CTCS-3級列控系統互聯互通單應答器組位置報告處理差異的分析

李 礫 上海鐵路局電務處

1 問題描述

2011年 4月 26日 19：03，滬杭高鐵G7367次列車（由CRH380A-6015動車組01端擔當）運行至七寶線路所時，列控車載設備在由C2等級轉入C3等級后，收到RBC發送的無條件緊急制動命令，觸發緊急制動停車。

2 問題分析

該動車組列控車載設備設備為北京和利時公司研發制造的CTCS3-300S型列控車載設備，地面RBC設備為通號公司研發制造的設備。經下載RBC數據分析發現，當列車通過B19定位單應答器組時，經過C2轉C3等級切換點時向RBC發送了P1位置信息包報告位置信息，RBC收到了車載發來的處于C2等級完全模式下的P1位置信息包（單應答器組位置報告），按照RBC的判斷邏輯，認為列控車載設備在完全模式下車載不能發送P1位置信息包，因此RBC判定列控車載設備發生了故障，向列控車載設備發送UEM（無條件緊急停車命令），列控車載設備接收到UEM后觸發緊急制動停車。具體場景見圖1。

圖1 滬杭高鐵列控系統單應答器組位置報告處理差異問題運營場景圖

根據鐵道部《CTCS-3級列控系統系統需求規范（SRS）（V1.0）》（科技運[2008] 127號）文件第七章第7.2.3.2節對于車對地使用P1位置信息包進行了規定"在單應答器組的情況下使用該信息包：如果LRBG（注：最近通過的應答器組）的方向未知但車載設備能夠向RBC報告下一個應答器組（以前檢測到的應答器組）來指示列車運行方向"，因此可以看出，車載向RBC發送P1信息包的條件有三項：

（1）經過單應答器組；

（2）LRBG方向未知（即未有鏈接關系）；

（3）可以通過兩個應答器組使RBC辨別出此單應答器組的方向，并由RBC通過消息45來給此單應答器組指定方向。

顯然，此時第一和第三得到滿足。對于第二條：車載在C2等級下發出P1位置信息包后一直未收到RBC發送的消息45（分配坐標系），所以在收到其他應答器組前，需要一直發送P1位置信息包，直至進入C3等級；進入C3等級后，列控車載設備開始使用鏈接信息，但鏈接關系是從收到在ETCS-5包鏈接關系中的應答器組開始有效。因此對于此單應答器組，經過它的時候還不使用鏈接關系（根據規范，C2等級下不使用鏈接關系），因此它的狀態一直是方向未知（即第二條滿足）。從鐵道部規范中定義發送P1位置信息包的條件可以看出，P1位置信息包的發送與否，與列控車載的模式并沒有關系。

下面，簡單探討分析P1位置信息包的用處，按照鐵道部規范描述，當列車經過由多個應答器組成的應答器組時，可以通過組內應答器的先后順序，判斷列車相對這組應答器組的方向；但經過單應答器組成的應答器組時，列車無法判斷相對此單應答器組的方向。因此需通過P1位置信息包來向地面RBC匯報此單應答器組相對于上一組應答器組的方向，從系統設計的角度，此時RBC通過兩組應答器組之間的位置坐標，識別出列車的運行方向后，通過向車載發送消息45的方式，使車載識別出經過此單應答器組的方向，之后列控車載設備即以P0位置信息包向RBC匯報位置。通過這種處理方式，可以使列控車載設備確定列車相對單應答器組的運行方向，提前獲得行車許可，提高了行車效率。

因此通過上述分析，該問題屬于典型的C3系統不同開發廠家設備之間的互聯互通問題，該問題集中體現在列控車載設備和RBC設備對于單應答器組位置報告處理邏輯上存在差異，從而導致列控車載設備觸發緊急制動停車。

3 解決方案

通過分析已明確為C3系統互聯互通存在問題，當存在P1包處理邏輯的列控車載設備和能接受P1位置信息包的地面RBC配合工作時，當列控車載設備發送P1位置信息包后，RBC會分配坐標系，列控車載設備識別出方向后會以P0位置信息包來向RBC匯報位置，不再發送P1位置信息包，從而不會引發RBC向列控車載設備發送UEM緊急停車命令，也就避免了停車問題。只有當存在P1包邏輯的列控車載設備和不能接受P1位置信息包的地面RBC配合工作時，才會出現此問題。因此，有三種方案可以解決此問題：

（1）統一列控車載設備標準：在CTCS3-300S型列控車載設備側去掉P1包的處理邏輯，使列控車載設備通過單應答器組時不再發送P1位置信息包，從而RBC也就不會發送UEM緊急停車命令；

（2）統一地面RBC標準：在收到列控車載設備發送的P1位置信息包后，根據列車運行的實際情況發送消息45分配坐標系，使列控車載設備能基于分配坐標系向RBC發送P0位置信息包，從而避免了列控車載設備向RBC發送P1位置信息包；

（3）優化地面應答器布置設計：將C2轉C3等級切換點前的由單應答器組成的應答器組改為由兩個及以上個應答器組成的應答器組，當列控車載設備經過兩個及以上應答器組成的應答器組時，根據規范將向RBC發送P0位置信息包，從而避免了RBC向列控車載設備發送UEM緊急停車命令的問題。

4 結束語

上述問題發生以后，經電務處組織分析并上報鐵道部后，鐵道部研究部署通號公司組織對地面RBC設備軟件進行了修改，此后未發生因列控車載設備與RBC設備對于單應答器組位置報告處理差異而導致停車的問題。