城市高鐵LKDR—S型RBC發起無條件緊急停車場景簡析

摘 要：高速鐵路列車能否平穩、高速的運行取決于列車與RBC的實時信息交互。但是，日常高鐵列車運營時，往往出現各種類型的故障現象，造成列車降速或者停車，嚴重影響了高鐵的運輸組織效率。對LKDR-S型RBC發起無條件緊急停車的故障場景進行簡要分析，為確保高鐵列車安全運行提供依據。

關鍵詞：高鐵；RBC；UEM；異常

現代高鐵列車速度的提高需要對其實施更為精確的控制，這就需要高鐵動車組、地面信號設備間實時傳輸大量信息?，F代高鐵采用無線傳輸GSM-R網方式來實現車地之間雙向、大容量、實時信息傳遞，RBC即為實現此功能而設置。

RBC（無線閉塞中心）通過獲取高鐵列車車載ATP 設備提供的當前狀態、鐵路既有信號聯鎖設備提供的進路狀態、軌道占用狀態、TSRS提供的線路臨時限速命令等，由RBC內部邏輯運算、比對輸出產生針對所控列車的行車許可（MA）等控制信息并通過GSM-R無線網絡傳輸給高鐵列車車載設備ATP并生成速度-距離曲線，從而保證高鐵動車組高速、平穩運行。

一、RBC系統簡介

LKDR-S型RBC（無線閉塞中心）目前主要運用于鄭州至西安的高鐵線路，主要功能是：根據聯鎖系統中鎖閉的進路，將移動授權指令通過GSM-R發送到列車上，替換常規信號系統中的道旁信號。RBC還可以向列車發送有關永久性和臨時性限速、線路坡度、線路適應性和軌道條件等信息。在RBC控制區域內，由RBC控制的所有列車的移動均經RBC授權（目視行車狀態除外）向前運行并及時為列車延伸行車許可保證列車運行。

二、高鐵列車與RBC消息交互

RBC（無線閉塞中心）對列車運行的控制是通過列車注冊開始的，列車接近無線閉塞中心的控制范圍時，列車與無線閉塞中心建立通信的過程。注冊成功后，列車與RBC之間就建立起實時、雙向的通信信道，RBC開始對列車實施控制。通過列車注銷無線閉塞中心終止列車的運行控制或將列車的運行控制權交給下一個RBC。

當高鐵列車實時運行時，若前方軌道電路有占用信息，RBC會給車載設備發CEM，即有條件緊急停車。本趟列車每過一個軌道區段，RBC系統認為有車占用，就會給車發CEM。列車收到CEM后，會給RBC發送無線消息147（緊急停車確認），根據無線消息147中的變量參數比對分析，當列車認可此CEM時，基于安全考慮，RBC會給列車發送UEM，即無條件緊急停車。列車收到無條件緊急停車信息后，車載ATP設備將觸發緊急制動，直至列車停穩。

三、RBC發起M16常用處理情景

在實際運用中，RBC向高鐵列車發起M16的情況時有發生，導致列車停車，嚴重影響高鐵運行效率，通過日常比對分析，將RBC發起M16的常用處理情景進行總結分類。

（一）RBC在時間周期內未及時收到列車確認消息

根據RBC處理邏輯，每當列車占用一個軌道區段，基于安全考慮，RBC會向列車發送CEM，即M15（有條件緊急制動），需要列車回復M147（緊急停車確認），確認此區段是否為該列車占用，若在時間周期內，即50S內未收到M147（緊急停車確認），RBC會向列車發起UEM，即M16（無條件緊急制動）要求列車停車。

（二）列車進路降級

根據RBC處理邏輯：由于列車運行至站內出現無線超時，RBC未能及時收到列車更新的位置報告，當列車進路解鎖時，RBC仍將列車定位于進路上，基于安全考慮RBC發起UEM。

由上圖，RBC收到聯鎖發送的由S2—XF的進路狀態變為“不可用”的信息，由于無線超時，RBC未收到車載更新的位置報告，RBC收到車載報告的LRBG始終為NID_BG = 3604應答器（該應答器在鄭西高鐵澠池南站IIG上）。這樣，當RBC收到車載的LRBG仍在股道上，當進路出現降級時，以應答器3604為LRBG的MA無法驗證通過，RBC向車載發送UEM（圖2）。

同時，在其他故障現象中，我們發現軌道區段也有可能會發生未分配的狀態，影響到列車的MA的正常延伸。通過比對分析，我們得出RBC正常情況下將某個已分配的軌道區段置為未分配的條件有以下幾條：

首先，從聯鎖占用情況看，該軌道區段是被正常依次占用的，且該軌道區段及其前一個軌道區段已順序出清；

其次，列車的最大安全前端和最小安全后端均未被RBC定位于該軌道區段上；

最后，滿足以上兩點的前提下，RBC在為該列車更新MA時，會將該軌道區段置為未分配。

（三）列車發送變量接受M15

根據RBC處理邏輯，每當列車占用一個軌道區段， RBC會向列車發送CEM，即M15（有條件緊急制動），需要列車回復M147（緊急停車確認），確認此區段是否為該列車占用。若M147中變量Q_EMERGENCYSTOP = 0說明列車接受有條件緊急停車，RBC收到后會向列車發起UEM，即M16（無條件緊急制動）要求列車停車。

由上圖：某車故障為RBC1向列車發送M15（有條件緊急制動），要求該高鐵列車確認5898AG是否為其占用，之后列車回復M147（緊急停車確認），其中Q_EMERGENCYSTOP = 0表示列車接受有條件緊急停車，隨后，RBC1向列車發送M16（無條件緊急制動）要求列車停車（圖3）。

（四）車載模式轉換下的M16信息

根據RBC處理邏輯，當高鐵列車進行級簡轉換，即CTCS-2轉CTCS-3流程中，RBC已經發送了轉入C3的P41信息包且收到列車確認；再向列車發送第一條MA，如果第一條MA在18s未收到確認的話，會向列車發送立即轉入C2等級的P41；如果立即轉入C2等級的P41在時間周期-18s未收到確認的話，RBC會發起UEM要求列車停車。

（五）列車在RBC交權過程中的信息異常

根據RBC處理邏輯，RBC交權流程取消后啟動18S的計時器，在該計時器內RBC將會向列車發送一條縮短的MA（行車許可），該條縮短的MA需要列車回復M146（確認）進行確認。若在18S的計時器內，RBC沒有收到列車回復M146（確認）消息，RBC將會向列車發起M16（無條件緊急停車）要求列車停車。

例如某故障現象（圖4）：RBC3向列車發送M3（行車許可），該MA為縮短的MA，需要列車回復M146進行確認，隨后RBC3收到列車發送的M146（確認），但09：29：57.440-09：29：57.788（一個周期內）RBC共收到3條列車發送的消息，根據處理邏輯RBC每個周期內（500ms）只能處理一條消息，該周期內M146 RBC沒作處理。之后，RBC3向列車發送M3（行車許可），該MA為縮短的MA，需要列車回復M146進行確認；但在18s的時間周期內并未受到列車對縮短的MA的回復，最終RBC向列車發起無條件緊急停車。

四、結語

由上述分析不難看出，RBC向高鐵列車發起無條件緊急停車是由多種原因造成的，但最終導致的結果卻是相同的，都會大大降低高鐵列車的運營安全以及運營效率，在發送旅客數量以及時間上大打折扣。作為高鐵信號分析人員，我們需理清思路、分門別類，尤其注重日常分析故障的能力，加強英語翻譯以及掌握車地通信時間周期等技術指標，學會利用日志分析軟件中的快捷工具，提高分析質量，快速定位故障原因，就能快速分析找出原因真正所在。同時更希望能拋磚引玉，與大家共同提高，為高鐵可靠高速的運行進行有益的探討。

參考文獻：

[1]王力行.RBC主動發起掛斷場景簡析.河南鐵道，2015，（03）.

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

作者簡介：

王丹，鄭州鐵路局鄭州電務段，助理工程師。研究方向：鐵路控制工程。