引言
CTCS-3级列车运行控制系统是近些年来我国高铁行业使用较为频繁的控制列车运行安全性的一个新型系统,其同时也是一个具有强复杂性、高困难度的列控系统[1]。尤其是针对里程较长、速度较快的高速铁路而言,若要使用CTCS-3系统实现其通信信号的系统集成工作,其将面临着更大的挑战,而其项目在建设及实施时的管理则更为困难。文章主要以武广高速铁路为例,集中研究了在CTCS-3系统的前提下如何提高高铁通信信号系统集成项目的管理效率。
一、CTCS-3系统的基本概念
CTCS-3系统其全称为CTCS-3级列车运行控制系统,其是基于ETCS规范,根据我国具体国情而形成的用于对高铁列车运行进行控制的系统,此系统的主要目的是为了保证铁路运输的安全性[2]。
CTCS-3系统主要由地面子系统和车载子系统共同构成。其中地面子系统又包括应答器、轨道电路、无线通信网络、列车控制中心或是无线闭塞中心[3]。应答器是指一种无线传输设备,其主要作用是将相关报文信息发送给车载子系统,其不但可将固定信息进行传送,而且还可通过与轨旁单元进行连接以实现可变信息的传送。轨道电路所起的作用有两个,一个是轨道占用检查,另一个是将相关地车信息沿轨道进行连续性传送,因此轨道电路通常要使用UM系统的轨道电路或是数学轨道电路。无线通信网络属车地通信系统,其虽不是CTCS-3系统的设备,但其却是CTCS-3系统当中不可或缺的一部分,其所起的主要作用是将信息在车载子系统以及列车控制中心之间进行双向传输。列车控制中心是在安全计算机的基础上而建立的一个控制系统,其所起的作用主要是保证在列车控制中心的管理范围内列车运行的安全性,而实现此功能则主要是通过接收地面子系统或是源于外部地面系统的相关信息,如轨道占用信息或是联锁状态等信息,从而产生一道道的列车行车许可命令,列车控制中心在接收这个命令之后就会作出反应,将所接收到的信息利用车地信息传系统将其发送给车载子系统,通过车载子系统的作用来控制列车的安全运行。车载子系统则主要包括CTCS车载设备以及无线系统车载模块[4]。其中CTCS车载设备是在安全计算机的基础上而建立的控制系统,其所起的作用主要是对列车的运行进行控制,而其控制功能则主要是利用与地面子系统进行信息交换来实现的。另外无线系统车载模块所起的作用则主要是将信息在车载子系统与列车控制中心之间进行双向交换。
二、系统集成项目的工作特点
就武广高速铁路的现状而言,其系统集成项目工作主要存在以下特点:
第一,系统规模较大。据调查,武广高速铁路的运营里程总长1068km,整条线路上所拥有的通信信号设备主要有:车站18个,信号中继站和线路所的总量达53个。系统集成项目工作涉及了多个部门,其中CTCS-3四电集成项目部所涉及的通信信号部门及单位就有30多家,据统计,这30多家部门及单位参与系统集成项目工作的人员超过1000人[5]。
第二,涉及多个子系统。在整个系统集成项目工作当中所涉及的子系统主要有无线闭塞中心、临时限速服务器、列控中心(其包括LEU/ZPW-2000/应答器等设备)、计算机联、调度集中、微机监测和车载ATP设备等等多个子系统。而地面的多个子系统则是利用安全通信网及专用数据网等一系列通信设备接口,然后再通过无线闭塞中心利用GSM-R以及车载ATP设备来将信息进行相互交换,最终实现控制列车安全运行的目的[6]。
第三,子系统之间具有很高的关联度。在整个系统集成项目当中,各个子系统之间都存在着高度的关联性,尤其是各通信系统之间,包括有线通信系统以及无线通信系统之间的联系,其也是构成CTCS-3信号系统的基础组成部分。
第四,项目所涉及的人员种类较多。在系统集成项目的管理工作当中,不但要涉及铁道部的相关部门,而且还包括研发CTCS-3系统的国内外各大厂商、国外技术的引进方、系统的测试方以及对系统进行安全评估的相关部门等,其主要是参与系统的科研;另外还有业主单位、施工指挥部门、线路弓网电力站房的各个项目施工部以及通信信号施工单位等等,其主要负责工程方面;除此之外还有武汉铁路局以及广州铁路集团公司两家企业及其下属的车务、机务、工务、电务、供电、通信、客运以及公安等单位,其主要负责运输组织。总体来说,在整个系统集成项目工作当中,其所涉及的部门较多,人员种类复杂。
第五,项目所需要的时间及空间范围较大。通过分析CTCS-3系统可知,此系统集成项目所需技术要求较高,其需要将地面子系统与车载子系统进行集成从而形成一个整体,并且要把信号和通信进行深度结合,另外其相关的试验工作不仅需要运输组织的帮助,而且还需要与其他相关电力、通信等专业紧密相连。通过科研与工程之间的相互合作与促进,武广铁路自其试验阶段到最终的正式载客运营阶段总共耗费了整整一年的时间,才使得整条线路的设备能够有机地连为一体。
三、现场工作的困难之处
因CTCS-3列车运行控制系统集成不仅不需要引进先进技术,而且对于现场工程的要求也很好,因此其在进行实施时必然也会存在很多矛盾及困难。据分析,在进行现场工作时,其困难之处主要体现以下几方面:
第一,研发进度不同于工程进度要求。在引进新技术时,对于新技术的消化及吸收受到很多因素的影响,而且在整个过程当中存在着很多不确定因素,另外对其现有的设备进行接口的改造所需的时间也不确定。若要等明确技术方案之后再开始工程的实施工作,那么其必然会对整个工程的进度造成严重的影响;但若依照工程的进度来完成现场的部署,其又可能会由于需求未确定而使得系统只能以裸机的形式出厂,或者可能会出现在现场将设备的作业进行变更等现象,这不仅会增加工作量,而且还会使得施工的质量更加难以控制。
第二,信号工程与其他工程相互影响并制约。通信信号工程是一种站后工程,其在很大程度上取决于站前工程的进度。而通信信号线路的铺设又取决于桥隧线路工程的进度,同时设备进楼工作受站房建设的影响,另外CTCS-3设备的调试及运行又会受到电力工程进度的直接影响。除此之外,工程进度节点为节约施工时间及成本,其要求各施工专业能将资源进行最大限度的利用,并实施平行作业、交叉施工,而这在很大程度上又会影响信号系统运行的稳定性。
第三,现场施工和系统联调联试存在矛盾。CTCS-3系统和其他子系统的试验及联调联试要求必须使用动车组来实施,然而动车组又具有较快的运行速度,导致运输的安全性没有保障。因此为了保证运输的安全性,就必须将试验的线路区段在时间及空间上进行隔离。同时由于工程进度的原因,施工及试验又必须交叉进行。但两者之间又存在很强的互斥性,若有一方未依照计划完成其工作,那么另一方的有效时间则会受到较大影响,最终使得整个集成项目的工作进度变慢,增加实施成本。 (责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)