高速铁路信号系统联调联试-禹志阳

联调联试

（讲义）

中国铁道科学研究院 通信信号研究所 2010年8月9日

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高速铁路信号系统

目 录

1 高速铁路信号系统联调联试的基本背景................................ 3

1.1联调联试的基本概念与定义.................................... 3 1.2国外联调联试技术发展现状.................................... 5

1.2.1 日本新干线 ........................................... 5 1.2.2 德国高速线 ........................................... 6 1.2.3 法国高速线 ........................................... 7 1.2.4 综合分析 ............................................. 8 1.3国内联调联试技术发展现状................................... 10

1.3.1国内联调联试基本流程 ................................ 10 1.3.2 国内信号系统联调联试的现状……………………………… 10

2 我国高速铁路信号系统联调联试的基本内容.......................... 12

2.1信号设备状态检测 ........................................... 12 2.2 CTCS-3级列控系统功能测试 .................................. 13 2.3 CTCS-2级列控系统功能测试 .................................. 13 2.4车站联锁系统相关功能测试 ................................... 14 2.5 CTC系统测试 ............................................... 14 2.6 测试方法 .................................................. 14 2.7 联调联试的基本要求（目标） ................................ 16 2.8信号系统动态检测的基本要求 ................................. 20 2.9 信号动态检测数据处理原则 .................................. 20 3 基于黑盒模型的信号系统联调联试技术............................... 21

3.1黑盒测试理论 ............................................... 22 3.2 黑盒测试技术在列控系统联调联试中的应用 .................... 23

3.2.1 CTCS-3级列控系统总体构成 ........................... 24 3.2.2 黑盒测试模型 ........................................ 25 3.2.3 测试案例的设计 ...................................... 26 3.3测试数据与边界条件 ......................................... 28 3.4测试环境 ................................................... 31 3.5 数据分析与缺陷（bug）的管理 ............................... 33

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高速铁路信号系统联调联试

1 高速铁路信号系统联调联试的基本背景

联调联试的基本概念与定义

联调联试定义：联调联试是采用试验列车、检测列车和相关检测设备，对高速铁路各系统的工作状态、性能、功能和系统间匹配关系进行综合测试、调整、优化和验证，使整体系统性能和功能达到设计要求，以设计速度开通运营；

动态检测定义：动态检测是指为检查高速铁路工程在规定速度范围内的工作状态，确定其功能和性能是否达到设计要求和相关技术标准的规定，在检测车或实车运行条件下对客运专线进行的检测工作；

动态验收：动态验收是在高速铁路静态验收合格并经铁道部确认后，由高速铁路或客运专线公司在铁道部工程管理中心和运输局客专技术部组织下进行综合调试，并委托第三方专门机构进行动态检测，对工程质量和系统集成安全运行状态进行全面检查和验收。

高速铁路联调联试的内容主要包括轨道、接触网、供变电、通信、信号、运营调度、客运服务、防灾安全监控系统联调联试和综合接地、电磁兼容、振动噪声、路基状况、路基及过渡段动力性能、桥梁动力性能、隧道内气动效应、列车空气动力学性能测试等。

信号系统联调联试是高速铁路联调联试中的重要内容，由于高速铁路普遍采用以车载信号为行车凭证的列控系统，信号系统联调联

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试以列控系统动态场景试验为主，通过对各种典型运营场景的测试，对信号系统的总体设计方案、系统集成方案、系统接口关系、总体功能、整体性能等进行调试、完善与优化，以采用CTCS-3级列控系统为例，信号系统联调联调目的一般应包括以下几个方面：

（1）验证CTCS-3级列控系统在正常运行速度运行条件下的功能，能否正确地通过GSM-R网络传输列控信息/命令，能否正确地实现RBC与RBC之间的切换，能否正确地实现CTCS-3级与CTCS-2级之间的转换，能否正确地控制列车运行。

（2）验证CTCS-3级列控系统与既有客运专线CTCS-2级列控系统的兼容性，装载CTCS-2级列控车载设备的动车组能否正确地接受地面发送的列控信息/命令，能否正确控制列车运行，能否满足应答器报文兼容性需求。

（3）验证按照CTCS-3级列控系统之系统需求规范等集成的地面信号系统在车地联动中，能否提供正确的、一致的控车信息，能否满足CTCS-3级、CTCS-2级列控系统高速控车需求。

（4）验证无线闭塞中心与CTC系统、车站联锁系统、GSM-R无线网络之间的接口关系，临时限速服务器与CTC系统、列控中心之间的接口关系。

（5）验证相关枢纽站、跨线列车上下线和动车组进出动车段列控系统的控车功能和级间转换功能。

（6）验证CTCS-3级列控系统以及后备的CTCS-2级列控系统在各种典型故障模式条件下的故障安全功能。

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国外联调联试技术发展现状

世界各国特别是日本、德国、法国等高速铁路技术先进的国家

在新的高速铁路开通运营前，为检验是否达到预期的设计目的，必须将所有的系统技术进行测试，而且还要将各系统作为统一完整的整体，统筹策划、全面协调，使新线各系统技术标准匹配、技术接口完整、技术装备合理。 1.2.1 日本新干线

日本新干线的新线工程完成后，建设方（铁路公司）要进行竣工检查，该线铁路管理者（如JR东日本公司）要进行竣工验收。并且竣工验收与竣工检查同时进行，以便确认工程完工情况，同时国土交通省也需实施检查，为综合试验做准备。检查合格后，将线路合格证书给予该线的管理者，这就意味着可以实施综合试验了。综合试验期间建设方同时进行线路各系统的改进，以促使各线路在试验完成后得到优化。试验完成后，线路的管理权从建设方转交给运营商，运营商继而展开将近两个月的运行营试验。通过上述试验后，国土交通省将进行10天左右的检查。最后运营商开展试乘会等活动迎接开业。

各系统设备（例如信号设备、通信设备、电力设备等）一般均需接受出厂试验、现场试验以及综合试验。出厂试验是指为了测试装臵个体的功能和性能在生产商公司内部进行的试验。现场试验是在现场组装后所进行的子系统调节运行试验，主要是地面设备试验。综合试验是整体系统完成后的综合性试验，主要进行实车确认试验。

在子系统设备经历了出厂试验、现场试验后，就要进行整体系统

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