一種點(diǎn)式應(yīng)答器模擬系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

劉繼光

摘 要：應(yīng)答器傳輸系統(tǒng)是一種點(diǎn)式信息傳輸設(shè)備，可用于城市軌道交通及大鐵路各級列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。它由車載設(shè)備和地面設(shè)備兩大部分組成。本文主要介紹一種應(yīng)答器的模擬系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：應(yīng)答器；系統(tǒng)；模擬

1 系統(tǒng)簡介

應(yīng)答器系統(tǒng)由車載設(shè)備和地面設(shè)備兩大部分組成。地面設(shè)備包含：地面電子單元（以下簡稱LEU）和歐標(biāo)應(yīng)答器（以下簡稱應(yīng)答器，其中包含無源應(yīng)答器和有源應(yīng)答器）；車載設(shè)備為應(yīng)答器傳輸模塊（以下簡稱為BTM），BTM由兩大模塊組成——車載查詢主機(jī)（以下簡稱為BTM主機(jī)）和車載天線（以下簡稱為BTM天線）。LEU通過串行通信接口或其他方式的接口與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖或列控中心連接，周期接收計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖或列控中心發(fā)送的實(shí)時(shí)變化的報(bào)文或信息，并連續(xù)向有源應(yīng)答器發(fā)送報(bào)文；BTM用于對應(yīng)答器報(bào)文的接收、濾波、數(shù)字解調(diào)與處理以及相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸。應(yīng)答器主要提供上行數(shù)據(jù)鏈路，實(shí)現(xiàn)地對車的數(shù)據(jù)傳輸。

本仿真系統(tǒng)可以單獨(dú)設(shè)置也可以結(jié)合信號道岔聯(lián)鎖系統(tǒng)組成一套完整的仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)不但能夠真實(shí)的展現(xiàn)點(diǎn)式應(yīng)答器的實(shí)物外形及使用原理，還可以通過實(shí)際操作，改變應(yīng)答器的報(bào)文，并通過終端完成應(yīng)答器的報(bào)文的讀寫和修改。

下圖為根據(jù)城軌信號原則結(jié)合信號道岔系統(tǒng)設(shè)計(jì)的點(diǎn)式應(yīng)答器布置方案：

2 設(shè)備組成

2.1 LEU仿真計(jì)算機(jī)及人機(jī)界面

采用高性能、高可靠性工業(yè)控制計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)LEU仿真軟件的運(yùn)行平臺。符合鐵路信號系統(tǒng)故障導(dǎo)向安全原則；大屏幕LED顯示器，完成HMI功能，通過語音、文本、特殊圖元變化等方式直觀的顯示應(yīng)答器報(bào)文傳輸及工作狀態(tài)。

2.2 BTM主機(jī)及顯示設(shè)備

ARM1176JZF-S核心（ARM11系列）700MHz，采用進(jìn)口高性能嵌入式微型計(jì)算機(jī)完成邏輯數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和運(yùn)算。通過擴(kuò)展的視頻和音頻接口能夠直觀的展現(xiàn)出列車刷過點(diǎn)式應(yīng)答器后的反映，可以擴(kuò)展與車載ATP的接口，給車載ATP提供所需的點(diǎn)式信息；能夠根據(jù)真實(shí)點(diǎn)式應(yīng)答器系統(tǒng)原理級鐵路現(xiàn)場使用方式反映點(diǎn)式信息的采集及處理邏輯。應(yīng)答器應(yīng)與列車運(yùn)動建立邏輯關(guān)系，錯(cuò)誤時(shí)應(yīng)能給出提示及報(bào)警。

通過專門的小型高性能彩色顯示屏及特殊設(shè)計(jì)的HMI界面和語音提示功能，實(shí)時(shí)的告訴學(xué)員和被訓(xùn)人員，列車通過點(diǎn)式應(yīng)答器的狀態(tài)。擴(kuò)展了真實(shí)車載BTM的功能，更貼合于實(shí)訓(xùn)和教學(xué)的要求。

2.3 應(yīng)答器車載天線

通過最新的高頻射頻技術(shù)實(shí)時(shí)，可靠地采集地面點(diǎn)式應(yīng)答器的報(bào)文。能夠從外形及原理上完全仿真點(diǎn)式應(yīng)答器。

3 設(shè)備功能

3.1 固定信息應(yīng)答器（無源）

采用高可靠性的RFID固定信息芯片，仿真真實(shí)可變應(yīng)答器的功能及外形，可以通過LEU實(shí)時(shí)改寫其中的報(bào)文內(nèi)容，同時(shí)能夠永久存儲人工編制的固定報(bào)文，也可以在特殊手持報(bào)文讀寫裝置來改變其中的報(bào)文內(nèi)容。報(bào)文編制符合EN SUBSET036標(biāo)準(zhǔn)及TB要求。

3.2 可變信息應(yīng)答器（有源）

采用高可靠性的高頻射頻固定信息芯片，仿真真實(shí)固定應(yīng)答器的功能及外形，能夠永久存儲人工編制的固定報(bào)文，可以在特殊手持報(bào)文讀寫裝置來改變其中的報(bào)文內(nèi)容。報(bào)文編制符合EN SUBSET036標(biāo)準(zhǔn)及TB要求。

列車通過可變應(yīng)答器時(shí)不但能夠在地面和車載顯示設(shè)備顯示其可變應(yīng)答器編號，同時(shí)可以顯示其所代表的前方信號機(jī)燈色，完全體現(xiàn)了可變應(yīng)答器的功能原理，并且用多媒體的形式展現(xiàn)出來，達(dá)到真實(shí)設(shè)備所沒有的仿真效果。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：遼寧省交通高等?？茖W(xué)校）