中多源数据的共享以及各项数据的管理工作，最终实现对整个测试系统的各项功能检测。而该技术并不是靠一个软件以及数据库就可以单独完成的，而是需要在HDFS、HBase、Redis等多个数据库在一个存储框架中来进行一个相应的融合，最终通过对数据的压缩和解压来完成工作效率的提高。

三、结束语

总而言之，无线电信号系统联调联试也是中国高速铁路联调联试的重要内容，通过建立标准化的运行方式和管理规范，既可以使电务专业企业联调联试项目的实施过程更加安全、规范、快捷，同时也可以为参试企业的自身规范发展奠定准则的基础。对全国通信信号系统联调联试规划制定的基础、依据、要点、细节等加以了概括解析，为全国通信信号系统联调联试进行规范化管理工作提出了指导建议，为中国高速铁路的精品工程建设和平安运行提供了保证。

参考文献

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