王海平

摘要：随着科学信息技术的迅速发展，对于高铁信号系统也起到了推动与带动的作用，目前高铁信号系统普遍还存在着不足，比如信号标准方面、信号平台管理方面以及信号安装方面等，需要进一步提升高铁信号系统故障的分析与处理能力，保障高铁能够正常运行。

关键词：高铁信号；系统故障；分析

中图分类号：U282 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）01-0109-01

1 高铁信号系统故障的表现形式

高铁信号系统常见的故障表现形式有高铁在不正确的信号点处停车、GSM-R网络经常突发降质、越区切换、应答器失效、RBC不运作，限速失效、链路中断致RBC与列车传送信息丢失等。因为高铁技术集成度相对较高，所以故障发生不仅仅局限在车载设备，还有地面设备故障方面，即列控系统故障、CTC系统故障、RBC无线闭塞中心设备故障、联锁系统故障等，还有对列车占用丢失报警的分析处理等，要在正确认识高铁信号系统故障表现形式的基础之上，针对多种运行场景来解决高铁的故障问题。

2 高铁信号系统故障的分析与处理方法

2.1 优化高铁信号系统故障诊断核心算法

高铁信号系统应该进一步优化技术核心，建立一种能够满足这种模糊性的实际算法，即模糊PETRI网；这种算法是分层阶梯式递增的，把握了故障动态变化的传播特性，在叠加关联矩式的同时对于高铁信号系统的传播过程进行建模，实现了对于轨道铁路、应答器、TCC、TSRS、CTC、CBI、RBC、ATP等多个部分的有效协调，如图1所示。在系统建模方面也可以借鉴雷电暂态建模进行优化，应用扫频测试的方式来获得有效参数，验证模型，模型的矩阵算法公式，如图2所示。图中，M0为初始标识状态，M0=（M0P1，...，M0Pn），其中M0P是命题Pi的初始逻辑状态，M0Pi∈{ 0，1}，表示Pi的逻辑状态，i=1，2，3…，n，“1”表示有故障，“0”表示无故障。C为关联矩阵，用来描述PETRI网间的关系，1表示存在方向从库所到变迁的有向弧，-1表示存在方向变迁到库所的有向弧，0为其他情况。

如轨道电路故障，会失去列车的信息编码（TCC失效）以及无法控制设备信号的动作（CBI失效），从而导致CTC分机机CTC中心无法监控列车的运行状态。根据矩阵运算得：

M11=[0 0 1 1 0 0 0 0 0]，M12=[0 0 0 0 2 0 0 0 0]，M13=[0 0 0 0 0 1 0 0 1]，则表明CTC分机和CTC中心必然发生故障。又如车载ATP无法实时生成监控曲线，导致进路信息无法生成（RBC失效），进而导致临时限速（TSRS失效），从而导致CTC中心失效。M21=[0 0 0 0 1 0 0 0 0]，M23=[0 0 0 0 0 0 1 1 0]，M24= [0 0 0 0 0 0 0 1 1]，M25=[0 0 0 0 0 0 0 0 2]，可知通过矩阵运算，表明CTC中心发生故障，与故障失效模式分析一致。

2.2 建立安全预警机制，对信号系统故障进行预警

在安全预警机制的设立中，可以在关键设备故障中设置注入功能，基于HLA的列控故障注入仿真平台，即車载仿真模块、RBC仿真模块、CTC总计模块、轨旁仿真模块等。这些模块可以通过不同的故障形式进行模拟，并且记录故障范围，在与模块进行比对时，如果发生现象一致时，会第一时间进行编码预警，比如出现道岔无法锁闭、无法动作、轨道电路发码故障，应答器位置错误、临时限速命令有误等，就会立即划分故障范围，第一时间进行故障处理。

2.3 细化高铁信号系统故障的排查流程

首先要检查RBC与高铁之间的通信日志，查看信号点的内容、长度以及区段，然后根据列车的位置来判断到底是哪一个区段出现了问题。列车每经过一组应答器之后，就向RBC发出位置报告，RBC是结合列车位置来更新MA的，但是发现其所发送的MA还停留在原地。探究这一问题可以得出，MA的操作电路状态不满足分配条件，即电路状态出现闭合，被错误地分配给了其他列车时，从而造成未被分配条件的列车出现相应的问题。在调整电路状态时，列车依旧表现出锁定的状态，这则是因为目前我国高铁信号的自动化还依赖于轨道电路三点式检查，如果其中有某一点条件无法得到满足，就会保留锁定状态。查找MA停留在原地原因为前行列车车载设备异常，未及时将位置更新信息上传至RBC，造成后续列车MA未随着列车的运行而向前延伸，列车运行至MA终点停车。

其次在地面故障的排查中，还需要对列控系统故障、CTC系统故障、RBC无线闭塞中心设备故障、联锁系统故障等方面有针对性的进行排查。当发生故障时，可先从控制台查看站场信息和设备状态信息和故障报警信息，初步判断是列控系统故障、联锁系统故障还是临时限速服务器故障、或者无线闭塞中心故障，确定故障范围后，再结合微机监测信息针对某一系统故障排查故障点。

2.4 加强高铁信号系统安装管理，建立统一的技术标准

高铁四电接口工程中因为其工程“繁”、“细”的特点，与通信、信号、电力、电气等多个专业密切相关，更需要统一技术标准。四电系统集成接口管理应遵循系统工程原理、标准化及程序化、体系化要求，建立接口管理标准化体系。通过明确管理体系的管理机构、职责、界面、流程、制度、控制方法，对接口施工实施有效地集成化管理，来规范接口管理各方的责任、行为，确保施工有序实施，确保整体功能目标实现。

3 结语

在目前高铁信号系统故障分析与处理工作中还存在着不足，体现在技术标准、算法核心以及分析方式上，所以要在正确分析高铁信号系统故障表现形式以及表现标准的基础之上，来优化高铁信号系统核心算法，提升技术应用方式、细化高铁信号系统故障的排查流程、加强对于高铁信号系统的调试管理，建立统一的技术标准，解决系统中所存在的技术故障问题，以良好的故障分析与处理工作来推动高铁信号系统的发展与处理，保障高铁运行的安全。

Abstract：With the rapid development of science and information technology， the high-speed railway signal system has also played a role in promoting and driving. At present， there are still many shortcomings in the high-speed railway signal system， such as signal standard， signal platform management and signal installation. It is necessary to further improve the analysis and processing ability of high-speed railway signal system fault， so as to ensure the normal operation of high-speed railway.

Key words：high-speed rail signal； system failure； analysis