韦定豪
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摘要：我国高速铁路在不断发展中，高速铁路列车速度不断突破上限，在高速铁路速度快到一定程度时，就需要列控车载设备对列车进行安全监控，来保证高速列车的安全稳定运行，高速铁路列控车载设备对列车运行信息进行实时监控和传递，通过列车车载设备和地面设备，对其运行实施控制、监督和调整，意义重大。
关键词：高速铁路列控；车载设备；安全技术
引言：
中国高速铁路运行控制系统（CTCS）是保证高速列车安全稳定运行的根本保障，车载设备是其中重要组成，通过车载接收装置监控列车运行信息，与地面设备进行信息交互，或接受地面列控中心所释放的命令信息，实现准移动闭塞以及超速防护，确保列车安全运行。
一、中国高速铁路运行控制系统简要分析
中国高速铁路运行控制系统（CTCS）是列车车载设备和地面设备、列控中心等众多系统的组合，车载设备是列控系统中重要的一部分，本文虽然主题为列控车载设备，但为了阐述详尽，这里对列控系统进行简单的阐述，以便对车载设备有更深刻的认知。
（一）中国高速铁路运行控制系统（CTCS）
顾名思义，就是根据列车在线路上的客观运行条件、实际运行状况等，对列车运行实施控制、监督和调整的系统。这一系统的主要作用是保证列车的安全行驶。而实现这些功能就需要通过列车车载设备和地面设备协力完成，如下图1所示为CTCS五个等级，目前主要通过CTCS-2、CTCS-3来实现列车间距和速度的自动控制。
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（二）CTCS-2级和CTCS-3级
CTCS-2基于轨道电路和应答器来交互信息，主要设备构建包括轨道电路、应答器、列控中心和车载设备等。而CTCS-3是基于GSM-R无线通信，最终让车-地可以顺利连接，完成对于信息的双向传输。在设备方面，则包含轨道电路、应答器等。
就工作模式而言，两者的区别在于CTCS-3增加了无线闭塞中心RBC、GSM-R无线通信网络，在CTCS-2中，轨道电路和应答器占据非常重要的作用，提供列车运行、定位信息等，向车载设备发送列车运行许可命令，而在CTCS-3中，轨道电路只实现列车的区间占用检查和发送空闲闭塞分区信息功能，未来CTCS-4将取消轨道电路，功能将全部交由RBC和车载设备，行车许可模式也将变革[1]。（轨道电路是利用发射装置和接收装置以及钢轨串联构成轨道电路，通过检测左右侧轨道之间的阻抗来检测列车是否存在、并且定位的设备）
二、列控车载设备的组成以及安全技术
（一）列控车载设备组成
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如上图2所示，列控车载设备主要由1.车载安全计算机（VC）：高速列车控制核心，通过VC进行对列车的控制；2.GSM-R无线通信单元（RTU）：与外界实现车辆信息的交互；3.轨道电路信息接收单元（TCR）：接受轨道电路传递的信息（2与3的功能可详见上文分析）；4.应答器（BTM）：接收应答器信息，调解后传输至主机；5.记录单元（DRU）等。
（二）车载设备安全技术
笔者对车载设备安全技术的理解，一方面，是这种设备在列控系统中发挥的作用，通过车载设备等，实现对于各种信息的交互，尤其是列车的运行信息，比如行车许可、线路参数等，同时，有效控制列车运行速度等重要的要素，确保列车安全运行。
另一方面也指的是车载设备的高度可靠性，对于车载设备来说，其采用现场总线分布式结构，精度较高。除了这一点，它还具备非常不错的抗干扰性和可拓展性；其次采用双代码结构，采用不同代码数据结构，就意味着两份保险，双代码同时运行，对数据信息进行对比求证[2]；再次，车载设备采用冗余技术，冗余技术简单来说是一种储备技术，它是利用系统的并联设备来提供安全可靠性的技术手段，车载设备或系统采用一用二备或一用三备的配置，正常工作时，设备与系统互为备用，一旦某一设备发生故障，备用设备会立刻生效，系统自动转到正常设备上运行，几乎大部分车载设备都有冗余技术[3]；最后，在系统内也有安全性设计，对车载设备硬件运行情况进行实时监控，最大程度保证硬件安全，如检测到故障存在，根据故障进行相应处理。
三、测试与维修
（一）测试
测试是保障安全性的前提，对于车载设备的测试可一分为静态和动态两个模块，静态测试比如检测升降弓、检测断路器、检测车载设备输入输出信号能力、检测制动信号执行能力等；动态测试顾名思义让列车运行测试，比如检测应答器接收信息能力，比如检测车载设备在加速、恒速、减速等过程中制动执行能力。除此之外还有联调联试、互联互通测试等，这里不进行深入分析，测试要按照规章制度进行，哪个构建需要单独测试，那一段需要联合测试，都有严格的列车运行测试说明，测试的过程是系统效验的过程，是对车载设备进行全方位的安全性测试，反复没有问题，即可投入使用[4]。
（二）检修和维护
列车车载设备连接高精度检测系统和动态检测装置（DMS），实现列车运行数据的快速收集与处理，对硬件设备信息有一定的故障提示和故障代码提示功能，可以说系统具备自检功能，能够很快发现运行故障，及时向相关工作人员发出警报。当然，故障的检测也不能太过依赖系统自检，需要严肃对待才行，建立健全日常检修与维护机制，组建检测与维护团队，进行定期的检查和维护，收录列控车载设备养护和维修过程中的数据归整成档案，挖掘档案中的有效信息，总结规律与经验教训，强化信息技术的应用，利用管理信息系统构建数据模型，发掘数据价值。
四、结束语
综合来说，本文首先对中国列车运行控制系统（CTCS）进行了概要性分析，其次探究了列控车载设备的组成以及安全技术，最后分析了测试和维修工作，结合上文阐述，希望能有帮助。
参考文献
[1]王馨. 高速铁路列控车载设备的发展[J]. 铁路通信信号工程技术, 2010, 007(005):29-31.
[2]巫洁. 高速铁路列控车载设备安全技术探析[J]. 中国科技投资, 2018, 000(015):290.
[3]刘海靓. 高速铁路列控车载设备安全技术分析[J]. 民营科技, 2018(10):58-58.
[4]安闯. CTCS-3级列控车载设备主要技术指标的测试方法研究与实现[J]. 铁路通信信号工程技术, 2019, 16(05):21-26.
作者简介：韦定豪，男，出生年月：1977.12. 民族：壮，柳州市.专科.柳州机务段职教科教员驻武汉高速铁路职业技能训练段驻段培训师，研究方向：列控技术探讨