關于列控系統側向進路有源應答器報文數據范圍分析

譚坤輪

(北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070)

列控系統是客運專線的三大核心技術之一，是保證列車安全、有序、高效、高速運行的關鍵系統。本系統主要包括地面子系統和車載子系統，車載子系統通過地面子系統提供的線路信息、目標距離信息及進路狀態信息生成列車運行目標距離連續速度控制模式曲線。

1 問題介紹

1.1 原理介紹

在我國列車運行控制技術中，CTCS-2、CTCS-3 級別均配置有應答器設備[1]，其所采用的磁感應技術能夠為高速運行的車載子系統提供大量的固定信息和可變信息[2]。應答器可以簡單地理解為一個數據儲存器和發送器，通過車載天線激活該應答器，其就將本身的應答器報文或者經由地面電子單元傳輸的應答器報文發送至車載子系統。

1.2 問題發現

近年來各條客專線路聯調聯試發現列車經過側向進路時，當列車運行至線路正線時，車載系統計算的允許速度低于該線路允許速度的情況。如在某客專線路A 車站列車由1 道側線向XN 口發車進路，越過S1 出站信號機后，允許速度由80 km/h變為227 km/h，未達到250 km/h，如圖1 所示。

圖1 車站發車進路Fig.1 Departure routes of a station

2 場景分析

2.1 側向進路場景

根據各個車站站場布局的不同，側向進路包括側線接車-1、側線接車-2、側線接車-3、反向側線接車-1、反向側線接車-2、反向側線接車-3、發車-1、發車-2 等8 種[3]，如圖2 所示。

圖2 側向進路場景Fig.2 Scenario of sidings

2.2 問題分析

車站排列側向進路（含側向接車、反向側向接車、發車）時，進站有源應答器、反進站有源應答器、出站有源應答器需發送鏈接信息、進路數據、臨時限速信息[4]。

進路內軌道區段數量越多，有源應答器所描述的數據量越大，導致用于描述臨時限速信息的空間越小[5]。由側向進路場景可知，有源應答器描述相同距離的數據范圍數據時，進站有源應答器側向接車-2 描述的數據量大于側向接車-3，大于側向接車-1；反進站有源應答器反向側向接車-3 描述的數據量大于反向側向接車-2，大于反向側向接車-1；出站有源應答器發車-2 描述的數據量大于發車-1。

車載設備根據列車數據、行車許可和線路數據等基礎數據實時計算列車運行目標-距離連續速度控制模式曲線，并根據曲線對列車超速進行自動防護[6]。在相同進路下，有源應答器描述的線路數據范圍越遠，車載設備實時計算的列車允許速度越接近線路的允許速度，最大達到列車允許速度等于線路的允許速度[7]。

《列控系統應答器應用原則》（TB/T 3484-2017）規定如下，7.3.2 條：側向進路應答器組數據范圍應從該應答器至區間第一架正向通過信號機內方延伸一個不引起列車制動的距離。7.3.3 條：應答器組描述的數據終點應與閉塞分區邊界一致。

規范明確數據延伸范圍為“不引起列車制動的距離”是指列車從股道發車加速至該點可達到的最高實際運行速度（而非線路最高允許速度）對應的常用制動距離。

以某客專線路A 車站列車S1 至XN 發車為例，根據列控工程數據表，發車進路最后一個道岔105#岔尖至XN 信號機的距離為231 m，出站口XN 信號機至第一架通過信號機4162 的距離為1 457 m，計算可知發車進路中最后一個側向道岔至第一架通過信號機的距離為1 688 m，車載在進入升速區時需考慮車尾保持，若列車車長按210 m 計算，列車越過出站口的速度仍約為80 km/h，從出站口應答器組BXN 收到線路數據后延長控車曲線。

出站有源發車進路報文描述及車載收到應答器報文后的控車曲線如圖3 所示。

圖3 S1至XN報文控車曲線圖Fig.3 Telegram control curve from S1 to XN

通過以上控車曲線分析，結合站場實際情況計算，列車從80 km/h 加速至200 km/h 的距離至少需要約2 200 m，當加速區段長度小于該長度時，列車實際允許速度均在200 km/h 以下。因此該站BS1 有源應答器數據范圍描述可為4162 通過信號機再加一個200 km/h 對應的常用制動距離，即可在不影響運行效率的情況下滿足列車運行需求。

3 方案建議

《列控系統應答器應用原則》（TB/T 3484-2017）明確數據延伸范圍為“不引起列車制動的距離”是指列車從股道發車加速至該點可達到的最高實際運行速度（而非線路最高允許速度）對應的常用制動距離，在不影響列車實際運行效率的前提下，可最大限度減少因區間數據變化導致的后期列控中心軟件修改。

結合各車站實際站型并考慮適當的數據余量，減少后期因區間數據變化造成對列控中心軟件修改，形成統一規則便于用戶驗收和運營維護。在編制本線列控中心軟件時，有源應答器數據范圍以區間第一架通過信號機的最高實際運行速度以及當前點坡度考慮，數據范圍按此速度的最大常用制動距離并歸檔至閉塞分區末端。

實際運用過程中，車載系統根據列車數據、行車許可和線路數據等基本數據計算的允許速度低于該線路允許速度時，車載DMI 會發生“撞線”的現象[8]。一條線路各車站側向進路車載DMI 顯示的現象不一致，實際運用中會給車務人員造成困擾。

結合各車站實際站型并考慮適當的數據余量，確保車載DMI 顯示統一不發生“撞線”的現象，形成統一規則便于用戶驗收和運營維護。在編制本線列控中心軟件時，有源應答器數據范圍以區間第一架通過信號機的線路實際運行速度以及當前點坡度考慮，數據范圍按此速度的最大常用制動距離并歸檔至閉塞分區末端。

4 結束語

車地信息通信的主要介質是應答器。應答器所承載的數據對車載設備十分重要。因此應在最大的限度內保證車載設備接收到的數據與列控工程數據相對一致。在路況復雜的行車過程中，有源應答器所描述的數據量非常大，在最大限度保證與列控工程數據相對一致及不影響行車效率的前提下，有源應答器的數據適當留有余量，也可最大限度減少因區間數據變化導致的后期列控中心軟件修改。