GSM-R網絡電路域數據業務在中國鐵路的應用

歐陽朔

摘要:文章簡要介紹了基于GSM-R網絡電路域的數據業務在鐵路運輸生產中的應用情況。

關鍵詞:GSM-R;列車控制;機車同步操控

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

隨著中國鐵路通信的發展,列車控制、機車同步操控等數據量小,實時性要求高的業務目前均采用GSM-R網絡的電路域數據業務來承載。

1列車控制

在列車控制系統中,采用GSM-R網絡承載數據傳輸,一方面車對地上報當前的位置、速度等信息,另一方面地對車下發距離、速度等信息。目前國內應用的有增強型列車控制系統(ITCS)和中國列車控制系統3級(CTCS-3)兩種,下面以ITCS系統為例進行說明。

1.1系統組成

ITCS系統包括中心設備、軌旁設備、車載設備、通信設備。中心設備包括調度集中(CTC),作用是下達調度指令和接收、處理運行狀態和維護信息。軌旁設備包括安全型邏輯控制器(VHLC)、無線閉塞中心(RBC)、GPS差分站和本地聯鎖(CBI)。軌旁設備接收CTC的調度命令,由CBI完成本地聯鎖站的聯鎖,由VHLC完成非本地聯鎖站的聯鎖,由RBC完成信號機的邏輯運算。CBI、VHLC、RBC之間交換信息,以完成聯鎖和自閉的功能。GPS差分站提供差分信息以提高定位精度。軌旁設備通過GSM-R網絡把轄區內信號設備狀態發送給車載系統,同時通過GSM-R網絡系統獲取列車占用信息。車載設備包括車載計算機和列尾設備。車載計算機根據RBC轉發的信息,確認前方信號設備的狀態并提示司機行車、完成超速防護。系統采用GSM-R網絡作為無線通信的手段,由于GSM-R網絡不具備數據廣播的功能,因此ITCS系統設置了消息轉發設備負責列車與RBC之間的數據廣播。每個RBC通過64Kbps的數字電路與消息轉發設備相連,消息轉發設備通過PRI接口與MSC相連。

1.2系統功能

①自動閉塞。ITCS系統將線路劃分為多個閉塞分區,并以數據庫形式存儲于RBC供車載系統下載。閉塞分區的占用由列車確定并通過GSM-R網絡報告給RBC。車載計算機通過GSM-R網絡獲得最新的線路數據庫。車載定位系統確定列車位置,再根據線路數據庫確定所占用的分區并報告給RBC。②車站連鎖。在CTC下達進路命令后,VHLC對進路進行檢查鎖定進路,置位道岔,開放信號機。并交由RBC通過GSM-R網絡發送至機車。在進路出清后,VHLC自動解鎖進路。③列車超速運行防護控制。車載計算機通過GPS和車載測速傳感器確定列車位置,根據距前方目標點的距離、速度分別計算出模式曲線并選擇其中最有限制性的執行。車載計算機監督列車是否超速,當超速時報警。

2機車同步操控

機車同步操控系統目前主要應用于大秦線的重載列車。重載列車由一個主控機車和多個從控機車來對列車進行牽引和制動,在牽引過程中,為了完成多臺機車的同步操控,主控機車和從控機車之間通過GSM-R網絡進行控制命令和數據信息要的傳遞,車載通信單元負責把控制單元的命令與數據通過GSM-R網絡傳遞到地面應用節點,地面應用節點負責在主控機車設備與從控機車設備之間進行信息的接續。

{1}系統組成。機車同步操控信息傳送系統由車載通信單元、地面應用節點和GSM-R網絡組成。地面應用節點通過PRI接口連接到MSC,車載通信單元通過控制接口和數據接口與車載控制模塊相連。{2}系統功能。數據會議功能。系統將主控機車發送的數據轉發到該組內所有的從控機車,將從控機車發送的數據轉發到該組內的主控機車。從控機車之間不能互傳數據。不同數據會議組的機車之間不能互傳數據。車載控制模塊通過注冊和注銷操作來加入和退出某個數據會議組。所有成員都獨立地加入某個會議組。在已經建立好的數據會議組中,如果主控機車沒有退出,其它成員也不能退出該組。數據鏈路監測。系統實時監測數據鏈路狀態,當鏈路異常中斷時進行告警,并自動重新發起建立鏈路操作。車載控制模塊監測。地面應用節點實時監測車載控制模塊的通信狀態以及數據傳送狀態。地面應用節點采用基站小區或線路公里標等定位跟蹤方式,實時監測在線運行的車載控制模塊的位置。當編組內的車載控制模塊通信狀態發生改變時,地面應用節點通知該組內的其它車載控制模塊。

3結 語

通過實踐證明,采用GSM-R網絡實現車地雙向無線數據傳輸是安全。隨著中國鐵路的發展,GSM-R網絡電路域數據業務必將在鐵路運輸生產中得到廣泛的應用。

參考文獻:

[1] 鐘章隊.鐵路GSM-R數字移動通信系統[M].北京:中國

鐵道出版社,2007.