莞惠城際鐵路CTCS2+ATO列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用方案研究

焦大偉

（北京全路通信信號研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 100070）

莞惠城際鐵路CTCS2+ATO列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用方案研究

焦大偉

（北京全路通信信號研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 100070）

莞惠城際鐵路采用CTCS2+ATO列控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)站間自動運(yùn)行、列車運(yùn)行自動調(diào)整等功能。結(jié)合莞惠城際試驗(yàn)段的試驗(yàn)成果，對CTCS2+ATO列控系統(tǒng)應(yīng)答器設(shè)置、報(bào)文定義和列控?cái)?shù)據(jù)編制進(jìn)行描述，用于指導(dǎo)莞惠城際鐵路工程設(shè)計(jì)，并為其他同級別城際鐵路提供參考。

ATO；城際鐵路；應(yīng)答器

1 概述

莞惠城際鐵路采用CTCS2+ATO列控系統(tǒng)，滿足列控超速防護(hù)、列車自動運(yùn)行調(diào)整、列車自動駕駛、站臺精確定位停車、列車門與站臺門防護(hù)及聯(lián)動控制、站臺緊急關(guān)閉防護(hù)等工程。地面系統(tǒng)中設(shè)置精確定位應(yīng)答器實(shí)現(xiàn)列車的精確定位，本文就莞惠城際鐵路定位應(yīng)答器設(shè)置、報(bào)文定義及編制、列控?cái)?shù)據(jù)表編制等進(jìn)行研究，并提出合理解決方案。

2 應(yīng)答器布置原則

2.1股道定位應(yīng)答器

為保證ATO系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)股道的精確定位停車，在車站和無配線站的股道設(shè)置股道精確定位應(yīng)答器組（JD）。

2.1.1有岔車站

2.1.1.1應(yīng)答器布置原則

1） 股道雙向均采用ATO模式運(yùn)行

有岔站股道雙向ATO運(yùn)行定位應(yīng)答器配置示意如圖1所示。

a.車站股道共設(shè)置5組精確定位應(yīng)答器組。

b.所有定位應(yīng)答器組均為單應(yīng)答器組成。

c.JD1、JD2應(yīng)答器組用于反向定位，JD4、JD5應(yīng)答器組用于正向列車定位，JD3應(yīng)答器組用于雙向定位。

2）股道僅單向采用ATO模式運(yùn)行

有岔站股道單向ATO運(yùn)行定位應(yīng)答器配置示意如圖2所示。

a.車站股道共設(shè)置3組精確定位應(yīng)答器組。

b.所有定位應(yīng)答器組均為單應(yīng)答器組成。

圖1　有岔站股道雙向ATO運(yùn)行定位應(yīng)答器配置示意

圖2　有岔站股道單向ATO運(yùn)行定位應(yīng)答器配置示意

c.JD2、JD3應(yīng)答器組用于正向列車定位，JD1應(yīng)答器組用于雙向定位。

2.1.1.2應(yīng)答器鏈接

有岔站定位應(yīng)答器鏈接示意如圖3所示。

1）BX應(yīng)答器組鏈接BS3、JD3、BX3應(yīng)答器組。

2）BS3應(yīng)答器組鏈接JD3、BX3應(yīng)答器組，側(cè)向通過進(jìn)路時(shí)，要取消有源應(yīng)答器中鏈接包。

3）JD3應(yīng)答器組正向鏈接JD4、JD5、BX3應(yīng)答器組，反向鏈接JD2、JD1、BS3應(yīng)答器組。

4）JD1、JD2、JD4、JD5應(yīng)答器組中均不設(shè)置應(yīng)答器鏈接包。

5）反向運(yùn)行時(shí)，應(yīng)答器鏈接原則和正向一致。

圖3　有岔站定位應(yīng)答器鏈接示意

2.1.2無配線車站

2.1.2.1應(yīng)答器布置原則

1）股道雙向均采用ATO模式運(yùn)行

無配線站股道雙向ATO運(yùn)行定位應(yīng)答器配置示意如圖4所示。

a.車站股道共設(shè)置5組精確定位應(yīng)答器組。

b.所有定位應(yīng)答器組均為單應(yīng)答器組成。

c.JD1、JD2應(yīng)答器組用于反向定位，JD4、JD5應(yīng)答器組用于正向列車定位，JD3應(yīng)答器組用于雙向定位。

圖4　無配線站股道雙向ATO運(yùn)行定位應(yīng)答器配置示意

2）股道僅單向采用ATO模式運(yùn)行

無配線站股道單向ATO運(yùn)行定位應(yīng)答器配置示意如圖5所示。

a.車站股道共設(shè)置3組精確定位應(yīng)答器。

b.所有定位應(yīng)答器組均為單應(yīng)答器組成。

c.JD2、JD3應(yīng)答器組用于正向列車定位，JD1應(yīng)答器組用于雙向定位。

3）兼做中繼站的無配線車站，正向進(jìn)站/反向進(jìn)站應(yīng)答器組由于設(shè)置CTCS-11信息包后可能超出應(yīng)答器容量，需組內(nèi)增加1個(gè)無源應(yīng)答器單獨(dú)設(shè)置該信息。

2.1.2.2應(yīng)答器鏈接

1）兼做中繼站的無配線車站

兼做中繼站無配線站定位應(yīng)答器鏈接示意如圖6所示。

a.BX應(yīng)答器組鏈接JD3、BSN應(yīng)答器組。

b.JD3應(yīng)答器組正向鏈接JD4、JD5、BSN應(yīng)答器組，反向鏈接JD2、JD1、BX應(yīng)答器組。

c.JD1、JD2、JD4、JD5應(yīng)答器組中均不設(shè)置應(yīng)答器鏈接包。

圖5　無配線站股道單向ATO運(yùn)行定位應(yīng)答器配置示意

圖6　兼做中繼站無配線站定位應(yīng)答器鏈接示意

d.反向運(yùn)行時(shí)，應(yīng)答器鏈接原則和正向一致。

2）其他無配線車站

其他無配線站定位應(yīng)答器鏈接示意如圖7所示。

a.JD1應(yīng)答器組外方最近的應(yīng)答器組B1鏈接JD3應(yīng)答器組和JD5應(yīng)答器組外方最近的應(yīng)答器組B3。

b.JD3應(yīng)答器組正向鏈接JD4、JD5、B3應(yīng)答器組，反向鏈接JD2、JD1、B1應(yīng)答器組。

c.JD1、JD2、JD4、JD5應(yīng)答器組中均不設(shè)置應(yīng)答器鏈接包。

d.反向運(yùn)行時(shí)，應(yīng)答器鏈接原則和正向一致。

圖7　其他無配線站定位應(yīng)答器鏈接示意

2.2通信會話管理應(yīng)答器

首先，可以考慮為軍校學(xué)員開設(shè)世界軍事名著英文原著或通行英譯本閱讀相關(guān)的課程。在該課程上向?qū)W員介紹世界軍事名著、作者概況、創(chuàng)作背景、軍事價(jià)值、精彩片段、相關(guān)軍事行動等，引導(dǎo)學(xué)員閱讀該名著，教授學(xué)員一些閱讀、摘錄和記筆記的方法，培養(yǎng)學(xué)員的閱讀興趣和自主閱讀能力。

在城際鐵路信號系統(tǒng)中，采用ETCS-42包向車載設(shè)備發(fā)送通信控制服務(wù)器的設(shè)備編號和呼叫電話號碼，用于列車車載設(shè)備呼叫通信控制服務(wù)器并注冊。ETCS-42包設(shè)置在各車站的FJZ應(yīng)答器組的無源應(yīng)答器中。

3 應(yīng)答器報(bào)文配置及定義原則

3.1定位應(yīng)答器報(bào)文配置

3.1.1有岔車站

1）JD3應(yīng)答器組中設(shè)置正向有效和反向有效的CTCS-11包各1份。

2）JD1、JD2、JD4、JD5應(yīng)答器組中設(shè)置單方向的CTCS-11包，其中JD1、JD2應(yīng)答器組為反向有效，JD4、JD5應(yīng)答器組為正向有效。

3）股道兩側(cè)的出站應(yīng)答器組中，增加定位應(yīng)答器CTCS-11數(shù)據(jù)包，其中BS3應(yīng)答器組中的CTCS-11數(shù)據(jù)包用于正向股道定位（正向有效），BX3應(yīng)答器組中的CTCS-11數(shù)據(jù)包用于反向股道定位（反向有效）。

3.1.2無配線車站

1）JD3應(yīng)答器組中設(shè)置正向有效和反向有效的CTCS-11數(shù)據(jù)包各1份。

2）JD1、JD2、JD4、JD5應(yīng)答器組中設(shè)置單方向的CTCS-11數(shù)據(jù)包，其中JD1、JD2應(yīng)答器組為反向有效，JD4、JD5應(yīng)答器組為正向有效。

3）JD1和JD5應(yīng)答器組外方B1和B3應(yīng)答器組中，增加定位應(yīng)答器CTCS-11數(shù)據(jù)包，其中JD1應(yīng)答器組外方B1應(yīng)答器組中的CTCS-11數(shù)據(jù)包用于正向股道定位（正向有效），JD5應(yīng)答器組外方B3應(yīng)答器組中的CTCS-11數(shù)據(jù)包用于反向股道定位（反向有效）。

3.2通信會話應(yīng)答器報(bào)文配置

各車站FJZ應(yīng)答器組中的無源應(yīng)答器配置通信會話應(yīng)答器報(bào)文ETCS-42包。

3.3應(yīng)答器報(bào)文定義

3.3.1CTCS-11報(bào)文包配置

CTCS-11數(shù)據(jù)包定義如表1所示。

表1　CTCS-11信息包（股道信息包）

報(bào)文配置原則：

1）Q_DIR驗(yàn)證方向：應(yīng)與列車在股道上的運(yùn)行方向一致。

2）距離長度分辨率：統(tǒng)一填寫00（分辨率為10 cm）。

3）站臺門位置：根據(jù)工程數(shù)據(jù)填寫，按照股道正向方向確定站臺門位置，股道雙側(cè)都設(shè)置站臺門時(shí)，填寫站臺門位置為雙側(cè)。

4）股道編號：按照相應(yīng)編號原則定義，參見《城際鐵路信號系統(tǒng)設(shè)備編號規(guī)則》。

5）D_STOP距離測量原則：為本應(yīng)答器中心點(diǎn)到站臺第一扇滑動門中心點(diǎn)之間的距離，由工程數(shù)據(jù)提供。

3.3.2ETCS-42包報(bào)文配置

ETCS-42數(shù)據(jù)包定義如表2所示。

表2　ETCS-42信息包（通信管理信息包）

報(bào)文配置原則：

1）NID_RADIO為所呼叫的CCS電話號碼。

2）CCS編號，按照《城際鐵路列控系統(tǒng)地面設(shè)備編號規(guī)則》進(jìn)行編號。

3）當(dāng)列車需要從一個(gè)CCS管轄范圍進(jìn)入到另一個(gè)CCS管轄范圍時(shí)，在前一個(gè)CCS管轄的最后一個(gè)車站出站口無源應(yīng)答器中寫入ETCS-42包，其中NID_RADIO和NID_RBC填寫下一個(gè)需要鏈接的CCS電話號碼和設(shè)備編號。

4）如果列車從CCS管轄區(qū)域進(jìn)入非城際鐵路信號系統(tǒng)區(qū)域，則ETCS-42包中的Q_RBC填寫為0，表示終止通信。

5）在部分通信質(zhì)量較差區(qū)間，可根據(jù)需要在應(yīng)答器組中設(shè)置ETCS-42包，以便無線通信中斷后重新呼叫。

4 列控工程數(shù)據(jù)表編制原則

為實(shí)現(xiàn)列車的精確定位，需在既有列控工程數(shù)據(jù)表中增加“站臺門信息表”，站臺門信息表編制原則如表3所示。

1）“所屬車站”欄中填寫車站名稱。

2）“所屬股道”欄中填寫股道定位應(yīng)答器所在股道。

表3　站臺門信息表（示意）

3）“門側(cè)信息”欄中填寫站臺門對應(yīng)正向運(yùn)行在股道應(yīng)答器的左側(cè)或右側(cè)。

4）股道編號原則詳如表4所示。

表4　股道編號原則表

股道編號原則表編制說明：

a.大區(qū)編號、分區(qū)編號和車站代碼為所屬列控中心管轄車站（列控主控站）的編碼，車站序號和股道序號為所屬聯(lián)鎖管轄車站（聯(lián)鎖主控站）的序號。

b.車站序號原則為：

0僅用于表示本站（聯(lián)鎖主控站）；

1～7編碼用于表示車站（聯(lián)鎖主控站）管轄的無配線站序號，按照車站（聯(lián)鎖主控站）所管轄的無配線站按下行方向依次編制；

如果車站（聯(lián)鎖主控站）存在多場時(shí)， 1～7的編碼也用于各個(gè)車場的編碼。

c.股道序號為信號平面布置圖上設(shè)計(jì)的股道號。

d.“股道編號”欄中填寫格式為：大區(qū)編號-分區(qū)編號-車站代碼-車站序號+股道序號。

5）“股道正向終端”和“股道反向終端”欄中根據(jù)現(xiàn)場測量結(jié)果填寫股道定位應(yīng)答器中心與站臺門活動門中心間距離（m），測量數(shù)據(jù)精確到0.1 m。

6）“備注”欄中填寫股道中心處定位應(yīng)答器（如本文中股道雙向均采用ATO模式運(yùn)行情況的JD3應(yīng)答器組和股道僅單向采用ATO模式運(yùn)行情況的JD1應(yīng)答器組）的應(yīng)答器編號。

5 結(jié)束語

本文對城際鐵路CTCS2+ATO列控系統(tǒng)模式下的應(yīng)答器布置、應(yīng)答器報(bào)文配置及列控?cái)?shù)據(jù)表的編制提出合理方案，并在莞惠城際鐵路得到驗(yàn)證，對其他同等類型的城際鐵路具有借鑒意義。

［1］鐵總科技［2013］79號 城際鐵路CTCS2+ATO列控系統(tǒng)暫行總體技術(shù)方案［S］.

［2］科技運(yùn)函［2014］101號 城際鐵路CTCS2+ATO列控系統(tǒng)測試大綱專家評審意見［S］.

［3］運(yùn)電高信函［2012］426號 珠三角城際軌道交通ATO系統(tǒng)用戶需求專家評審意見［S］.

［4］科技運(yùn)［2010］136號 CTCS2級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則（V2.0）［S］.

［5］運(yùn)基信號［2010］346號 列控系統(tǒng)工程數(shù)據(jù)表編制規(guī)定V2.0［S］.

CTCS2 + ATO signaling system is applied in Guanhui intercity railway to realize automatic train operation between stations， automatic train operation adjustment and other functions. Based on the experimental achievement for the test section in Guanhui intercity railway， the paper describes the setting of balises， the defi nition of train control messages and the preparation of train control data， for providing guidance for the project design of Guanhui intercity railway and reference for other similar intercity railway projects.

ATO； intercity railway； balise

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.04.003

2016-04-07）