不同制式RBC之間互聯(lián)互通技術(shù)方案探討

馬 坤

無線閉塞中心 （RBC）是CTCS－3級列控系統(tǒng)的核心地面系統(tǒng)，隨著高速鐵路網(wǎng)的形成，在高鐵樞紐存在不同制式RBC之間不能直接通信交權(quán)的問題。例如，鄭西高鐵無線閉塞中心 （RBC1）采用的是和利時公司／安薩爾多的LKDR－S產(chǎn)品，而京石武高鐵RBC7采用的是通號公司／龐巴迪的LKDR－T產(chǎn)品，由于RBC1與RBC7屬于不同設(shè)備供應(yīng)商的產(chǎn)品，兩種設(shè)備的工作原理、軟件及接口協(xié)議不兼容，使RBC之間不能直接通信實現(xiàn)交權(quán)。目前，鄭西與京石武高鐵在樞紐的連通采用了C3／C2、C2／C3級間轉(zhuǎn)換過渡方案，即在鄭西貫通線采取C3→C2→C3轉(zhuǎn)換方式，解決了高鐵跨線運行問題。現(xiàn)針對鄭西S型與京石武T型不同制式RBC之間直接通信的具體情況，探討鄭西高鐵RBC1與京石武RBC7互聯(lián)互通技術(shù)方案。

1 鄭西高鐵貫通線C2、C3功能

由于不同制式RBC系統(tǒng)之間不能實現(xiàn)直接通信，京石武高鐵開通時為了滿足與鄭西高鐵連接的運營需要，現(xiàn)場按照過渡方案進行實施，C3列車經(jīng)過鄭西貫通線時先切換為C2等級，再切換回C3等級 （上下行、正反向均適用）。其中鄭西貫通線經(jīng)曹古寺線路所道岔側(cè)向接入鄭州東站的鄭州東京廣場，如圖1所示。貫通線下行線因站前工程因素不具備行車條件，暫未開通。圖1中，鄭徐中繼1、鄭徐中繼2范圍內(nèi)分別設(shè)置C3→C2、C2→C3等級轉(zhuǎn)換點。

2 不同制式RBC之間互聯(lián)互通技術(shù)方案

2．1 應(yīng)答器布置調(diào)整

京石武高鐵RBC7與鄭西高鐵RBC1之間由過渡方式改為按照直接通信方式實現(xiàn)互聯(lián)互通，通信協(xié)議按照 《列控系統(tǒng)RBC接口規(guī)范》 （運基信號［2010］533號）執(zhí)行。按照 《關(guān)于印發(fā)CTCS－3級 列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則（V 2．0）》（科技運［2010］21號）的通知要求，設(shè)置RBC切換執(zhí)行應(yīng)答器，正反向合并設(shè)置。RBC7與RBC1之間相互交權(quán)時上、下行均不設(shè)置切換預(yù)告應(yīng)答器組，如圖2所示。

2．2 RBC管轄范圍及交權(quán)點設(shè)置

為實現(xiàn)鄭西高鐵RBC1與京石武高鐵RBC7直接通信功能，鄭西RBC1與京石武RBC7數(shù)據(jù)管轄范圍分別由各自C3／C2等級轉(zhuǎn)換點延伸到RBC交權(quán)邊界 （鄭徐中繼2與鄭徐中繼1集中區(qū)分界處），如圖2所示。鄭西貫通線下行線：RBC7與RBC1交權(quán)點設(shè)置在區(qū)間停車標(biāo)5771處 （鄭徐中繼2與鄭徐中繼1下行線集中分界處）。鄭西貫通線上行線：RBC7與RBC1交權(quán)點設(shè)置在鄭徐中繼2區(qū)間停車標(biāo)5774處 （鄭徐中繼2與鄭徐中繼1上行線集中分界處）。

圖1 鄭州樞紐RBC管轄示意圖

圖2 調(diào)整后鄭西貫通線RBC交權(quán)邊界應(yīng)答器組布置示意圖

2．3 相關(guān)RBC系統(tǒng)修改內(nèi)容

統(tǒng)一不同型號RBC接口協(xié)議執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，按照直接通信方式實現(xiàn)RBC間的交權(quán)功能，通信協(xié)議按照subset－039 2．3．0版本和subset－098 1．0．0版本執(zhí)行。同時符合運基信號 ［2010］533號 《列控系統(tǒng)RBC接口規(guī)范》、鐵運 ［2012］212號 《無線閉塞中心技術(shù)規(guī)范 （V0．15）》、《RSSP－Ⅱ鐵路信號安全通 信 協(xié) 議 （V1．0）》等相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

1．鄭西高鐵RBC1：增 加 RBC1與RBC7的直接通信功能；修改RBC1與鄭西線鄭州局TSRS接口數(shù)據(jù)。

2．京石武高鐵RBC7：增 加 RBC7與RBC1的直接通信功能；修改RBC7與京石武TSRS－2接口數(shù)據(jù)；修改RBC7與京石武鄭州局CTC接口數(shù)據(jù)。

說明：因鄭開客專的接入，鄭西貫通線下行線接入鄭州東京廣場線路拆除，京石武RBC7中已刪除鄭西貫通線下行線數(shù)據(jù)，所以RBC1不應(yīng)發(fā)起下行線反向移交。

2．4 不同制式RBC交權(quán)功能場景描述

RBC的移交應(yīng)采用RBC間直接通信的方式交換RBC移交信息，并按照subset－039中描述的移交場景流程進行。在移交過程中，移交RBC負(fù)責(zé)向接收RBC發(fā)送移交預(yù)告信息 （車載設(shè)備ID、RBC邊界的應(yīng)答器組ID及列車數(shù)據(jù)等）、進路請求信息、移交通告信息、移交確認(rèn)信息、移交取消信息；接收RBC負(fù)責(zé)向移交RBC發(fā)送可用的進路信息和接管列車信息。

在經(jīng)過多次技術(shù)研討后，決定在鄭西RBC1和京石武RBC7直接通信互聯(lián)互通方案中，使用同一組應(yīng)答器設(shè)置正反向切換。接收RBC計算進路相關(guān)信息起點位置選定在切換應(yīng)答器，而移交RBC計算的能夠開啟交權(quán)的行車許可終點位置也選定在切換應(yīng)答器。移交RBC收到接收RBC的進路相關(guān)信息時，從切換應(yīng)答器開始直接完整地拼接起來，組成越過RBC邊界的行車許可 （及線路描述信息）發(fā)送給車載設(shè)備。京石武RBC7向鄭西RBC1交權(quán)移交流程如下。

1．列車在RBC7的控制區(qū)域內(nèi)正常運行，且移動授權(quán)終點到達B5571切換應(yīng)答器 （假定車載設(shè)備使用電臺1與RBC7通信），RBC7向RBC1發(fā)送移交列車預(yù)告信息，并申請進路信息，如圖3所示。

圖3 不同制式RBC交權(quán)示意圖

2．RBC1接收到RBC7的移交列車進路申請信息后，根據(jù)控制范圍內(nèi)的聯(lián)鎖信息向RBC7發(fā)送相關(guān)進路信息。RBC7根據(jù)從RBC1接收的相關(guān)進路信息，向車載發(fā)送移動授權(quán) （移動授權(quán)跨越RBC7／RBC1邊界）。

3．RBC1可根據(jù)RBC7最近一次進路請求內(nèi)容主動發(fā)送新的進路信息，RBC7根據(jù)RBC1進路信息情況發(fā)送移動授權(quán)。RBC7判斷列車距離移交邊界小于一定距離 （線路數(shù)據(jù)配置）時，將向車載設(shè)備發(fā)送RBC移交命令 （信息包131包），該命令包括至移交點的距離、RBC1的ID以及鄭西RBC1的電話號碼。

4．根據(jù)RBC7提供的電話號碼，車載設(shè)備啟動電臺2開始呼叫RBC1并建立通信會話。列車與RBC1建立連接，在能夠?qū)α熊嚋?zhǔn)確定位后，RBC1可以向列車發(fā)送移動授權(quán)。列車?yán)^續(xù)前行，在到達移交邊界前，車載設(shè)備使用RBC7提供的行車許可監(jiān)控列車運行。

5．當(dāng)列車最大安全前端通過切換應(yīng)答器，車載設(shè)備向2個RBC發(fā)送基于該應(yīng)答器的位置報告，同時車載設(shè)備應(yīng)開始僅接受RBC1控制。

6．如果RBC7先收到位置報告，則向RBC1發(fā)送移交通告信息；如果RBC7先收到RBC1列車接管信息，則認(rèn)為移交結(jié)束。

7．鄭西RBC1接收到車載位置報告后，向京石武RBC7發(fā)送列車接管信息，認(rèn)為移交結(jié)束。

8．列車尾部通過切換應(yīng)答器組后，處于休眠模式 （SL）的車載設(shè)備記錄RBC1的呼叫信息。當(dāng)列車最小安全末端通過切換應(yīng)答器時，車載設(shè)備向京石武RBC7發(fā)送基于該應(yīng)答器的位置報告；當(dāng)RBC7接收到位置報告后，將向車載設(shè)備發(fā)送信息終止通信會話 （信息包42）；車載設(shè)備執(zhí)行終止會話信息流程；車載設(shè)備通過電臺2繼續(xù)保持與RBC1的聯(lián)系并接收行車許可，監(jiān)控列車安全運行，至此完成RBC7到RBC1不同制式無線閉塞信息控車的移交。

鄭西高鐵RBC1向京石武高鐵RBC7交權(quán)與RBC7向RBC1交權(quán)流程相同。

3 RBC直接通信引起的設(shè)備修改

鄭西RBC1與京石武RBC7之間直接通信互聯(lián)互通的技術(shù)處理，引起相關(guān)其他系統(tǒng)的軟、硬件修改，包括以下主要內(nèi)容。

1．安全數(shù)據(jù)網(wǎng)。京石武高鐵安全數(shù)據(jù)網(wǎng)與已開通的鄭西高鐵安全數(shù)據(jù)網(wǎng)進行連接，為實現(xiàn)RBC1與RBC7之間直接通信，目前物理鏈路已經(jīng)連通，但需要在RBC1側(cè)，對所連接的A網(wǎng)路由器和B網(wǎng)路由器分別增加到RBC7的路由器配置，才能實現(xiàn)RBC7與RBC1之間的通信。京石武高鐵安全數(shù)據(jù)網(wǎng)不需要修改配置。

2．臨時限速服務(wù)器TSRS。由于設(shè)計院提供的列控數(shù)據(jù)發(fā)生變化，對RBC1與鄭州局TSRS接口數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響，所以需要修改相應(yīng)TSRS數(shù)據(jù)。因TSRS連接不同制式的RBC，所以在通信和應(yīng)用處理方式上存在差異，鄭西高鐵與和利時公司RBC連接，與所有外設(shè)的物理連接采用2通道；京石武的高鐵TSRS按照標(biāo)準(zhǔn)方式的物理連接采用4通道。

3．列控中心系統(tǒng)TCC。由于鄭西貫通線區(qū)間應(yīng)答器的設(shè)置進行重新調(diào)整，引起對TCC報文中應(yīng)答器鏈接信息的修改，依據(jù)設(shè)計院提供的線路數(shù)據(jù)，對鄭徐中繼1的TCC進行數(shù)據(jù)修改。

4．調(diào)度集中系統(tǒng)CTC。與RBC接口的CTC系統(tǒng)，相應(yīng)修改鐵路局CTC中心的調(diào)度臺軟件、應(yīng)用服務(wù)器軟件、RBC接口軟件、CTC中心對鐵路總公司的接口服務(wù)器軟件；修改相應(yīng)CTC站機軟件系統(tǒng)。

5．應(yīng)答器。為滿足RBC1與RBC7間直接通信功能，對現(xiàn)場應(yīng)答器需要進行布置調(diào)整及修改報文數(shù)據(jù)。

4 結(jié)束語

在高速鐵路樞紐對不同制式RBC直接通信實現(xiàn)互聯(lián)互通的研究，涉及研發(fā)、仿真試驗、工程實施等，在整個項目實施過程中，需要施工集成商與設(shè)備供應(yīng)商密切配合相互支持，遇到難點技術(shù)問題及時組織召開專題會議研究解決，對試驗中發(fā)現(xiàn)的問題及時查找處理。通過不同制式無線閉塞設(shè)備之間直接通信交權(quán)的技術(shù)研究與工程實施，將為完善我國CTCS－3級列控技術(shù)體系積累寶貴的經(jīng)驗。

［1］ 中華人民共和國鐵道部 ．運基信號［2010］533號．列控系統(tǒng)RBC接口規(guī)范［S］．2010．

［2］ 中華人民共和國鐵道部 ．科技運［2008］34號．CTCS－3級列控系統(tǒng)總體技術(shù)方案［S］．2008．

［3］ 中華人民共和國鐵道部 ．鐵運［2012］212號．無線閉塞中心技術(shù)規(guī)范（暫行）［S］．2012．

［4］ 中華人民共和國鐵道部 ．科技運［2010］21號．CTCS－3級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則（V2．0）［S］．2010．

［5］ 中華人民共和國鐵道部 ．科技運［2008］113號．CTCS－3級列控系統(tǒng)功能需求規(guī)范（FRS）［S］．2008．

［6］ 中國鐵路總公司．CTCS－3級列車運行控制系統(tǒng)［M］．北京：中國鐵道出版社，2013．11．

［7］ 鄭西貫通正線列控數(shù)據(jù)（正式工程版本），2012．08．