高鐵列控應答器報文數據分析

王金果 上海鐵路局上海高鐵維修段

高鐵列控應答器報文數據分析

王金果 上海鐵路局上海高鐵維修段

介紹高速鐵路應答器設置原理和應答器報文編制原則，重點對報文數據中的報文頭、應答器組內鏈接關系、線路數據等報文數據核對分析，說明客專應答器報文分析的思路及方法。

高速鐵路；列控報文；工程數據表；數據分析

1 緒論

為了加強列控報文數據試驗管理，電務處及段每年下發關于列控年度試驗重點工作。這項工作即對已有高速鐵路的列控工程數據表的準確性進行核對，也為我國高鐵大建設環境下列控新技術專業人才提供發展平臺。

2 應答器設置原理

高速鐵路地面應答器組內數量最多3個，用于區間信號分割點定位和站內股道定位的應答器組設置單個用于定位的應答器；信號點前的區間閉塞分區應答器組及站內發車應答器組有兩個應答器；進站有源應答器組及中繼站有源應答器組內有3個應答器用于存儲正或反向線路信息及限速信息。按照等級轉換或RBC切換信息及識別列車運行方向信息設置要求，對相應位置的區間應答器組增加應答器個數進行數據容量擴充。

應答器現場應用中，應答器組內應答器間距最小為5 m，應答器編號按照線路正向進行布置，所有區間應答器組編號最后的應答器距描述的軌道區段起始點200 m，正向進站應答器組距進站信號機40 m（反向進站為30 m），此信號機里程為工程數據表信號機里程，與現場信號機實際設置位置無關。中繼站有源應答器組內編號為3的應答器為有源應答器，正向進站或正向出站有源應答器組編號最后的有源應答器，反向進站及反向出站有源應答器組編號為1的為有源應答器。

3 應答器報文編制原則及核對分析

應答器報文數據編制依據是列控工程數據表。工程數據表是列控設備配置數據和工程數據參數化的重要依據。

應答器進路報文信息會根據安全距離內的應答器組、軌道電路及信號點、變坡點及坡度、最大允許運行速度等數據進行內容編制。在分相區前方設備的應答器會增加特殊區段信息；在RBC交界處所前方規定應答器中存儲RBC切換命令信息；在部分默認報文中存儲調車危險、目視行車危險、絕對停車等信息。

現重點對通用包關鍵數據進行核對分析。

3.1 報文頭數據核對

報文頭數據提供該應答器組編號、應答器在組內位置、屬于報文類型連接信息等信息。現核對某站BSF有源應答器幀頭數據，如圖1所示。

圖1 報文頭數居核對

從報文數據可以看出BSF編號為71-5-7-23，有3個應答器，有源應答器在該組應答器是第一個，是列控中心實時報文（報文計數器為255），是處于被鏈接狀態符合要求，與列控中心數據表內數據一致。

3.2 應答器鏈接數據核對

應答器鏈接數據內容應包含：運行方向、分辨率、鏈接關系組間距、鏈接組編號和允許的安裝誤差、鏈接失敗時ATP采取的措施等。應答器組位置信息以該組編號為1的應答器位置里程。

在有源組中，只鏈接所開通進路中的應答器，所有應答器鏈接來自列控中心實時進路內所進過的應答器信息數據，并只給出1個方向的鏈接關系。

對于進站口有源應答器，側線接車時鏈接至出站應答器，彎路直通進路連續鏈接至出站口有源應答器組；正線連續通過鏈接至區間第一組范圍內所有應答器。

對于出站有源應答器組，在開通發車進路后，鏈接至反向進站口有源應答器范圍內所有應答器組。對于正線無源應答器組，正向鏈接兩組應答器組（區間應答器只鏈接到進站口），反向鏈接一組應答器組。

現核對某站側線進路時BX應答器鏈接數據，如圖2所示。

圖2 側線進站應答器鏈接數居核對

從報文數據可以看出鏈接信息有：正向接車，所鏈接的應答器大區、分區、車站等編號相同，應答器編號分別為71（BS3）、73(B3G)、75(BX3)，鏈接距離(或距離增量)分別為409 m、255 m、250 m與工程數據表數據一致。

在核對過程中可以對同類數據一次性核對完整，編號設置下行為單數，上行為雙數，且正線設置都是連續的，同一側線也是連續的，不會跳過，也不會單雙相疊；列車通過應答器時的方向都是一致的，與進路相同；應答器的安裝偏差一般都是設定在5 m，這是常數；沒有特殊位置的應答器被，鏈接應答器丟失造成無反應是不會導致ATP制動。

3.3 線路數據核對

核對此數據時，要先確定一點，CTCS包是我國高速鐵路在國外運行系統中增加的常用數據包，因不能直接在其系統識別，特增加了CTCS數據【ETCS-41】信息，每個41包只能嵌入一個CTCS信息包，用于信息轉換識別。

在應答器報文線路數據中，軌道區段、線路速度、線路坡度數據之間數據范圍相互對應，如表1所示。

由于線路軌道電路設計中為了優化同頻干擾，增加軌道電路的載頻數量，把軌道電路的同一載頻進行分為-1、-2，如1700-1、1700-2，但對于列控報文編制時以同載頻處理，減少數據容量。

現核對某站BX有源應答器側線進站報文應答器軌道區段數據，如圖3所示。

從報文數據可以看出軌道信息有：正向接車，到第一架信號機的距離40 m，兩區段信號機類型依次為0(沒有信號機)、7（設置應答器組的出站信號機），載頻依次為3(2 300 Hz)、0（1 700 Hz），區段長度依次為349 m、550 m。根據進站口應答器位置正向設置原則，最近應答器為30 m，由于該應答器組內有三個，第一個應答器距離第三個應答器距離為10 m,所有應答器組內編號為1的應答器距離信號機距離為40 m，即該應答器組到第一架信號機的距離40 m數據正確；對比工程數據表內列車進路信息表可以看出（紅框），數據一致。由于信號機類型7（設置應答器組的出站信號機）和2（出站信號機）都是出站信號機，但作用不同，因此得特別注意。

圖3 側線進站應答器鏈接數居核對

現核對某站正向通過BSF（NHK220+319）有源應答器報文線路速度、線路坡度數據，根據軌道區段數據范圍：本應答器組所屬閉塞分區開始至前方共9個閉塞分區，可以算出軌道區段數據長度共16 968 m，終點里程為（NHK237+287）即2373信號點。

現核對線路坡度數據，在核對過程中，可以分三步進行。

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

第二步核對第二變坡點至終點里程前一個變坡點間數據如圖4所示。

第三步核對最后一坡段數據，坡度為5‰上坡段，長度為NHK235+513至終點里程為的距離，得出1 774 m，報文數據正確。應答器線路坡度數據上坡為正，下坡為負，區段坡度合并時就小取值就是安全側。

線路速度數據核對方法與坡度數據核對一致，核對到第一段速度變化點的距離及速度和最后一段變化點速度及長度，之間數據核對相符即可，注意報文線路速度值可能會小于線路允許速度，如在高鐵中線路正向為310 km/h、反向為300 km/h，而報文中線路速度相對低一點，為正向300 km/h、反向為250 km/h，因線事宜。

圖4 應答器線路坡度數居核對

因應答器存儲數據容量有限且固定，當應答器組內部增加寫入特殊信息如RBC信息、分相區信息等較多時，只要滿足安全制動距離設計編制時會相應減少應答器線路速度等三項數據，即縮進數據終點。所以三項數據核對不能完全按照數據規范核對，不過數據描述的終點是相同的，且一定是閉塞分區的信號點。

3.4 臨時限速數據核對

對于側向接車進路，限速區長度為進站口應答器組至進站信號機距離加接車進路長度并加一個重疊區長度。重疊區是作為側線線路與正線線路實際長度不一而增加補充區段，其長度設定為80 m。

對于側向發車進路，限速有效區段長度為出站信號機處應答器組開始至出站口應答器組間距離并補齊一個重疊區長度。

現核對進路內無限速時BX有源報文臨時速度數據。如圖5所示。

圖5 應答器臨時速度數居核對

限速信息有效長度=40 m（BX至X距離）+899 m（區段長度和）+80 m（補充限速重疊區長度）=1 019 m，報文內有效長度值正確；

由于無限速，取線路速度最高允許速度80 km/h。報文限速數據正確。

列控限速管轄邊界位置應根據安全行車要求決定，對于站內通過進路中的兩組有源應答器，其限速管轄邊界為下一站出站前方第9個信號點外方100 m，如果下一站為中繼站，其邊界以中繼站有源應答器所在閉塞分區前方第8個信號點外方100 m，確保安全距離。

列控中心臨時限速管轄范圍超過32 km的應答器，其按相關要求進行限速10 m歸檔，一般這種特殊點會列入列控特殊說明。核對數據時，必須先核對分辨率及長度，確保數據有效性，雖然很多時候會滿足邊界要求，但不一定滿足歸檔要求。

圖6 列控中心管轄范圍核對

現核對某站SF-X通過進路的SF有源應答器報文臨時速度數據（全線限速160 km/h）,如圖6所示。按照計算公式：SF臨時限速有效長度=（本應答器組至前方站出站口距離+前方8個閉塞分區長度+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，臨時限速自動合并以安全側歸檔，取限速最小值，中括號內部數據為104 m（尾有效45 km/h），10 m歸檔后及時如下：

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

數據核對正確。

4 總結

提高現場人員核對技能，是生產及管理的需要，也是列控數據的準確性、維護現場運行安全的重要保障。列控數據報文編制原則隨著設備運用實踐會進行調整，不是一成不變的，所列舉的核對方法和核對依據僅供參考。

[1]臨時限速服務器技術規范（暫行）》（鐵運[2012]213）.

[2]《CTCS-3級列控系統應答器應用原則（V2.0）》(科技運[2010]21號).

責任編輯：宋 飛

來稿時間：2017-02-27