歐陽朔

摘要:文章簡要介紹了基于GSM-R網(wǎng)絡(luò)電路域的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)中的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞:GSM-R;列車控制;機(jī)車同步操控

中圖分類號:TN929.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-8937(2009)18-0107-01

隨著中國鐵路通信的發(fā)展,列車控制、機(jī)車同步操控等數(shù)據(jù)量小,實(shí)時(shí)性要求高的業(yè)務(wù)目前均采用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的電路域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來承載。

1列車控制

在列車控制系統(tǒng)中,采用GSM-R網(wǎng)絡(luò)承載數(shù)據(jù)傳輸,一方面車對地上報(bào)當(dāng)前的位置、速度等信息,另一方面地對車下發(fā)距離、速度等信息。目前國內(nèi)應(yīng)用的有增強(qiáng)型列車控制系統(tǒng)(ITCS)和中國列車控制系統(tǒng)3級(CTCS-3)兩種,下面以ITCS系統(tǒng)為例進(jìn)行說明。

1.1系統(tǒng)組成

ITCS系統(tǒng)包括中心設(shè)備、軌旁設(shè)備、車載設(shè)備、通信設(shè)備。中心設(shè)備包括調(diào)度集中(CTC),作用是下達(dá)調(diào)度指令和接收、處理運(yùn)行狀態(tài)和維護(hù)信息。軌旁設(shè)備包括安全型邏輯控制器(VHLC)、無線閉塞中心(RBC)、GPS差分站和本地聯(lián)鎖(CBI)。軌旁設(shè)備接收CTC的調(diào)度命令,由CBI完成本地聯(lián)鎖站的聯(lián)鎖,由VHLC完成非本地聯(lián)鎖站的聯(lián)鎖,由RBC完成信號機(jī)的邏輯運(yùn)算。CBI、VHLC、RBC之間交換信息,以完成聯(lián)鎖和自閉的功能。GPS差分站提供差分信息以提高定位精度。軌旁設(shè)備通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)把轄區(qū)內(nèi)信號設(shè)備狀態(tài)發(fā)送給車載系統(tǒng),同時(shí)通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)獲取列車占用信息。車載設(shè)備包括車載計(jì)算機(jī)和列尾設(shè)備。車載計(jì)算機(jī)根據(jù)RBC轉(zhuǎn)發(fā)的信息,確認(rèn)前方信號設(shè)備的狀態(tài)并提示司機(jī)行車、完成超速防護(hù)。系統(tǒng)采用GSM-R網(wǎng)絡(luò)作為無線通信的手段,由于GSM-R網(wǎng)絡(luò)不具備數(shù)據(jù)廣播的功能,因此ITCS系統(tǒng)設(shè)置了消息轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備負(fù)責(zé)列車與RBC之間的數(shù)據(jù)廣播。每個(gè)RBC通過64Kbps的數(shù)字電路與消息轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備相連,消息轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備通過PRI接口與MSC相連。

1.2系統(tǒng)功能

①自動閉塞。ITCS系統(tǒng)將線路劃分為多個(gè)閉塞分區(qū),并以數(shù)據(jù)庫形式存儲于RBC供車載系統(tǒng)下載。閉塞分區(qū)的占用由列車確定并通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)報(bào)告給RBC。車載計(jì)算機(jī)通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)獲得最新的線路數(shù)據(jù)庫。車載定位系統(tǒng)確定列車位置,再根據(jù)線路數(shù)據(jù)庫確定所占用的分區(qū)并報(bào)告給RBC。②車站連鎖。在CTC下達(dá)進(jìn)路命令后,VHLC對進(jìn)路進(jìn)行檢查鎖定進(jìn)路,置位道岔,開放信號機(jī)。并交由RBC通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至機(jī)車。在進(jìn)路出清后,VHLC自動解鎖進(jìn)路。③列車超速運(yùn)行防護(hù)控制。車載計(jì)算機(jī)通過GPS和車載測速傳感器確定列車位置,根據(jù)距前方目標(biāo)點(diǎn)的距離、速度分別計(jì)算出模式曲線并選擇其中最有限制性的執(zhí)行。車載計(jì)算機(jī)監(jiān)督列車是否超速,當(dāng)超速時(shí)報(bào)警。

2機(jī)車同步操控

機(jī)車同步操控系統(tǒng)目前主要應(yīng)用于大秦線的重載列車。重載列車由一個(gè)主控機(jī)車和多個(gè)從控機(jī)車來對列車進(jìn)行牽引和制動,在牽引過程中,為了完成多臺機(jī)車的同步操控,主控機(jī)車和從控機(jī)車之間通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制命令和數(shù)據(jù)信息要的傳遞,車載通信單元負(fù)責(zé)把控制單元的命令與數(shù)據(jù)通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)傳遞到地面應(yīng)用節(jié)點(diǎn),地面應(yīng)用節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)在主控機(jī)車設(shè)備與從控機(jī)車設(shè)備之間進(jìn)行信息的接續(xù)。

{1}系統(tǒng)組成。機(jī)車同步操控信息傳送系統(tǒng)由車載通信單元、地面應(yīng)用節(jié)點(diǎn)和GSM-R網(wǎng)絡(luò)組成。地面應(yīng)用節(jié)點(diǎn)通過PRI接口連接到MSC,車載通信單元通過控制接口和數(shù)據(jù)接口與車載控制模塊相連。{2}系統(tǒng)功能。數(shù)據(jù)會議功能。系統(tǒng)將主控機(jī)車發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到該組內(nèi)所有的從控機(jī)車,將從控機(jī)車發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到該組內(nèi)的主控機(jī)車。從控機(jī)車之間不能互傳數(shù)據(jù)。不同數(shù)據(jù)會議組的機(jī)車之間不能互傳數(shù)據(jù)。車載控制模塊通過注冊和注銷操作來加入和退出某個(gè)數(shù)據(jù)會議組。所有成員都獨(dú)立地加入某個(gè)會議組。在已經(jīng)建立好的數(shù)據(jù)會議組中,如果主控機(jī)車沒有退出,其它成員也不能退出該組。數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測。系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)鏈路狀態(tài),當(dāng)鏈路異常中斷時(shí)進(jìn)行告警,并自動重新發(fā)起建立鏈路操作。車載控制模塊監(jiān)測。地面應(yīng)用節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測車載控制模塊的通信狀態(tài)以及數(shù)據(jù)傳送狀態(tài)。地面應(yīng)用節(jié)點(diǎn)采用基站小區(qū)或線路公里標(biāo)等定位跟蹤方式,實(shí)時(shí)監(jiān)測在線運(yùn)行的車載控制模塊的位置。當(dāng)編組內(nèi)的車載控制模塊通信狀態(tài)發(fā)生改變時(shí),地面應(yīng)用節(jié)點(diǎn)通知該組內(nèi)的其它車載控制模塊。

3結(jié) 語

通過實(shí)踐證明,采用GSM-R網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)車地雙向無線數(shù)據(jù)傳輸是安全。隨著中國鐵路的發(fā)展,GSM-R網(wǎng)絡(luò)電路域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)必將在鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn):

[1] 鐘章隊(duì).鐵路GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)[M].北京:中國

鐵道出版社,2007.