王金果 上海鐵路局上海高鐵維修段

高鐵列控應(yīng)答器報(bào)文數(shù)據(jù)分析

王金果 上海鐵路局上海高鐵維修段

介紹高速鐵路應(yīng)答器設(shè)置原理和應(yīng)答器報(bào)文編制原則，重點(diǎn)對報(bào)文數(shù)據(jù)中的報(bào)文頭、應(yīng)答器組內(nèi)鏈接關(guān)系、線路數(shù)據(jù)等報(bào)文數(shù)據(jù)核對分析，說明客專應(yīng)答器報(bào)文分析的思路及方法。

高速鐵路；列控報(bào)文；工程數(shù)據(jù)表；數(shù)據(jù)分析

1 緒論

為了加強(qiáng)列控報(bào)文數(shù)據(jù)試驗(yàn)管理，電務(wù)處及段每年下發(fā)關(guān)于列控年度試驗(yàn)重點(diǎn)工作。這項(xiàng)工作即對已有高速鐵路的列控工程數(shù)據(jù)表的準(zhǔn)確性進(jìn)行核對，也為我國高鐵大建設(shè)環(huán)境下列控新技術(shù)專業(yè)人才提供發(fā)展平臺。

2 應(yīng)答器設(shè)置原理

高速鐵路地面應(yīng)答器組內(nèi)數(shù)量最多3個(gè)，用于區(qū)間信號分割點(diǎn)定位和站內(nèi)股道定位的應(yīng)答器組設(shè)置單個(gè)用于定位的應(yīng)答器；信號點(diǎn)前的區(qū)間閉塞分區(qū)應(yīng)答器組及站內(nèi)發(fā)車應(yīng)答器組有兩個(gè)應(yīng)答器；進(jìn)站有源應(yīng)答器組及中繼站有源應(yīng)答器組內(nèi)有3個(gè)應(yīng)答器用于存儲正或反向線路信息及限速信息。按照等級轉(zhuǎn)換或RBC切換信息及識別列車運(yùn)行方向信息設(shè)置要求，對相應(yīng)位置的區(qū)間應(yīng)答器組增加應(yīng)答器個(gè)數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)容量擴(kuò)充。

應(yīng)答器現(xiàn)場應(yīng)用中，應(yīng)答器組內(nèi)應(yīng)答器間距最小為5 m，應(yīng)答器編號按照線路正向進(jìn)行布置，所有區(qū)間應(yīng)答器組編號最后的應(yīng)答器距描述的軌道區(qū)段起始點(diǎn)200 m，正向進(jìn)站應(yīng)答器組距進(jìn)站信號機(jī)40 m（反向進(jìn)站為30 m），此信號機(jī)里程為工程數(shù)據(jù)表信號機(jī)里程，與現(xiàn)場信號機(jī)實(shí)際設(shè)置位置無關(guān)。中繼站有源應(yīng)答器組內(nèi)編號為3的應(yīng)答器為有源應(yīng)答器，正向進(jìn)站或正向出站有源應(yīng)答器組編號最后的有源應(yīng)答器，反向進(jìn)站及反向出站有源應(yīng)答器組編號為1的為有源應(yīng)答器。

3 應(yīng)答器報(bào)文編制原則及核對分析

應(yīng)答器報(bào)文數(shù)據(jù)編制依據(jù)是列控工程數(shù)據(jù)表。工程數(shù)據(jù)表是列控設(shè)備配置數(shù)據(jù)和工程數(shù)據(jù)參數(shù)化的重要依據(jù)。

應(yīng)答器進(jìn)路報(bào)文信息會(huì)根據(jù)安全距離內(nèi)的應(yīng)答器組、軌道電路及信號點(diǎn)、變坡點(diǎn)及坡度、最大允許運(yùn)行速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)容編制。在分相區(qū)前方設(shè)備的應(yīng)答器會(huì)增加特殊區(qū)段信息；在RBC交界處所前方規(guī)定應(yīng)答器中存儲RBC切換命令信息；在部分默認(rèn)報(bào)文中存儲調(diào)車危險(xiǎn)、目視行車危險(xiǎn)、絕對停車等信息。

現(xiàn)重點(diǎn)對通用包關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行核對分析。

3.1 報(bào)文頭數(shù)據(jù)核對

報(bào)文頭數(shù)據(jù)提供該應(yīng)答器組編號、應(yīng)答器在組內(nèi)位置、屬于報(bào)文類型連接信息等信息?，F(xiàn)核對某站BSF有源應(yīng)答器幀頭數(shù)據(jù)，如圖1所示。

圖1 報(bào)文頭數(shù)居核對

從報(bào)文數(shù)據(jù)可以看出BSF編號為71-5-7-23，有3個(gè)應(yīng)答器，有源應(yīng)答器在該組應(yīng)答器是第一個(gè)，是列控中心實(shí)時(shí)報(bào)文（報(bào)文計(jì)數(shù)器為255），是處于被鏈接狀態(tài)符合要求，與列控中心數(shù)據(jù)表內(nèi)數(shù)據(jù)一致。

3.2 應(yīng)答器鏈接數(shù)據(jù)核對

應(yīng)答器鏈接數(shù)據(jù)內(nèi)容應(yīng)包含：運(yùn)行方向、分辨率、鏈接關(guān)系組間距、鏈接組編號和允許的安裝誤差、鏈接失敗時(shí)ATP采取的措施等。應(yīng)答器組位置信息以該組編號為1的應(yīng)答器位置里程。

在有源組中，只鏈接所開通進(jìn)路中的應(yīng)答器，所有應(yīng)答器鏈接來自列控中心實(shí)時(shí)進(jìn)路內(nèi)所進(jìn)過的應(yīng)答器信息數(shù)據(jù)，并只給出1個(gè)方向的鏈接關(guān)系。

對于進(jìn)站口有源應(yīng)答器，側(cè)線接車時(shí)鏈接至出站應(yīng)答器，彎路直通進(jìn)路連續(xù)鏈接至出站口有源應(yīng)答器組；正線連續(xù)通過鏈接至區(qū)間第一組范圍內(nèi)所有應(yīng)答器。

對于出站有源應(yīng)答器組，在開通發(fā)車進(jìn)路后，鏈接至反向進(jìn)站口有源應(yīng)答器范圍內(nèi)所有應(yīng)答器組。對于正線無源應(yīng)答器組，正向鏈接兩組應(yīng)答器組（區(qū)間應(yīng)答器只鏈接到進(jìn)站口），反向鏈接一組應(yīng)答器組。

現(xiàn)核對某站側(cè)線進(jìn)路時(shí)BX應(yīng)答器鏈接數(shù)據(jù)，如圖2所示。

圖2 側(cè)線進(jìn)站應(yīng)答器鏈接數(shù)居核對

從報(bào)文數(shù)據(jù)可以看出鏈接信息有：正向接車，所鏈接的應(yīng)答器大區(qū)、分區(qū)、車站等編號相同，應(yīng)答器編號分別為71（BS3）、73(B3G)、75(BX3)，鏈接距離(或距離增量)分別為409 m、255 m、250 m與工程數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)一致。

在核對過程中可以對同類數(shù)據(jù)一次性核對完整，編號設(shè)置下行為單數(shù)，上行為雙數(shù)，且正線設(shè)置都是連續(xù)的，同一側(cè)線也是連續(xù)的，不會(huì)跳過，也不會(huì)單雙相疊；列車通過應(yīng)答器時(shí)的方向都是一致的，與進(jìn)路相同；應(yīng)答器的安裝偏差一般都是設(shè)定在5 m，這是常數(shù)；沒有特殊位置的應(yīng)答器被，鏈接應(yīng)答器丟失造成無反應(yīng)是不會(huì)導(dǎo)致ATP制動(dòng)。

3.3 線路數(shù)據(jù)核對

核對此數(shù)據(jù)時(shí)，要先確定一點(diǎn)，CTCS包是我國高速鐵路在國外運(yùn)行系統(tǒng)中增加的常用數(shù)據(jù)包，因不能直接在其系統(tǒng)識別，特增加了CTCS數(shù)據(jù)【ETCS-41】信息，每個(gè)41包只能嵌入一個(gè)CTCS信息包，用于信息轉(zhuǎn)換識別。

在應(yīng)答器報(bào)文線路數(shù)據(jù)中，軌道區(qū)段、線路速度、線路坡度數(shù)據(jù)之間數(shù)據(jù)范圍相互對應(yīng)，如表1所示。

由于線路軌道電路設(shè)計(jì)中為了優(yōu)化同頻干擾，增加軌道電路的載頻數(shù)量，把軌道電路的同一載頻進(jìn)行分為-1、-2，如1700-1、1700-2，但對于列控報(bào)文編制時(shí)以同載頻處理，減少數(shù)據(jù)容量。

現(xiàn)核對某站BX有源應(yīng)答器側(cè)線進(jìn)站報(bào)文應(yīng)答器軌道區(qū)段數(shù)據(jù)，如圖3所示。

從報(bào)文數(shù)據(jù)可以看出軌道信息有：正向接車，到第一架信號機(jī)的距離40 m，兩區(qū)段信號機(jī)類型依次為0(沒有信號機(jī))、7（設(shè)置應(yīng)答器組的出站信號機(jī)），載頻依次為3(2 300 Hz)、0（1 700 Hz），區(qū)段長度依次為349 m、550 m。根據(jù)進(jìn)站口應(yīng)答器位置正向設(shè)置原則，最近應(yīng)答器為30 m，由于該應(yīng)答器組內(nèi)有三個(gè)，第一個(gè)應(yīng)答器距離第三個(gè)應(yīng)答器距離為10 m,所有應(yīng)答器組內(nèi)編號為1的應(yīng)答器距離信號機(jī)距離為40 m，即該應(yīng)答器組到第一架信號機(jī)的距離40 m數(shù)據(jù)正確；對比工程數(shù)據(jù)表內(nèi)列車進(jìn)路信息表可以看出（紅框），數(shù)據(jù)一致。由于信號機(jī)類型7（設(shè)置應(yīng)答器組的出站信號機(jī)）和2（出站信號機(jī)）都是出站信號機(jī)，但作用不同，因此得特別注意。

圖3 側(cè)線進(jìn)站應(yīng)答器鏈接數(shù)居核對

現(xiàn)核對某站正向通過BSF（NHK220+319）有源應(yīng)答器報(bào)文線路速度、線路坡度數(shù)據(jù)，根據(jù)軌道區(qū)段數(shù)據(jù)范圍：本應(yīng)答器組所屬閉塞分區(qū)開始至前方共9個(gè)閉塞分區(qū)，可以算出軌道區(qū)段數(shù)據(jù)長度共16 968 m，終點(diǎn)里程為（NHK237+287）即2373信號點(diǎn)。

現(xiàn)核對線路坡度數(shù)據(jù)，在核對過程中，可以分三步進(jìn)行。

首先核對首段坡數(shù)據(jù)，BSF（NHK220+319）在坡度為1‰的NHK218+683至NHK223+583坡段內(nèi)，其至第二變坡點(diǎn)NHK223+583距離為3264 m，報(bào)文數(shù)據(jù)正確；

第二步核對第二變坡點(diǎn)至終點(diǎn)里程前一個(gè)變坡點(diǎn)間數(shù)據(jù)如圖4所示。

第三步核對最后一坡段數(shù)據(jù)，坡度為5‰上坡段，長度為NHK235+513至終點(diǎn)里程為的距離，得出1 774 m，報(bào)文數(shù)據(jù)正確。應(yīng)答器線路坡度數(shù)據(jù)上坡為正，下坡為負(fù)，區(qū)段坡度合并時(shí)就小取值就是安全側(cè)。

線路速度數(shù)據(jù)核對方法與坡度數(shù)據(jù)核對一致，核對到第一段速度變化點(diǎn)的距離及速度和最后一段變化點(diǎn)速度及長度，之間數(shù)據(jù)核對相符即可，注意報(bào)文線路速度值可能會(huì)小于線路允許速度，如在高鐵中線路正向?yàn)?10 km/h、反向?yàn)?00 km/h，而報(bào)文中線路速度相對低一點(diǎn)，為正向300 km/h、反向?yàn)?50 km/h，因線事宜。

圖4 應(yīng)答器線路坡度數(shù)居核對

因應(yīng)答器存儲數(shù)據(jù)容量有限且固定，當(dāng)應(yīng)答器組內(nèi)部增加寫入特殊信息如RBC信息、分相區(qū)信息等較多時(shí)，只要滿足安全制動(dòng)距離設(shè)計(jì)編制時(shí)會(huì)相應(yīng)減少應(yīng)答器線路速度等三項(xiàng)數(shù)據(jù)，即縮進(jìn)數(shù)據(jù)終點(diǎn)。所以三項(xiàng)數(shù)據(jù)核對不能完全按照數(shù)據(jù)規(guī)范核對，不過數(shù)據(jù)描述的終點(diǎn)是相同的，且一定是閉塞分區(qū)的信號點(diǎn)。

3.4 臨時(shí)限速數(shù)據(jù)核對

對于側(cè)向接車進(jìn)路，限速區(qū)長度為進(jìn)站口應(yīng)答器組至進(jìn)站信號機(jī)距離加接車進(jìn)路長度并加一個(gè)重疊區(qū)長度。重疊區(qū)是作為側(cè)線線路與正線線路實(shí)際長度不一而增加補(bǔ)充區(qū)段，其長度設(shè)定為80 m。

對于側(cè)向發(fā)車進(jìn)路，限速有效區(qū)段長度為出站信號機(jī)處應(yīng)答器組開始至出站口應(yīng)答器組間距離并補(bǔ)齊一個(gè)重疊區(qū)長度。

現(xiàn)核對進(jìn)路內(nèi)無限速時(shí)BX有源報(bào)文臨時(shí)速度數(shù)據(jù)。如圖5所示。

圖5 應(yīng)答器臨時(shí)速度數(shù)居核對

限速信息有效長度=40 m（BX至X距離）+899 m（區(qū)段長度和）+80 m（補(bǔ)充限速重疊區(qū)長度）=1 019 m，報(bào)文內(nèi)有效長度值正確；

由于無限速，取線路速度最高允許速度80 km/h。報(bào)文限速數(shù)據(jù)正確。

列控限速管轄邊界位置應(yīng)根據(jù)安全行車要求決定，對于站內(nèi)通過進(jìn)路中的兩組有源應(yīng)答器，其限速管轄邊界為下一站出站前方第9個(gè)信號點(diǎn)外方100 m，如果下一站為中繼站，其邊界以中繼站有源應(yīng)答器所在閉塞分區(qū)前方第8個(gè)信號點(diǎn)外方100 m，確保安全距離。

列控中心臨時(shí)限速管轄范圍超過32 km的應(yīng)答器，其按相關(guān)要求進(jìn)行限速10 m歸檔，一般這種特殊點(diǎn)會(huì)列入列控特殊說明。核對數(shù)據(jù)時(shí)，必須先核對分辨率及長度，確保數(shù)據(jù)有效性，雖然很多時(shí)候會(huì)滿足邊界要求，但不一定滿足歸檔要求。

圖6 列控中心管轄范圍核對

現(xiàn)核對某站SF-X通過進(jìn)路的SF有源應(yīng)答器報(bào)文臨時(shí)速度數(shù)據(jù)（全線限速160 km/h）,如圖6所示。按照計(jì)算公式：SF臨時(shí)限速有效長度=（本應(yīng)答器組至前方站出站口距離+前方8個(gè)閉塞分區(qū)長度+100）+100 m（尾有效45 km/h）=33 474 m（160 km/h）+100 m（尾有效45 km/h）=33 470 m（160 km/h）+[4 m（160 km/h）+100 m（尾有效45 km/h）]。由于管轄范圍長33 474 m超過32 km以10 m歸檔，臨時(shí)限速自動(dòng)合并以安全側(cè)歸檔，取限速最小值，中括號內(nèi)部數(shù)據(jù)為104 m（尾有效45 km/h），10 m歸檔后及時(shí)如下：

SF臨時(shí)限速有效長度=33 470 m（160 km/h）+110 m（尾有效45 km/h）=33 580 m。

數(shù)據(jù)核對正確。

4 總結(jié)

提高現(xiàn)場人員核對技能，是生產(chǎn)及管理的需要，也是列控?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、維護(hù)現(xiàn)場運(yùn)行安全的重要保障。列控?cái)?shù)據(jù)報(bào)文編制原則隨著設(shè)備運(yùn)用實(shí)踐會(huì)進(jìn)行調(diào)整，不是一成不變的，所列舉的核對方法和核對依據(jù)僅供參考。

[1]臨時(shí)限速服務(wù)器技術(shù)規(guī)范（暫行）》（鐵運(yùn)[2012]213）.

[2]《CTCS-3級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則（V2.0）》(科技運(yùn)[2010]21號).

責(zé)任編輯：宋 飛

來稿時(shí)間：2017-02-27