高铁通信信号系统联调联试关键技术探析

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摘要：高铁联调联试能系统地验证高速铁路互联互通、系统的安全性、运行平稳性、乘坐舒适性与技术、经济合理性，为高速铁路工程验收和开通运营提供强有力的技术支撑和科学依据。文章对高铁通信信号系统联调联试的几点关键技术进行了探讨。
关键词：高速铁路；信号系统；联调联试
高速铁路联调联试是高速铁路系统集成的重要内容，是集科研、设计、制造、施工、调试、试验及运营等各方面力量的系统性工程、综合性试验。联调联试是一个在一定时间内持续的动态过程，经由铁路大系统到设备子系统的多次反馈与调试优化，方可判定系统功能结构的完整性与合理性。
1.通信信号系统联调联试阶段划分
通信信号系统联调联试是高速铁路系统集成以及整个四电系统集成的关键内容，也是高速铁路联调联试的重要组成部分。通信信号系统联调联试应按照自底向上、先局部后整体的步骤逐步展开。一般将通信信号系统联调联试分为静态调试、动态调试和综合试验等3个阶段。
通信信号系统静态调试是在没有实车运行或实车不按列控模式行车的情况下进行的，所以称为“静态调试”，又可细分为实验室（或子系统）仿真调试、子系统静态调试、系统静态调试3个阶段。
通信信号系统动态调试可细分为系统动态调试、GSM-R网络优化2个主要阶段，平行进行。
综合试验是通信信号系统参加的整个铁路系统调试和试验的过程。
2.通信信号系统联调联试的关键技术
通信信号系统越复杂，与关键运营目标值越密切，其联调联试过程就越复杂，难度也越大。实施通信信号系统联调联试，需要重点掌握和应用必需的联调联试关键技术，如列控系统实验室仿真调试和测试技术，列控系统数据工程验证技术，静态调试技术，实车动态调试和试验技术，GSM-R网络调试和优化技术等。
2.1 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采用真实设备和仿真模拟设备相结合的方式，以功能测试为重点，测试和验证CTCS-3级列控系统的基本功能。
CTCS-3级列控系统实验室仿真调试环境包括被测实物设备、仿真支撑平台、仿真测试接口及人机界面等，其技术核心是通过高效计算机模拟来自联锁系统、调度集中（CTC）系统、GSM-R网络和列车的各种输入条件，测试和验证CTCS-3级列控系统的车载和无线闭塞中心（RBC）等设备。一方面，对CTCS-3级系统的各个子系统进行全面的功能和接口测试，确保各个子系统功能和安全性能满足设计要求；另一方面，通过对实际线路运行进行模拟仿真，发现数据配置、软件设计方面缺陷并进行修改完善，缩短试验周期，提高试验的效率。
实验室仿真调试和测试的内容主要包括以下项目：RBC常规功能测试、ATP常规功能测试、RBC安全性能测试、ATP安全性能测试、CTCS-2级列控车载软件移植测试、RBC与联锁及CTC接口室内测试、GSM-R车地无线通信功能测试、CTCS-3级列控系统设备的互联互通性室内测试。
2.2 列控系统数据工程验证技术
列控系统数据工程交付测试（SDT）是数据工程验证的主要手段，其技术核心是在各子系统（RBC、列控中心、车载、联锁、仿真平台）完成了室内仿真测试，软件版本配置匹配，图纸、数据输入条件明确的前提下，按照“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”的顺序进行逐项调试，指导软件修改和数据调整。
2.3 静态调试技术
通信信号系统静态调试是在设备完成安装后，在高速铁路现场进行的通信信号子系统调试、系统调试。静态调试主要调试各子系统功能、子系统间接口，数据传输和信息传递的顺序和时序等，调试和验证在静态条件下，各系统的功能和性能满足设计和运营的要求，为下一步实车（轨道车、动车组）上线动态调试做好准备。
静态调试技术的核心是确定调试内容、调试方法和判定标准，并在调试中对子系统软件和硬件的调整和版本进行严格的管理。静态调试主要内容包括：地面设备安装及单体功能试验、地面子系统间接口试验、车—地接口试验、CTCS-3级列控系统GSM-R无线通信系统测试。
2.4 动态调试和试验技术
动态调试是在实车按列控模式行车的情况下进行的现场调试，也称为ITC测试。其目的是通过对CTCS-3/ CTCS-2级列控系统配置数据及相关子系统接口数据进行测试，验证线路工程数据和设备工程化配置数据的一致性，验证工程化数据满足运营和安全性的要求；通过对CTCS-3/CTCS-2级列控系统及相关子系统设备接口功能是否满足系统级功能进行测试，验证系统功能满足运营和安全性的要求。
动态调试涵盖高速铁路工程范围内、与其他运营线、后续建设线路衔接的联络线以及枢纽站范围内CTCS-3 级或CTCS-2级列控系统控制范围内所有线路。其中主要包括：列控车载设备、RBC、TCC、联锁、CTC、集中监测系统、应答器等子系统，其中，线路基础数据包含在RBC和应答器中。
动态调试测试内容主要包括各种功能测试和CTCS-3级场景测试：应答器链接测试；线路参数测试（含线路速度、坡度、分相区）；移动授权测试（含全监控移动授权和引导移动授权）；移动授权缩短和人工取消进路测试；CTCS-3区域内级间转换测试；RBC移交测试；临时限速测试；灾害区段测试；调车区域测试；与相关联络线、枢纽的接口测试。
动态调试在室内系统交付测试SDT完成后，SDT测试报告符合要求的前提下进行。可分为两个阶段：第一阶段，配备CTCS-2级列控系统动车组调试；第二阶段，配备CTCS-3级列控系统的动车组调试。
3.结束语
通信信号系统联调联试是高速铁路联调联试的重要组成部分，在以高速铁路关键运营目标值为核心的指导思想下，应用先进的联调联试关键技术，通过科学地组织、明确地分工，熟练掌握调试和试验技术的团队进行实施，高速铁路通信信号系统必然实现完善的功能和优异的性能，满足铁路关键指标和安全稳定运营的要求。
参考文献：
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[2]康熊.高速铁路联调联试技术[J].中国铁路.2010.12.