李曉莉

在非調(diào)度集中區(qū)段的車站，通常由車站值班員通過電臺，向機車司機口頭通知本站列車進路的排列情況及信號開放情況。在高速鐵路車站，列車進路由車站自律機根據(jù)列車調(diào)度員的行車計劃自動排列，車站值班員的作用已經(jīng)弱化，甚至出現(xiàn)無車站值班員崗位的集控車站，這時就需要調(diào)度集中系統(tǒng)與GSM－R系統(tǒng)相結(jié)合，共同完成無線進路預(yù)告的自動發(fā)送功能。本文重點從硬件結(jié)構(gòu)、軟件邏輯兩方面介紹一種無線進路預(yù)告功能實現(xiàn)的方案。

1 調(diào)度集中系統(tǒng)與GSM－R系統(tǒng)接口結(jié)構(gòu)

由于GSM－R系統(tǒng)在車站只有覆蓋范圍較窄的基站設(shè)備，如果在車站實現(xiàn)調(diào)度集中系統(tǒng)與GSMR系統(tǒng)的結(jié)合顯然不夠經(jīng)濟，同時也存在信息覆蓋重疊的難點問題。為實現(xiàn)GSM－R系統(tǒng)全線信息與調(diào)度集中系統(tǒng)的共享，GSM－R系統(tǒng)與調(diào)度集中系統(tǒng)的接口應(yīng)在中心完成。

硬件設(shè)置上，GSM－R側(cè)設(shè)置GRIS接口服務(wù)器，CTC側(cè)設(shè)置CTC／GSM－R接口服務(wù)器。系統(tǒng)接口連接如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)接口連接示意圖

2 調(diào)度集中系統(tǒng)無線進路預(yù)告發(fā)送的條件

為了確保調(diào)度集中系統(tǒng)發(fā)送無線進路預(yù)告的準(zhǔn)確性，在GSM－R覆蓋區(qū)段，無線進路的預(yù)告發(fā)送應(yīng)滿足以下3個條件。

1．進路條件。CTC系統(tǒng)列車進路的序列應(yīng)該正確，進路辦理完成，有以下2點需要滿足：一是當(dāng)前處于按圖排路狀態(tài)，并且列車計劃正確，保證進路序列正確生成 （可通過CTC系統(tǒng)界面中的“按圖排路”表示燈是否亮綠燈判斷）；二是實際排列的列車進路與進路序列一致，保證進路序列的狀態(tài)變化與實際一致 （與進路是否自動辦理無關(guān)，人工辦理的進路若與進路序列中的進路一致，也可發(fā)送進路預(yù)告）。

2．車次跟蹤條件。列車車次號能夠正確自動跟蹤，車次號位于本站與鄰站的接車區(qū)間，此時系統(tǒng)將發(fā)送進路預(yù)告。

3．無線車次條件匹配。CTC車站自律機能夠收到正確的GSM－R無線車次信息 （此信息中包含該車次的機車號信息、公里標(biāo)信息），并且所收到的無線車次號與CTC系統(tǒng)中的車次號匹配成功。

3 調(diào)度集中系統(tǒng)無線車次匹配軟件處理邏輯及過程

高鐵列車運行分為C2和C3模式，在C2模式下運行的動車組列車能夠?qū)⒘熊嚠?dāng)前運行的位置（以公里標(biāo)形式體現(xiàn)）通過無線車次號信息傳出；C3模式下運行的動車組列車無法將當(dāng)前運行位置通過無線車次號信息傳出。在此兩種情況下，調(diào)度集中系統(tǒng)對于車次號的匹配有以下2種模式：

1．通過從無線車次號信息中包含的公里標(biāo)信息，較為精確地定位列車運行位置，從而實現(xiàn)車次號的精確匹配，在匹配成功后具備發(fā)送條件，稱為精確匹配模式。

2．當(dāng)無法準(zhǔn)確獲得列車車次公里標(biāo)信息時，對無線車次號信息中包含的車次號與CTC系統(tǒng)中列車車次號進行匹配，若匹配成功則具備發(fā)送條件，稱為模糊匹配模式。

3．1 通信前置機軟件邏輯

調(diào)度集中對車次號的精確匹配和模糊匹配邏輯均由車站自律機設(shè)備完成。通信前置服務(wù)器負(fù)責(zé)從GSM－R系統(tǒng)獲得無線車次號并進行轉(zhuǎn)發(fā)，而不負(fù)責(zé)車次號匹配的邏輯判斷。通信前置服務(wù)器軟件處理邏輯如下：GSM－R服務(wù)器通過GRIS接口服務(wù)器將無線車次號信息傳遞給CTC系統(tǒng)；列車每越過一個列車信號機 （含站內(nèi)列車信號機和區(qū)間信號機）時發(fā)送一次無線車次；CTC側(cè)的GSM－R接口服務(wù)器實時將該信息轉(zhuǎn)發(fā)到通信前置服務(wù)器；通信前置服務(wù)器在接收到GSM－R無線車次信息后，立即存儲，即通信前置服務(wù)器的內(nèi)部保存無線車次信息的序列，信息包含機車號、車次號、公里標(biāo) 、收到時間等。

通信前置服務(wù)器存儲的無線車次序列以機車號為索引。在通信前置服務(wù)器中定義各車站的大致公里標(biāo)范圍，該范圍應(yīng)至少包含其前后各一個鄰站（具體范圍應(yīng)視車站間距離而定，如果兩站間距很短，不足CTC自動排路要求的提前閉塞分區(qū)個數(shù)條件，則需包含更外方的車站）。通信前置服務(wù)器根據(jù)無線車次信息中的公里標(biāo)數(shù)據(jù)，將收到的GSM－R信息發(fā)送到相關(guān)車站的自律機，并在等待車站自律機返回的無線進路預(yù)告信息時，轉(zhuǎn)發(fā)給GSM－R接口服務(wù)器，最終發(fā)往GSM－R系統(tǒng)。這期間一條無線車次消息可能同時發(fā)往多個車站。

3．2 車站自律機軟件邏輯

調(diào)度集中車站自律機，負(fù)責(zé)對通信前置服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)來的無線車次號信息，與CTC系統(tǒng)中的車次號信息進行匹配。此匹配分為精確匹配和模糊匹配2種。具體邏輯如下：

1．精確匹配邏輯。自律機根據(jù)車次號的奇偶性確定車次號的上下行方向，上行車次搜索上行信號機，下行車次搜索下行信號機，同時根據(jù)無線車次號信息中包含的公里標(biāo)信息，找到公里標(biāo)匹配的信號機。公里標(biāo)匹配的標(biāo)準(zhǔn)是，信號機公里標(biāo)與無線車次公里標(biāo)差值的絕對值小于500m （自律機搜索時不限于本站，此步驟有可能搜索出多個滿足匹配條件的信號機）。自律機需判斷信號機反方向緊鄰的第一個區(qū)段必須占用，滿足此條件的信號機前方的車次能夠與無線車次匹配，如果此步驟還有多個車次滿足匹配條件，則優(yōu)先與車次號相同的匹配。如圖2所示。

圖2 精確匹配邏輯示意圖

2．模糊匹配邏輯。自律機根據(jù)車次號的奇偶性確定車次號的上下行方向，上行車次搜索上行信號機，下行車次搜索下行信號機。由于無線車次號信息中未包含公里標(biāo)信息，因此自律機將搜索所有本站、本方向最接近占用區(qū)段上的列車車次，如果車次號一致，則完成車次號匹配邏輯。

自律機完成車次匹配邏輯運算后，將從同車次的無線車次信息中截取當(dāng)前列車的機車號信息，作為發(fā)送無線進路預(yù)告的準(zhǔn)確目標(biāo)地址。在當(dāng)前車站為本次列車所排列的進路完成排列且信號開放后，將向通信前置服務(wù)器發(fā)送該次列車的無線進路預(yù)告信息。最終由通信前置服務(wù)器將此無線進路預(yù)告信息傳遞到GSM－R系統(tǒng)。

4 無線進路預(yù)告信息的閉環(huán)

GSM－R系統(tǒng)在收到從CTC側(cè)傳遞過來的無線進路預(yù)告信息后，將在自身網(wǎng)絡(luò)中將有線傳輸，轉(zhuǎn)換為GSM無線傳輸，并最終傳遞至線路上運行的列車之上。機車司機在收到無線進路預(yù)告后，需進行簽收確認(rèn)。在簽收完畢后，GSM－R系統(tǒng)會將該簽收回執(zhí)按原路返回到CTC側(cè)，最終送達(dá)車站自律機。自律機在收到該簽收回執(zhí)后，即停止該次列車的無線進路預(yù)告邏輯處理，形成閉環(huán)。若自律機未收到簽收回執(zhí)，將每隔15s進行一次重發(fā)，直至列車壓入本站進路為止。

5 結(jié)束語

本文所描述無線進路預(yù)告的軟件處理邏輯，是一套比較完善的方案。采用此類處理方式，可以適應(yīng)所有GSM－R覆蓋區(qū)段上的動車組列車。對于C2模式運行的列車，采用精確匹配方式；對于C3模式運行的列車，采用模糊匹配，軟件處理較為智能，且一次投資的利用率較高。同時其閉環(huán)機制及重發(fā)機制也有效保障了無線進路預(yù)告的可靠性。

［1］ 中華人民共和國鐵道部運輸局．運基信號［2009］676號．列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）組網(wǎng)方案和硬件配置標(biāo)準(zhǔn)（暫行）［S］．2009．

［2］ 中華人民共和國鐵道部科技司 ．科技運函［2004］15號．分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）技術(shù)條件（暫行修訂稿）［S］．2004．

［3］ 中華人民共和國鐵道部科技司 ．科技運函［2008］168號，CTCS－3級列控系統(tǒng) GSM－R網(wǎng)絡(luò)需求規(guī)范（V1．0）［S］．2008．