文志富
(北京全路通信信號研究設計院有限公司,北京 100073)
為實現運行在CTCS-3級的列車安全不減速地通過相鄰無線閉塞中心(以下簡稱RBC)的邊界,RBC設備之間必須實現移交功能。RBC移交采用RBC間直接通信的方式交換RBC移交信息,如圖1所示。

在RBC移交過程中,RBC1(移交RBC)負責向RBC2(接收RBC)發送移交預告信息(車載設備ID、RBC邊界的應答器組ID及列車數據等)、進路請求信息、移交通告信息、移交確認信息、移交取消信息。RBC2負責向RBC1發送進路信息、接管列車信息。
為消除RBC移交對列車正常運行的影響,車載設備應設置兩部獨立GSM-R通信電臺,當列車距RBC移交邊界一定距離(不小于列車走行40?s所需要的距離)時,在RBC1控制下,車載通過另一部電臺開始呼叫RBC2并進行連接注冊。
車載設備雙電臺正常時的移交流程如下。
1)列車在RBC1的控制區域內正常運行,且移動授權終點到達RBC移交邊界,RBC1向RBC2發送移交列車預告信息,并申請進路信息。
2)?RBC2接收到RBC1的移交列車進路申請信息,則根據控制范圍內聯鎖信息向RBC1發送相關進路信息。
3)?RBC1根據從RBC2接收的相關進路信息,向車載設備發送跨越RBC移交邊界移動授權。
4)?RBC2可根據RBC1最近一次進路請求內容主動發送新的進路信息。RBC1根據RBC2進路信息情況發送移動授權。
5)?RBC1判斷列車距離RBC移交邊界小于一定距離(目前配置為4.5?km),向車載設備發送RBC移交命令(信息包131),該命令包括至RBC移交邊界的距離、RBC2的ID以及RBC2的電話號碼。
6)?車載設備根據該電話號碼,啟動另一電臺呼叫RBC2并建立通信會話。車載設備與RBC2建立連接,在RBC2能夠對列車準確定位后,可以向車載設備發送移動授權。
7)?列車繼續前行,當列車最大安全前端通過RBC切換應答器,車載設備向兩個RBC發送基于該應答器的位置報告,同時車載設備應開始僅接受RBC2控制。
8)?RBC2接收到車載設備位置報告后,向RBC1發送列車接管信息,認為移交結束。
9)?列車尾部通過切換應答器組后,處于休眠模式的車載設備記錄RBC2的呼叫信息。
10)當列車最小安全末端通過切換應答器,車載設備向RBC1發送基于該應答器的位置報告。
11)當RBC1接收到位置報告后,將向車載設備發送消息終止通信會話(信息包42)。
12)車載設備執行終止會話消息流程,RBC移交過程結束。
2.2.1 內方軌道故障
當RBC2區域內進路狀態變為占用。RBC2根據線路數據進路屬性向RBC1發送縮短的進路相關信息(RRI),RBC1收到RBC2發送的RRI信息后,向接收RBC回復確認,同時向車載設備發送縮短移動授權信息(SMA)。
2.2.2 邊界軌道故障
RBC2區域內第一個進路狀態變為占用,如圖2所示。RBC2根據線路數據進路屬性向RBC1發送縮短的RRI,RBC1收到RBC2發送的RRI信息后,向接收RBC回復確認,同時向車載設備發送SMA。

1)?列車停在移交點前
列車收到SMA后在移交點前停車,司機可以手動選擇越行模式,跨越移動授權終點,進入RBC2范圍內,車載設備轉為目視模式,RBC1和RBC2退出移交狀態,RBC2斷開與車載設備的連接。列車通過切換應答器,讀取P131信息,并根據P131內容呼叫RBC2。RBC2在符合發送移動授權條件下,向列車發送移動授權。
2)?列車越過移交點
列車收到SMA后不能在移交點前停車,越過切換應答器,車載設備向兩個RBC發送基于該應答器的位置報告,同時車載設備轉為冒進模式(TR),并僅接受RBC2控制。列車停車后,車載設備轉為冒后模式(PT),向RBC2發送位置報告,?RBC2發送M6信息,車載設備退出冒后模式。
司機確認退出冒后,駕駛列車以目視模式運行,RBC2在符合發送移動授權條件下,向列車發送移動授權。
車載設備只有單個電臺工作時的移交場景與雙電臺移交不同之處在于,車載設備不會在收到RBC1發送的P131包之后馬上開始呼叫RBC2,而是等到列車最小安全末端通過切換應答器,車載設備斷開與RBC1的連接之后,才根據RBC1之前下達的移交命令,開始呼叫RBC2,建立與RBC2的連接。
從車載設備與RBC1斷開連接到與RBC2建立通信會話并獲得新移動授權,約需要40?s時間,此過程中車載設備使用RBC1先前提供的延伸到RBC2控制區域的移動授權監控列車運行。如果移交時間超過車地間允許通信中斷時間(20?s),將導致列車常用制動,列車正常運行會受到一定影響。
在移交過程中,可能出現車載設備雙電臺工作正常,但收到RBC1發送的P131后,無法與RBC2建立連接。在這種情況下,列車到達移交邊界前,車載設備使用RBC1提供的行車許可監控列車運行。
列車最大安全前端通過切換應答器時,車載設備向RBC1發送基于該應答器的位置報告,20?s后車載設備報無線超時,提示轉CTCS-2運行。RBC1收到該位置報告,向RBC2發送移交通告信息,并停止向RBC2請求進路信息,也丟棄RBC2?發送的進路信息。
列車最小安全末端通過切換應答器,車載設備向RBC1發送基于該應答器的位置報告,?RBC1接收到該位置報告后,向車載設備發送消息終止通信會話,車載設備執行終止會話消息流程。
RBC移交過程中,RBC間的通信中斷后,RBC1停止向車載設備發送任何應用層消息,期待車載設備在20?s后無線超時轉CTCS-2運行。
如果車載設備沒有轉CTCS-2模式,繼續以CTCS-3全監控模式(FS)運行,列車在到達移交邊界前,車載設備使用RBC1提供的行車許可監控列車運行,列車通過RBC移交邊界后,RBC2在符合發送移動授權條件下,向列車發送移動授權,對列車進行正常控制。
在RBC移交邊界,臨時限速常用,可分為RBC1內臨時限速、RBC2內臨時限速和跨越RBC邊界的臨時限速,其中RBC1的臨時限速處理與普通區域的臨時限速處理方式一致。
2.6.1 RBC2內的臨時限速處理
當RBC2中RBC1請求的進路范圍內存在臨時限速信息時,RBC2通過RRI發送給RBC1,RBC1把該臨時限速命令轉發給車載設備。
如果在列車通過移交邊界前,RBC2內臨時限速被取消,則RBC2通過進路相關信息發送取消臨時限速命令,RBC1把取消臨時限速命令轉發給車載設備。
2.6.2 跨越RBC邊界臨時限速處理
調度員下達跨越RBC邊界的臨時限速命令(TSR)后,TSRS會向RBC1和RBC2同時發送跨越RBC邊界的TSR,如圖3所示。

1)?設置臨時限速
如果RBC1先接收到臨時限速命令,則向車載設備發送M24+P65,設置到移交邊界的臨時限速,并根據限制條件向RBC2申請相關進路信息。如果RBC1先從RBC2處接收到帶有P65的相關進路信息,然后收到臨時限速命令,則向列車發送移動授權,包括RBC1收到的臨時限速和RBC2轉發的臨時限速。
如果RBC2先接收到臨時限速命令,則向RBC1發送帶有P65的相關進路信息,轉發從移交邊界到限速區終點;如果RBC2先從RBC1處接收到申請相關進路信息,然后才收到臨時限速命令,則根據參數限制,發送帶有P65的相關進路信息。
2)?取消臨時限速
如果RBC1先接收到撤銷臨時限速命令,則向車載設備發送M24+P66,撤銷到移交邊界的臨時限速,并根據限制條件向RBC2申請相關進路信息。如果RBC1先從RBC2處接收到帶有P66的相關進路信息,然后收到撤銷臨時限速命令,則向列車發送移動授權,撤銷RBC1收到的臨時限速和RBC2轉發的臨時限速。
如果RBC2先接收到撤銷臨時限速命令,則向RBC1發送帶有P66的相關進路信息;如果RBC2先從RBC1處接收到申請相關進路信息,然后才收到撤銷臨時限速命令,則根據參數限制,發送帶有P66的相關進路信息。
在RBC移交過程中,RBC2中RBC1請求進路范圍內的緊急區域被激活時,?RBC2會根據線路數據的進路屬性向RBC1發送授權縮短(SMA)信息。RBC1收到進路縮短(SMA)信息后,向RBC2回復確認,并向車載設備發送SMA。
從本文的分析可以看出,列車在通過RBC邊界的過程中,RBC設備之間、RBC與車載設備之間有大量的信息交互,實現RBC移交功能需要在CTCS-3級列控系統框架下車載設備與RBC設備緊密配合完成,對標準協議理解偏差或使用不同版本的標準,均可能導致移交失敗。
[1]鐵運[2012]212號 無線閉塞中心技術規范(暫行)[S].