摘要：在铁路信号技术发展中，普速线和部分客专线车站采用正线及股道电码化制式，其侧线道岔区段不发码。近些年来，随着运输要求的不断提高，动车组快速普及，当动车组运行于不发码区段时，在一定外部条件影响下，信号车载和地面系统存在适配性问题，易引起动车组制动，影响运输效率。结合信号车载系统规范和设备工作原理，分析动车组电务车载设备制动的原因，从地面信号系统角度提出解决方案，从而提高动车组电务车载设备与电码化的适配性。
关键词：动车组；车载设备；电码化；适配性
前言
目前，随着动车组开行数量的增加，ATP、LKJ等电务车载设备检修工作量不断加大，以现有的检修模式，设备检修时间明显不足。
1 运用中的问题
我国的普速铁路和客货共线铁路站内采用电码化技术，近些年来随着客运的快速发展，不同种类的动车组越来越频繁的开行在电码化车站中。由于动车组侧向过岔运行速度较高，高速铁路地面采用全进路发码的站内一体化轨道电路系统。普速和客货共线铁路车站大多采用正线及股道电码化制式，在侧线道岔区段是不发码的，当动车组运行于无码区段时，在特定的外部条件影响下，存在车载和地面系统的适配性问题。
2 动车组电务车载设备控制逻辑解析
2.1 车载设备的控制
中国铁路总公司在2014年发布《CTCS-2级列控车载设备暂行技术规范》（铁总运[2014]29号），对CTCS-2级列控运营模式下，动车组车载设备的设计、开发、测试及系统评估工作提出技术条件。对车载设备与地面轨道电路设备相关的工作逻辑进行解析：
1）轨道电路信息读取器（TCR）应通过TCR天线接收轨道电路信息，并将解调出的轨道电路载频、低频传送给车载主控单元。说明TCR应解析出载频和低频后再传送给车载主控单元（ATP），没有同时解析出载频和低频的信号不应该向外传送。
2）当主控单元工作在CTCS-2等级时，只使用ZPW-2000/UM71系列轨道电路信息。也就是说，在CTCS-2模式下，国产移频等其他非1700～2600Hz载频信号不会被车载设备接收。
2.2 车载设备地面信息的读取
TCR具有接收多个载频的能力，包括国产移频、UM71、ZPW-2000，同时具有可任意指定要接收的载频功能，即可以同时接收所有的载频；反之,也可以指定一个载频和指定2、4、8个载频。但是，要解调低频信号，则只能限定1个载频，如指定要接收多个载频，则在该状态下，只有电平最高的载频会被自动选择，该载频中所包含的低频信息会被解调，其结果只有1个低频码可被识别。当TCR同时接收到如图5所示的4个信号时，应只解析2600Hz信号的低频信息。
2.3 原因分析
根据电务车载设备工作逻辑要求，再对本文第一部分的案例进行分析：第一类工频谐波干扰电务车载设备制动，是牵引电流的谐波引起的。电力机车为非线性负载，在运行过程中从接触网受流，尤其是在启动、加速、制动等工况下，电流不断变化，会产生一定量的谐波成分。牵引电流有时可达数百甚至上千A，其谐波成分的量值也会随着牵引电流的升高而增大。
牵引谐波是正弦波信号，没有低频特征，属于带内干扰信号的一种。根据电务车载设备控制逻辑第（1）条的技术要求，此类信号TCR没有同时解调出低频、载频信息，不应向车载主控单元传送，车载设备也不应输出制动。因此本次车载设备的制动逻辑与技术条件不符。
第二类高压脉冲干扰电务车载设备制动，是高压脉冲信号中包含带内干扰信号，若在CTCS-2线路中，根据电务车载设备控制逻辑第（2）条的技术要求，国产移频带内的信号（550～850Hz）无论是否有低频特征，都不应该被车载设备接收。若在CTCS-0线路中，此类信号TCR无法同时解调出低频、载频信息，可得出与第一类故障同样的结论。
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这两类案例比较有代表性，原因是电务车载设备的抗干扰性能有待进一步提高。解决此问题，如采用大面积修改电务车载设备的方案，周期长、涉及面广、组织实施难度大。结合当前的实际情况，需要一个简单易行的解决方案。
3 改进方案分析
结合车载设备逻辑，研究地面设备改进的方案。站内无码区段由于轨面无机车信号，遇有超过机车信号灵敏度门限的信号，即可能被车载设备接收：
1）站内邻线干扰造成机车误收码；
2）工频牵引谐波无低频特征的干扰信号；
3）高压脉冲信号包含的国产移频、ZPW-2000（UM）载频频率无低频特征的带内干扰信号。
27.9Hz的检测码和25.7Hz的转频码动车组电务车载ATP视为无码处理。目前，各型车载设备均采用TCR解码后，将低频载频信息传给主控单元，主控单元进行无码判断的方式进行处理。TCR设备本身可以正常解析机车信号门限值以上含27.9Hz或25.7Hz低频的移频信号。
由此提出车站全进路有码的解决方案。地面无码区段固定输出一个幅值较高的27.9Hz移频信号，根据前文提到车载设备地面信息的读取原则，车载设备在地面信号读取过程中，即可将幅值小于该信号的干扰信号滤掉，27.9Hz低频在传给主控单元后仍被视为无码处理。
目前，站内全进路有码有如下两种实现方式：为防止工频谐波干扰，对动车组进路上的无码区段进行电码化；为防止高压脉冲信号干扰，采用移频信号和脉冲信号叠加的轨道电路系统。用服务。接口处理子系统负责与路局TDCS中心和高铁CTC中心系统通过MQ进行接口，实现信息交互。调度及复示终端子系统负责监视路局车站信号状态、列车实时运行信息、RBC信息、路局调整方案信息，查看路局基本图、施工计划、日班计划等信息，进行数据统计分析等。维护终端子系统负责监视路局车站信号状态、列车实时运行信息、RBC信息、路局调整方案信息，查看路局基本图、施工计划、日班计划等信息，监视系统运行状态，处理运行维护的相关告警事件。
4 电码化及干扰问题处理措施分析
（1）加强电码化设备维护
信号《维规》对站内轨道区段电码化入口电流下限、上限都进行了明确规定，如ZPW-2000站内电码化入口电流不得大于1.2A（2600Hz为1.1A），并要求测试电码化电流需使用标准分路线进行分路，电码化电流经过标调后，站内股道、岔区串码问题可以得到有效改善。
（2）规范问题查找处理流程
①针对邻区段、邻线干扰，在确定干扰源后需全面核查本区段、干扰源区段基本参数配置、器材使用是否符合设计；②采用开关量时序分析法，结合检测数据综合分析，定位最大干扰地点，测试整治前、后干扰电流、零阻抗等参数并进行比对，在换算机车信号感应电压时，可按照钢轨最小短路电流、机车信号感应最大电压换算，基本可以在地面判断整治效果，后续需跟踪试验检测车数据进行确定。
结束语
针对铁总调度指挥中心TDCS/CTC系统数据量大、实时频率高的特点，提出分层系统方案，实现全路信息的成功汇聚，最终形成海量数据汇集的完整解决方案。通过该方案的实现，系统提供路局信息的实时监视、数据整合、统计分析等功能，满足了铁总调度人员的需求。
参考文献
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论文作者:李静
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：信号论文; 载频论文; 设备论文; 电务论文; 车组论文; 电码论文; 低频论文; 《基层建设》2017年第27期论文;