劉福玉（中鐵十四局集團電氣化工程有限公司，江蘇 南京 210000）

應(yīng)答器功能簡介及聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間故障分析

劉福玉
（中鐵十四局集團電氣化工程有限公司，江蘇 南京 210000）

摘 要：作為一種重要的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，應(yīng)答器在多個領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)報文的快速傳輸，還是構(gòu)成列車運行控制系統(tǒng)的重要原件，可以將列車運行狀況實施性的傳輸給高速鐵路自動列車防護的列控中心。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的現(xiàn)代化社會中，人們對高速列車的要求越來越高，為了進一步的加快運行速度，保障列車行駛安全，要充分發(fā)揮應(yīng)答器的功能，將真實、有效的數(shù)據(jù)信息傳輸至列車ATP系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：應(yīng)答器；列車運行控制；聯(lián)調(diào)聯(lián)試

一、應(yīng)答器的類型

就我國當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，在運行列車方面應(yīng)用的應(yīng)答器主要有兩大類，即固定應(yīng)答器及可變應(yīng)答器，也叫無源、有源應(yīng)答器。

1有源應(yīng)答器

有源應(yīng)答器的主要功能就是將可變信息進行傳輸，但需要借助線路側(cè)電子設(shè)備（Lineside Electronic Unit）來實現(xiàn)，具體應(yīng)用過程中要將該設(shè)備同電纜相接，將應(yīng)答器報文以一種變化的方式高效的傳輸給列車。高速列車運行路線的出戰(zhàn)、提速路段、進站等多個位置均可設(shè)置有源應(yīng)答器，便于將列車的速度限制、路線運行數(shù)據(jù)信息進行及時的發(fā)送。在同線路側(cè)電子設(shè)備地面電子單元相連接的情況下，還能完成數(shù)據(jù)報文的傳輸任務(wù)。

2 無源應(yīng)答器

傳輸不可變的數(shù)據(jù)報文是無緣應(yīng)答器所承擔(dān)的責(zé)任，主要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為列車路線參數(shù)信息。該類型應(yīng)答器通常位于列車下方，當(dāng)行駛至設(shè)置時，能夠?qū)α熊囓囕d天線發(fā)送的電磁波進行接收，并將該能量通過電能的形式釋放出來，開啟地面電子電路，最終達到數(shù)據(jù)報文的重復(fù)傳輸。由此可見，無源應(yīng)答器工作的動力來源于電磁波能量，待到列車行駛過后，能量逐漸減小，直至不再發(fā)揮作用。

二、應(yīng)答器的工作原理分析

雖然兩種不同類型應(yīng)答器的工作動力、傳輸數(shù)據(jù)信息有所差異，但從本質(zhì)上看，二者的運行原理相同。地面應(yīng)答器的工作時間主要為列車的經(jīng)過時段，可以接收到天線發(fā)出的電磁波，為電子電路的正常運轉(zhuǎn)提供充足的電能，發(fā)揮傳輸報文的功能。對線路側(cè)電子設(shè)備輸出的偏置電壓進行進一步的整流、穩(wěn)壓處理后，可以將電源用在應(yīng)答器中，使應(yīng)答器得以工作。應(yīng)答器接收來自LEU 的DBPL編碼形式的報文信息，反變換后調(diào)制生成上行鏈路信號。如果應(yīng)答器檢測不到來自LEU的有效信號，接收到車載天線27MHz載頻能量時，發(fā)送默認(rèn)報文?？赏ㄟ^報文讀寫器向應(yīng)答器寫入報文，也可讀出和檢查存儲在應(yīng)答器中的報文。

三、應(yīng)答器故障分類

線路數(shù)據(jù)錯誤實例和應(yīng)答器報文錯誤實例如下：

1 線路數(shù)據(jù)錯誤實例

排列X行進I道接車進路時，動車組進站后機車信號由黃變?yōu)榧t黃，動車組運行了653m時ATP輸出制動；再次試驗時排列了下行I道接車并排列了I道下行反向發(fā)車，ATP未輸出制動，但是ATP行駛到450時轉(zhuǎn)換到了部分模式。根據(jù)現(xiàn)場讀取報文分析，X進站口的有源應(yīng)答器接車進路長度為30+870，而無源應(yīng)答器接車進路長度則為30+1468，在根據(jù)《CTCS-2 級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則》中針對客運專線列控系統(tǒng)應(yīng)答器的規(guī)定要求，應(yīng)保障列車實際行駛路線的進出站路段與應(yīng)答器的設(shè)置相統(tǒng)一，確保應(yīng)答器能夠提供數(shù)據(jù)報文信息的準(zhǔn)確性，將正確的列車速度、線路等狀況進行傳送。當(dāng)駛?cè)脒M站路段后，動車組會接收紅黃碼，但由于缺乏相關(guān)信息，同目的點的間距較早的顯示為零，就會使動車的實際停運位置與規(guī)定有所偏差；如果直進側(cè)出進路，地面發(fā)送雙黃碼，線路數(shù)據(jù)不足時，車載設(shè)備自動轉(zhuǎn)為C2部分模式控車，ATP生成NBP速度為50km/h的模式曲線，恰好與道岔側(cè)向限速值相符，所以列車能夠通過。

2 應(yīng)答器報文錯誤實例

聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間，列車經(jīng)過進出站口有源應(yīng)答器組時，DMI報“應(yīng)答器組信息缺失”，雖為C2模式控車，但NBP速度為50km/h。由于列控中心軟件進行升級，列控中心通過LEU發(fā)送到進出站口有源應(yīng)答器的報文錯誤，除正常的【CTCS-2】臨時限速限速包外，還有一個標(biāo)示碼為1的未知信息包，車載ATP設(shè)備受到該非法信息包后，無法辨別該應(yīng)答器組應(yīng)答器報文的正確性，按照故障-安全原則，ATP將該信息包丟棄不用。當(dāng)控車數(shù)據(jù)中缺少臨時限速信息后，ATP進入無臨時限速信息的完全模式，按照軌道電路低頻碼生成NBP速度為50km/h的控車模式曲線，監(jiān)控動車組運行。綜合以上故障：因為站前施工原因，設(shè)計在施工過程中變更了設(shè)計，在應(yīng)答器報文寫入施工中，未全面修改應(yīng)答器數(shù)據(jù)造成的此類故障，這種類型的故障在聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間極為普遍，另外是設(shè)計單位在設(shè)計時與其他專業(yè)沒有進行充分溝通或是其他專業(yè)有變更時，沒將變更內(nèi)容與信號專業(yè)進行交底，導(dǎo)致了動車組不能夠正常自動過分相。

3 外界電磁干擾

干擾現(xiàn)象有在開通運營后不久的車站，偶爾有司機反映動車組踏過此應(yīng)答器后ATP會輸出制動，夜間利用天窗點時間對該應(yīng)答器進行了報文測試，未出現(xiàn)異常；調(diào)取動車組DMI信息發(fā)現(xiàn)當(dāng)動車組踏過該應(yīng)答器后顯示“應(yīng)答器報文不一致”的信息，夜間天窗點時間又對應(yīng)答器周圍干擾源進行了查找，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電力施工用的拉管機臨時電源線在過軌時綁扎在了應(yīng)答器尾纜上邊，白天施工時臨時電源線產(chǎn)生的磁場諧波與應(yīng)答器報文不一致，導(dǎo)致動車ATP輸出制動。

4 分析原因

高鐵動車組ATP設(shè)備均具有自動過分相功能。當(dāng)列車向分相區(qū)方向運行，行車許可延伸到分相區(qū)所在區(qū)段時，RBC向列車發(fā)送分相區(qū)信息。ATP根據(jù)到分相點的距離、分相區(qū)長度、動車組當(dāng)前運行速度及動車組車輛參數(shù)，綜合處理后向列車接口單元發(fā)送“過分相”命令，控制動車組在距離分相區(qū)前端3S運行距離處斷開VCB.但是由于聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間設(shè)備不穩(wěn)定、車速高等原因，司機很難準(zhǔn)確把握斷電時間，為確保在分相區(qū)前斷開VCB，部分司機會提前斷開VCB，導(dǎo)致列車牽引回路瞬間產(chǎn)生的強磁場諧波分量與應(yīng)答器報文傳輸頻譜不一致，從而造成應(yīng)答器報文接收、解調(diào)異常，根據(jù)系統(tǒng)安全原則，ATP系統(tǒng)觸發(fā)緊急制動停車。

參考文獻

[1]鐵道部運輸局.CTCS-3級應(yīng)答器報文定義及運用原則（V1.0）[Z]. 2008.

[2]鐵道部運輸局.CTCS-2級應(yīng)答器報文定義及運用原則（暫行）[Z]. 2008.

中圖分類號：U284

文獻標(biāo)識碼：A