新型列控系統電子地圖臨時限速發送方案探討

王耀偵

（1．北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070；2．北京市高速鐵路運行控制系統工程技術研究中心，北京 100070）

1 概述

臨時限速是指線路固定限速以外的、具有時效性的限速，包括施工、維修引起的計劃性限速，自然災害、設備故障引起的突發性限速等。新型列控系統中由臨時限速服務器（TSRS）向車載設備發送電子地圖，電子地圖含軌道地理信息文件（包括線路經緯度等信息）和固定應用數據文件（包括線路坡度、線路靜態限速、道岔和應答器信息等），不含臨時限速信息。車載設備結合電子地圖、自身衛星定位信息等實現多源融合定位，結合行車許可等信息生成目標距離曲線監控列車運行。

新型列控系統中車載設備增加后備監控運行模式，后備監控模式是新型列控系統進入后備運行時的車載工作模式。列車停車后，車載設備定位功能正常且具備線路數據等信息，經司機確認后進入該模式，在該模式下，車載設備能夠適應自動站間閉塞方式，以目標距離模式曲線監控列車安全運行。在后備監控模式下，由司機輸入臨時限速，車載設備根據新的臨時限速，結合收到的應答器閉塞授權信息，生成目標距離制動曲線監控列車運行。然而，由司機手動輸入臨時限速的方式在一定程度上增加了司機的勞動強度，并且存在輸入錯誤的風險。

針對上述問題，本文提出一種新型列控系統電子地圖臨時限速發送方案。電子地圖增加臨時限速信息，TSRS實時向車載設備發送臨時限速信息，從而提高系統的可用性。

2 臨時限速發送方案

TSRS基于進站和反向進站口應答器按[ETCS-65]臨時限速信息包生成該應答器單方向臨時限速管轄范圍內的臨時限速報文。

新型列控系統管轄范圍內，當前方站具備直向通過條件時，應答器單方向臨時限速管轄范圍包含至前方站一離去；當前方站僅有側線進站條件時，應答器單方向臨時限速管轄范圍至前方站進站信號機。在新型列控系統管轄范圍內，提供臨時限速的應答器方向固定為僅面向所在的區間側。具體如圖1所示。

圖1 應答器單方向臨時限速管轄范圍示意Fig.1 Schematic diagram of TSR setting area of Balise in single direction

TSRS以電子地圖塊為單位向車載設備發送電子地圖臨時限速，臨時限速報文以進站和反向進站口應答器所屬地圖塊為單位向車載設備更新下載，如圖2所示。TSRS向車載設備發送的電子地圖臨時限速信息僅供車載設備后備模式使用。

圖2 電子地圖臨時限速發送范圍示意Fig.2 Schematic diagram of TSR transmitting area in digital map

TSRS僅向車載設備發送已執行的臨時限速（含執行成功和未知狀態的臨時限速）。TSRS在以下任一場景需向車載設備發送臨時限速：

TSRS檢測到車載設備臨時限速CRC與本地不一致時；

TSRS本地臨時限速命令發生變化時；

相鄰TSRS提供的臨時限速報文發生變化時。

3 TSRS間接口

由于既有相鄰TSRS間交互的臨時限速信息有限，因此相鄰TSRS間需互傳臨時限速重疊區臨時限速報文，以確保向列車發送臨時限速的完整性。重疊區臨時限速報文應包含電子地圖重疊區內全部進站和反向進站口應答器的相關信息，具體如表1所示。單個應答器的臨時限速報文應包含在同一個重疊區臨時限速報文中。在一次刷新過程中，發送方收到接收方的確認包后不再重復發送臨時限速報文。

表1 重疊區臨時限速報文Tab.1 TSR message in overlap area of digital map

接收方收到來自發送方的全部重疊區臨時限速報文后，應進行確認。重疊區臨時限速報文確認信息包格式如表2所示。

表2 重疊區臨時限速報文確認Tab.2 Acknowledgement of TSR message in overlap area of digital map

1) 當TSRS間重疊區臨時限速發生變化時，TSRS間應互傳重疊區臨時限速報文（含執行成功和未知狀態的臨時限速）。并且TSRS僅向相鄰TSRS發送本地主控的重疊區臨時限速報文。

2) 若TSRS間連接正常，則每隔3 min執行臨時限速報文刷新流程；重疊區臨時限速刷新流程應與既有TSR刷新請求流程間隔1 min執行。重疊區臨時限速報文優先級低于既有臨時限速處理相關信息包和TSRS間狀態檢測報告，高于TSRS間區間方向信息。

3) 當TSRS重啟或TSRS間通信初始恢復時，TSRS間應執行重疊區臨時限速報文刷新流程。

4) 若TSRS間通信中斷，則TSRS應繼續使用已保存的重疊區臨時限速報文，直至與TSRS恢復連接后更新相關數據。

5) 若TSRS間通信中斷，則不允許在臨時限速重疊區設置新的臨時限速。

6) 若TSRS從未收到來自相鄰TSRS的重疊區臨時限速報文，則按照相鄰TSRS在臨時限速重疊區無限速報文處理。接收方收到來自發送方的全部重疊區臨時限速報文后，方可使用。

4 方案影響分析

由于臨時限速是動態信息，TSRS向車載設備發送電子地圖的時機或場景、數據量增加，但實際運營中臨時限速通常在天窗點設置，因此影響在可接受范圍；此外，相鄰TSRS間在既有接口功能基礎上需交互重疊區臨時限速報文，會增加TSRS邏輯復雜度，并且當雙方通信中斷或由于其他原因導致重疊區臨時限速報文交互失敗時，應通過運營管理或人工介入的方式保證重疊區限速的正確性、運營的安全性。

5 結束語

本文對新型列控系統電子地圖臨時限速發送方案進行探討，在現有電子地圖中增加臨時限速信息，TSRS實時生成臨時限速報文，并發送至車載設備，車載設備在后備監控模式下，結合臨時限速以及應答器閉塞授權信息等，生成目標距離模式曲線監控列車安全運行。本方案可提高系統后備模式的可用性，進而提高新型列控系統的可用性。