武汉北编组站扩能改造引起的综合自动化等系统开通前试验

武汉北编组站扩能改造引起的综合自动
化等系统开通前试验
摘要：结合武汉北编组站综合自动化系统（CIPS）的特点和武汉北编组站扩
能改造工程的实践经验，对CIPS系统信号控制工程开通试验步骤和方案进行了
论述，可为类似的信号改造工程提供借鉴经验。

关键词：编组站综合自动化系统（CIPS）；铁道信号；联锁试验
0 引言
武汉北编组站于2009年5月18日开通运营，采用双向三级七场站型布置方案，上、下行系统均一次建成纵列三级三场，两编组场间设交换场。

目前存在的
主要问题有：受京广线客车板块式运行及施工维修天窗影响，武汉北站下行出发
不均衡，Ⅲ场在部分时段密集发车，到发线能力紧张。

因此本次改造主要内容为：增加下行系统Ⅲ场5条股道（预留4、7、8、18、19道）及相关道岔18组。

京广货线下行线与Ⅲ场之间渡线增设安全线。

对下行
系统Ⅲ场局部进行改造，增加咽喉平行进路。

结合站场扩建，对Ⅲ场既有信号系
统（TDCS、计算机联锁、信号集中监测、CIPS、STP等）进行扩容改造。

此类编组站改造工程常见的问题为，施工试验中重视传统计算机联锁系统的
各项工作，忽略其余各种系统的既有设备调查、工作量分析、营业线要点计划合
理编排、各系统之间关联电路、功能试验方法和顺序。

本文通过对CIPS典型系
统的简介，及相关试验方法的论述，以避免以上常见问题，为类似的信号改造工
程提供借鉴经验。

1 CIPS系统功能特点
1.1 系统机构
CIPS集控系统是基于CIPS系统的面向铁路编组的综合操作系统。

包括人机
界面、站场表示服务和系统接口3部分。

通过系统集成方式把联锁、驼峰、停车
器等不同系统的显示与操作统一集成在一个站场表示界面上，由值班人员完成操作。

既可以是一个站内的不同系统间集成，也可以是不同站的不同系统集成。

根
据业务要求也可以把一个联锁或驼峰系统的操作拆分到不同界面显示与操作。

1.2 网络结构
CIPS集控系统硬件组成主要有：集控服务器、集控交换机、工作站以及与各
控制子系统连接的控制网络设备。

1.3 系统功能
1.3.1 集控服务
1)与联锁系统、停车器系统做接口信息交互，接收子系统的各类信息。

2)接收客户端或PRC程序发送的控制命令，检查控制命令是否符合卡控条件，满足条件的命令向联锁系统、停车器系统下达。

1.3.2 站场表示服务
1)接收集控服务、驼峰接口、TDCS接口、电流表接口、车次追着服务发送的
各类表示信息。

2)将表示信息转为UDP广播，发送给各个客户端界面。

1.3.3 调度命令
1)接收TDCS接口转发的调度所下达的调度命令。

2)将调度命令转为UDP广播，发送给各个客户端界面。

3)接收处理客户端发送的签收或查询操作，并发送给TDCS接口，反馈给调
度所。

1.3.4 PRC服务
1)接收自动执行服务下达的触发指令。

2)将指令解析为各个控制子系统的按钮命令，下达给集控服务。

3)接收集控服务、站场表示服务反馈的指令执行情况，完成指令状态的更新。

1.3.5 车次跟踪服务
1)接收TDCS接口、管理现车服务发送的车次号信息。

2)结合站场表示信息，分析各个轨道的占用及出清情况，完成本站内的车次
号跟踪及移动。

1.3.6 追踪报点服务
1)接收站场表示广播，接收列车计划及调车计划。

2)对满足报点条件的列车，自动判断到达报点、出发报点及通过报点。

2开通试验方法
本次信号工程与站前工程同步施工，其特点是改造任务重、工期紧、要求标
准高，涉及单位多，牵扯面广，对运输干扰大。

为确保CIPS系统的顺利开通，
达到安全、高效的施工目标，必须合理地安排相关功能试验，确保目标的实现。

2.1 CIPS集中控制系统人工控制功能试验
集中人工控制方式指的是由操作人员在位于调度大厅的集中控制操作终端上，通过点击相关按钮办理进路、开放信号或关闭信号。

CIPS集中控制系统根据操作
人员的操作，通过互相之间的接口协议，向计算机联锁系统下达始终端命令或信
号开放与关闭命令，计算机联锁系统按命令执行，基本的信号联锁关系仍由计算
机联锁系统保证。

因此，集中人工控制功能的试验工作首先要保证各场计算机联
锁系统联锁关系的正确性，各场的计算机联锁系统试验必须按相关办法严格执行。

在此基础上，再进行集中人工各项功能试验。

集中控制与计算机联锁系统的关系
是软件层面的关系，其关键点是在设备出厂前的模拟试验。

在按联锁图表完成计
算机联锁系统的仿真试验后，要严格按集中控制对应的每条进路和命令进行试验，
做到下达的命令与计算机联锁系统执行结果完全一致，集中控制界面显示应与计算机联锁系统操作界面完全一致。

[i]
在武汉北编组站改造过程中，开通前软硬件的插入试验分别安排在天窗试验点内进行，主要完成计算机联锁系统的单项试验等内容，穿插进行部分CIPS集中人工控制试验，其主要目的是核对计算机联锁系统与集中控制系统的接口是否正常。

在开通点内，主要在集中控制操作终端，完成集中控制系统下达的命令与计算机联锁系统的执行、信号机械室及室外设备的显示及状态核对等操作。

2.2 CIPS集中控制系统自动控制功能试验
CIPS系统的到、编、发场列车和调车进路的自动控制功能，是建立在集中人工控制的基础上，计算机根据接发车和调车计划以及现场的实际情况、列车和调车机车的实际位置，自动下达进路排列和信号开放命令。

本次工程将CIPS系统集中自动控制功能试验的重点放在了实验室模拟仿真试验中。

在实验室模拟生成各种接发车和调车计划，核对系统输出的进路序列是否正确，下达的进路始终端序列及信号开放命令是否正确，以及计算机联锁系统执行的结果是否正确，严格做到对系统可以输出的每个命令进行逐一核对。

[ii]
在计算机联锁系统软件换装开通点内，第一步需车站新建勾计划生成指令，并模拟红光带占用满足触发条件，核对调车进路自控触发功能正常；第二步需调度所下发列车阶段计划，并在集控图置车次窗模拟红光带占用满足触发条件，核对列车进路自控触发功能正常。

2.3 TDCS系统与CIPS系统开通试验
在计算机联锁系统软件换装开通点内，第一步在站调楼调度大厅的集中操作终端进行车次窗对位测试，①在CIPS集中操作终端上添加、删除、修改武汉北车站车次号，核对TDCS显示与CIPS显示一致；②在TDCS车务终端上添加、删除武汉北邻站车次号，核对CIPS显示与TDCS显示一致；在武汉北邻站联锁控显机上操作开放进路、道岔、占用轨道等，核对CIPS显示与TDCS显示一致。

第二步进行调度命令接收与签收回执试验，TDCS系统下发调度命令，在CIPS系统确
认下达内容并签收，确认TDCS能否收到回执；第三步进行车次窗跟踪测试，需调度所下发列车阶段计划，并在集控图置车次窗模拟红光带占用满足车次跟踪条件。

2.4 尾部停车器系统制动与缓放试验
在计算机联锁系统软件换装开通点内，第一步在站调楼调度大厅的集中操作终端对停车器进行制动、缓解操作，确认能否制动、缓解；第二步办理相关进路模拟红光带占用，在满足制动、缓解条件时，能否自动操作。

[iii]
2.5 STP系统开通试验
武汉北编组站STP系统按站场分成４个区域，即上行出发峰尾（VI场和Ⅴ场尾部）、上行到达场（IV场）、下行出发峰尾（Ⅲ场和Ⅱ场尾部）、下行到达场（I场），其中交换场（Ⅶ场）归Ⅲ场和Ⅵ场管辖，每个区域设置了一套地面设备。

本工程对于STP系统的开通试验，严格按照试验室模拟验证、现场运行验证和安全防护功能运行试验３个阶段步骤进行。

在具体实施过程中，采用分区域停用和试验、开通的方法，有效地减少了设备停用时间和影响范围，保证车站的使用要求。

首先，从下行系统联锁软件换装施工点开始起，停用武汉北全站STP和JZK系统设备，武汉北机车遥控推峰改为人工控制，远程更换上行出发场（Ⅵ场）、上行到达场（Ⅳ场）、下行到达场（Ⅰ场）机柜的场联数据，30分钟后登记恢复下行到达场（Ⅰ场）、下行驼峰场（Ⅱ场头部）、上行到达场（Ⅳ场）、上行驼峰场（Ⅴ场头部）、上行编尾场（Ⅴ场尾部）、上行出发场（Ⅵ场）STP 和JZK系统设备，武汉北机车遥控推峰恢复自动控制，继续停用下行编尾场（Ⅱ场尾部）、下行出发场（Ⅲ场）、交换场（Ⅶ场）STP系统设备,更换下行出发场(Ⅲ场)地面机柜数据以及全站14台专调机车的主机数据和LKJ彩屏图数据。

这样，有效地减小了开通试验的影响范围，下行系统的功能试验得以提前进行和开通，为整个系统及早投入使用争取了时间。

3结束语
在分析系统工作原理的基础上，制定合理的开通试验方案，才能保证工程安全和正点开通。

本次武汉北编组站扩能改造工程已于2022年6月顺利开通投入运行，其开通试验方法为类似的编组站综合自动化改造工程提供了成功的经验。

随着我国铁路编组站综合自动化系统建设步伐的不断加快，铁路总公司必将制定相关的编组站综合自动化系统试验办法。

因此，需要在今后的编组站综合自动化改造工程中进一步总结经验，为相关办法的制定提供必要的实践经验。

参考文献
【1】[i]邓超.编组站综合自动化改造信号控制工程的开通试验【J】.铁道通信信号，2015（9）
【2】[ii]张陵兵.基于综合自动化的乔司编组站的改造应用【D】：【硕士学位论文】. 南昌：华东交通大学，2018
【3】[iii]徐展瑛、蒋继磊. 编组站停车器自动控制开通方案【J】.铁道通信信号，2016（12）。