無線列調系統在區域聯鎖模式下的應用

張 杰

區域聯鎖系統將多個計算機聯鎖車站組網,將整個控制區域視為一個車站,完成不同地理位置的多個車站的聯鎖邏輯運算,實現車站聯鎖、區間閉塞和站間聯系的一體化控制。在區域聯鎖行車指揮模式下,車站分為主站和從站二類。一般情況下,由行車調度及沿線主站值班員負責指揮行車,主站值班員辦理閉塞及進站徑路,從站值班員不直接參與行車指揮;當信號設備降級或主/從站通信異常時,則從站值班員需要參與指揮行車。

常規無線列調系統一般按車站管轄范圍進行設備配置和場強覆蓋,車站值班員只能與場強覆蓋范圍內的列車司機或車長進行無線通信。在區域聯鎖模式下,由于場強覆蓋范圍的限制,主站值班員無法直接辦理從站范圍內的車機聯控業務,常規無線列調系統不能完全適應區域聯鎖模式下的運輸指揮需求。因此,有必要研究區域聯鎖模式下行車指揮對無線列調通信業務的要求,并提出解決方案。

1 區域聯鎖模式下無線列調系統功能需求

區域聯鎖模式是無線列調通信系統的特殊應用,結合區域聯鎖模式的特點,無線列調系統必須滿足 TB/T 3052-2002《列車無線調度通信系統制式及主要技術條件》要求,還需具備以下功能。

1.主站值班員可選擇主站或所屬從站呼叫相應車站范圍內 (站內及區間)的機車司機并通話。

2.主站值班員可接收主站及所屬從站范圍內機車司機的呼叫并通話。

3.主站值班員與某列車機車司機通話時,若主站及所屬從站范圍內的其他司機發起新的呼叫,系統可提供 3種選擇:提示主站值班員有新的機車司機呼叫,由主站值班員選擇接入或拒絕;系統拒絕后發起機車司機的呼叫;系統以三方會議的方式直接接入后發起機車司機的呼叫。

4.從站值班員可以監聽占用本車站電臺的主站值班員與機車司機間的通話,并可以按三方會議的方式插入通話。

5.根據信號設備的狀態,車站電臺可自動進入區域聯鎖模式 (稱為聯鎖)或退出區域聯鎖模式 (稱為解鎖),也可由車站值班員手動進入聯鎖模式或解鎖。

6.解鎖狀態主站及從站值班員均可獨立辦理車機聯控業務,系統功能與普通無線列調系統一致。

2 區域聯鎖模式下無線列調系統解決方案

2.1 網絡結構

在常規無線列調系統網絡結構基礎上,為實現區域聯鎖主、從站設備的一體化監控和管理,需在主站增設聯鎖控制管理器,在從站增設聯鎖接口單元。主站聯鎖控制管理器與各從站聯鎖接口單元間采用 2 Mb/s傳輸鏈路連接,聯鎖控制管理器與各從站聯鎖接口單元間的通信采取環路保護方式。系統網絡結構如圖 1所示。

圖 1 區域聯鎖模式無線列調系統網絡結構

2.2 主要功能及工作原理

2.2.1 聯鎖及解鎖

主站和從站的車站電臺,可根據信號聯鎖設備的工作狀態相應地運行在聯鎖或解鎖狀態下,車站電臺的聯鎖或解鎖狀態可自動識別,也可人工設置,方式如下。

1.主站聯鎖控制管理器接收到信號設備發送的聯鎖/解鎖狀態信號,自動啟動主站和從站的車站電臺進行聯鎖/解鎖識別,經主、從站設備握手確認后進入聯鎖/解鎖狀態。

2.主站值班員可通過車站電臺控制盒選擇所有從站或指定的從站進行聯鎖/解鎖識別,經主、從站設備握手確認后進入聯鎖/解鎖狀態。

3.從站值班員可通過車站電臺控制盒向主站車站值班員申請進行聯鎖/解鎖識別,經主站值班員確認后,主、從站設備握手確認進入聯鎖/解鎖狀態。

4.在聯鎖狀態下,從站與主站設備通信異常后,從站自動退出聯鎖進入解鎖狀態并上報故障。

5.在聯鎖狀態下,從站與主站通信故障解除后,主站自動啟動主站和從站車站電臺進行聯鎖識別,經主從站設備握手確認后進入聯鎖狀態。

聯鎖/解鎖狀態控制的優先級順序為:信號設備聯鎖信息、主站值班員、從站值班員。主從站車站電臺設備的控制盒具有聯鎖/解鎖狀態指示。

2.2.2 解鎖狀態下的車機聯控

解鎖狀態主、從站的車機聯控業務由各自車站值班員獨立辦理,車站無線列調設備的功能與常規無線列調設備的功能及工作原理完全一致。

2.2.3 聯鎖狀態下的車機聯控

在聯鎖狀態下,主站值班員負責辦理主站及從站范圍內的所有車機聯控業務,從站值班員可監聽和插話。主站值班員辦理主站范圍內的車機聯控業務與常規辦理方式完全一致;辦理所屬從站范圍內的車機聯控業務與常規辦理也相同,但在操作方式和設備的工作原理上稍有區別,主要差別如下。

1.由于主站及從站范圍內可能存在多輛機車,為減少車機聯控對無關機車司機的行車影響,主站值班員呼叫從站范圍內的機車司機時,需采用先選站再呼叫的操作方式。當從站車站電臺與機車電臺建立通信后,機車司機的話音在發送至從站車站電臺控制盒的同時,經主站聯鎖控制管理器與從站聯鎖接口單元間的 2 Mb/s鏈路發送至主站車站電臺控制盒;反之,主站值班員的話音經同樣的鏈路發送至從站車站電臺和機車電臺。

2.從站范圍內的機車司機呼叫車站值班員時,從站車站電臺檢出呼叫信令后將呼叫語音經上述相同鏈路發送至主站車站電臺控制盒。

3.當主站及從站范圍內有多個呼叫同時發生時,主站值班員可選擇同時與多個機車司機進行通話,主站值班員話音以廣播的方式傳送給多個機車司機;多個機車司機的話音經各自從站送達主站聯鎖控制器后,在主站車站電臺進行數字會議技術處理,再播放給主站值班員收聽。

調度員與機車司機間的車機聯控與常規模式車機聯控的功能及操作方式一致。

2.2.4 數據業務

區域聯鎖模式下,無線列調系統承載的列車無線車次號校核數據傳送、調度命令信息無線傳送等數據業務的實現與常規應用方式完全一致。

3 現場應用

昆明局大理至麗江鐵路全長 164 km,全線采用無漏纜區間中繼無線列調系統。其中,諸葛城車站的地理環境極為特殊,不適合值班員長期留守,行車指揮宜采用區域聯鎖方式。

現場設置上關車站為主站,諸葛城車站為從站。上關車站 (主站)增配聯鎖控制管理器,諸葛城車站 (從站)增配聯鎖接口單元,通過2 Mb/s有線數字通道連接。上關車站聯鎖控制管理器可接收站內聯鎖設備提供的聯鎖狀態,確定是否進入區域聯鎖模式。

進入區域聯鎖模式后,主站(上關)值班員直接控制從站(諸葛城)無線列調通信設備,從站范圍內的所有車機聯控業務均轉送到主站處理。

通過現場試用,系統設備實現了區域聯鎖業務功能,解決了主從站值班員的指揮行車需求。

總之,本文研究的無線列調系統解決方案,不僅適用于區域聯鎖模式下的應用,同時也滿足提速區段封閉站以及無人值守車站車機聯控的應用需要,具有推廣應用的實用價值。

(責任編輯:諸 紅)