動態(tài)測試至少應(yīng)覆蓋以下內(nèi)容:
1)過分相測試:檢查車載設(shè)備能夠正常輸出過分相控制信號、過分相有效信號;
2)測速測距性能測試:檢查車載設(shè)備在各種場景下的測距精度,如列車施加最大常用制動、列車施加牽引、低粘著條件下等場景;
3)應(yīng)答器報文接收測試:檢查車載設(shè)備能否正確接收應(yīng)答器報文;
4)牽引和制動性能測試:檢查車載設(shè)備配置參數(shù)在各種場景下的適應(yīng)性,如列車加速、恒速、觸發(fā)最大常用制動、弱常用制動、緊急制動等場景。
此外,還需要考慮列車重聯(lián)等情況下的型式試驗。
2.聯(lián)調(diào)聯(lián)試
高速鐵路系統(tǒng)是一個復雜的大系統(tǒng),由許多相互獨立又相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)組成。高速鐵路系統(tǒng)大致可分為高速列車、工務(wù)工程、牽引供電、列控系統(tǒng)、運營調(diào)度和客運服務(wù)6個子系統(tǒng),每個子系統(tǒng)又由許多相對獨立且相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)。高速鐵路的聯(lián)調(diào)聯(lián)試需要對高速鐵路系統(tǒng)進行全面、系統(tǒng)的測試,是保障高速鐵路大系統(tǒng)正常開通和運營的關(guān)鍵。
在聯(lián)調(diào)聯(lián)試過程中,車載設(shè)備是列控系統(tǒng)中關(guān)鍵的被測對象,一方面需要在各種正常的場景下開展相關(guān)測試,驗證列控系統(tǒng)相關(guān)的配置和功能是否與設(shè)計目標一致,驗證車載設(shè)備設(shè)計及實現(xiàn)是否滿足需求;另一方面,需要在各種邊界載荷條件下或異常場景下開展測試,分析確認列控系統(tǒng)的響應(yīng)是否滿足RAMS需求,驗證車載設(shè)備的可靠性、可用性和安全性。
聯(lián)調(diào)聯(lián)試階段是高速鐵路開通運營前的必經(jīng)階段,通過高速鐵路的聯(lián)調(diào)聯(lián)試,發(fā)現(xiàn)并糾正數(shù)據(jù)設(shè)備和集成方案方面的錯誤,同時也對車載設(shè)備的功能進行了比較完備的測試,通過模擬各種可能發(fā)生事故的外部和內(nèi)部條件進行安全方面的測試,總結(jié)真實故障發(fā)生的頻率和概率,提高了車載設(shè)備現(xiàn)場運營和維護的安全性。
3.互聯(lián)互通測試
依托武廣高速鐵路、鄭西高速鐵路和廣深港高速鐵路,我國建立了CTCS-3級列車運行控制系統(tǒng)的3個技術(shù)平臺,也形成了各具特色的符合我國國情的3種不同類型的車載設(shè)備,具體包括基于瑞典龐巴迪公司平臺的CTCS3-300T車載設(shè)備、基于意大利安薩爾多公司平臺的CTCS3-300S車載設(shè)備和基于日本日立公司平臺的CTCS3-300H車載設(shè)備。而我國高速鐵路建設(shè)的總體目標是CTCS-3級列控系統(tǒng)應(yīng)具備跨線運行的能力,即裝備不同技術(shù)平臺的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載設(shè)備列車,能夠在裝備不同技術(shù)平臺的CTCS-3級列控系統(tǒng)地面設(shè)備的線路上安全不間斷運行,同時實現(xiàn)線路上CTCS-3級列控系統(tǒng)所要求的功能需求和性能指標,并且均滿足統(tǒng)一的標準規(guī)范體系。
為達成高速鐵路建設(shè)的目標,滿足高速鐵路網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的需求,必須驗證裝備這3種平臺的列控系統(tǒng)能夠在各條高速鐵路上安全、不間斷地運行,并滿足標準規(guī)范所規(guī)定的性能,具備跨線運行的能力。針對該需求,依據(jù)鐵道部頒布的《CTCS-3級列控系統(tǒng)測試案例(V3.0)》(科技運【2009】59號),各相關(guān)研究單位根據(jù)各自的測試案例集聯(lián)合制定了互聯(lián)互通測試序列。測試序列中,其中一些測試案例是針對車載設(shè)備的功能測試,如DMI顯示、數(shù)據(jù)存儲功能,還有一些是測試地面設(shè)備功能的案例?;ヂ?lián)互通測試序列通過鐵道部審核后,鐵道部頒布了《CTCS-3級列控系統(tǒng)實驗室車載設(shè)備互聯(lián)互通測試序列(V1.0)》(運基信號【2010】849號)。進行互聯(lián)互通測試時,測試單位將與互聯(lián)互通測試有關(guān)的案例進行篩選,再利用這些測試案例組成第三三方車載設(shè)備互聯(lián)互通測試所使用的測試序列。測試通過后,裝備不同車載設(shè)備的列車才具備跨線運行條件。
車載設(shè)備的檢修與維護安全技術(shù)
由于列控車載設(shè)備本身既有的復雜性和外部工作環(huán)境的復雜性(如車輛運行時的振動、電磁干擾、溫度濕度、雨雪惡劣天氣等外來因素的影響),這些都可能會車載設(shè)備的正常工作。列控車載設(shè)備檢修的檢修與維護是保障高速鐵路安全、可靠運用的前提。
1.日常檢修與維護
高速鐵路列控車載設(shè)備與傳統(tǒng)的信號設(shè)備相比存在較大的差異,高速鐵路的列控車載設(shè)備的系統(tǒng)集成度更高,軟件和硬件復雜度較傳統(tǒng)信號設(shè)備呈現(xiàn)級數(shù)增長,加上故障導向安全理念的運用,故障的隱蔽性和突發(fā)性很強,采用傳統(tǒng)的檢測手段和方法往往無法滿足故障檢測的需要。
目前,車載設(shè)備的日常維護和檢修一般都在動車維修基地進行。高速鐵路列控車載設(shè)備本身具備故障提示和故障代碼指示功能。結(jié)合實際的維護需求,車載設(shè)備都配套了較為完善的便攜式檢測系統(tǒng)和動態(tài)監(jiān)測裝置(簡稱DMS),具有輔助維修、記錄下載分析、記錄統(tǒng)計等功能。相關(guān)檢測設(shè)備都安裝在動車組相應(yīng)的機柜內(nèi),在列車運行中完成車載設(shè)備運用狀態(tài)、應(yīng)答器位置及報文、軌道電路傳輸特性等信息的采集,數(shù)據(jù)通過無線方式實時傳輸?shù)降孛鏀?shù)據(jù)中心,實現(xiàn)故障信息的自動采集和實時分析。
車載設(shè)備投入使用后,設(shè)備供應(yīng)商會按照預定安排,組織對現(xiàn)場技術(shù)人員和使用人員進行相關(guān)培訓,建立完善的維護體系,確保能夠及時下載相關(guān)的故障診斷記錄,對運行中出現(xiàn)的每一起故障進行分析,在改善系統(tǒng)的可用性的同時確認是否存在安全相關(guān)問題。
由于列控車載設(shè)備故障的復雜性和多樣性,為保證車載設(shè)備日常故障分析和定位的準確性,一方面在車載設(shè)備的日常檢修和維護中逐步形成了維修工區(qū)、車載設(shè)備工作站維護人員、電務(wù)段技術(shù)骨干、車載設(shè)備供應(yīng)商售后服務(wù)人員、技術(shù)專家聯(lián)合分析的分層負責制,24小時不間斷響應(yīng)處理。系統(tǒng)故障發(fā)生后,第一時間由維修工區(qū)或工作站維護人員下載相關(guān)記錄數(shù)據(jù)分析,對于常見的故障電話與設(shè)備供應(yīng)商售后服務(wù)人員溝通后,上報電務(wù)段批準后直接采取整治措施;對于不常見的復雜故障,由維修工區(qū)或工作站維護人員下載相關(guān)記錄數(shù)據(jù)并提供給設(shè)備供應(yīng)商技術(shù)專家進行分析,提供具體的整治措施或解決方案,再通過維修工區(qū)或工作站維護人員具體執(zhí)行。另一方面,車載設(shè)備供應(yīng)商結(jié)合現(xiàn)場發(fā)生的故障情況,歸納整理了相應(yīng)的故障處理手冊,對各類典型故障的特點、故障分析過程、故障排除措施等一一進行了總結(jié),作為現(xiàn)場分析和處理故障的依據(jù)。這些都確保了現(xiàn)場故障的分析與處理能夠在第一時間內(nèi)準確完成,切實保證了列控車載設(shè)備運營過程中的可靠性和安全性。
2.車載設(shè)備的高級檢修
為保證高速鐵路列控車載設(shè)備高級檢修的運用質(zhì)量,按照高速鐵路列控車載設(shè)備各部件的壽命周期及檢修工作量,鐵道部印發(fā)了《動車組CTCS-3級列控車載設(shè)備高級檢修規(guī)程》(技術(shù)規(guī)章編號TG/XH202-2012),將高速鐵路列控車載設(shè)備修程劃分為一、二級運用檢修和三、四、五級高級檢修,其設(shè)定與動車組修程配套。
其中,三級修對應(yīng)列控車載設(shè)備在新出廠后隨動車組運行120萬公里(CRH2C一階段動車組90萬公里)進行的檢修;四級修對應(yīng)列控車載設(shè)備在新出廠后隨動車組運行240萬公里(CRH2C一階段動車組180萬公里)或480萬公里(CRH2C一階段動車組360萬公里)進行的檢修;五級秀對應(yīng)列控車載設(shè)備在新出廠后隨動車組運行360萬公里(CRH2C一階段動車組270萬公里)進行的檢修。
列控車載設(shè)備的主要檢修部件包括:安裝于車頂?shù)腉SM-R天線;安裝于車內(nèi)的主機、人機界面(DMI)、應(yīng)答器信息接收裝置(BTM)等;安裝與車底的速度傳感器、雷達、軌道電路讀取單元(TCR)天線、BTM天線,相關(guān)電纜及接線盒;列控設(shè)備動態(tài)檢測裝置(DMS)。在各個階段的檢修中,對包含設(shè)備清掃、配件更換、設(shè)備狀態(tài)檢查、外部電纜測試、靜態(tài)調(diào)試、廠內(nèi)動態(tài)測試、線路動態(tài)測試在內(nèi)的一系列工作都進行了詳細規(guī)定,明確了檢修原則。相關(guān)檢修流程的制定和檢修計劃的實施,也確保了車載設(shè)備工作的可靠性和安全性。
展望
我國高鐵經(jīng)過近幾年的飛速發(fā)展,取得了巨大的成就。中國高鐵已成為一個品牌,甚至是一張國家的名片,在國際上產(chǎn)生了深遠影響。高速鐵路在帶動沿線相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、時間效益、節(jié)能環(huán)保、舒適性、安全性、提高公眾自豪感等方面的社會效益也得到了驗證。
另一方面,由于包含高速鐵路列控車載設(shè)備在內(nèi)的CTCS-3級列控系統(tǒng)在國內(nèi)研究、應(yīng)用和發(fā)展的時間相對較短,高速鐵路列控車載設(shè)備相關(guān)的安全技術(shù)仍在不斷發(fā)展進步,在未來還有很長的路要走。我們在實際工作中,必須始終深入貫徹落實科學發(fā)展觀,牢固樹立安全管理的理念,強化安全意識,建立健全安全保障體系,全力確保高速鐵路的安全可靠運營。
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