應(yīng)答器及地面電子單元LEU培訓(xùn)資料.doc

應(yīng)答器及地面電子單元 應(yīng)答器及地面電子單元 LEULEU 培訓(xùn)資料培訓(xùn)資料 20092009 年年 2 2 月月 目 錄 1 1 CTCS2CTCS2 級(jí)系統(tǒng)描述級(jí)系統(tǒng)描述1 1 2 2 應(yīng)答器及應(yīng)答器及 LEULEU1 1 2 1 LEU 功能及工作原理1 2 1 1 報(bào)文接收2 2 1 2 邏輯控制單元2 2 1 3 功率放大3 2 2 應(yīng)答器結(jié)構(gòu)和原理3 2 2 1 應(yīng)答器結(jié)構(gòu)3 2 2 2 應(yīng)答器機(jī)械特性4 2 2 3 應(yīng)答器抗雜物理能力4 2 2 4 應(yīng)答器運(yùn)用環(huán)境4 2 2 5 應(yīng)答器工作原理5 3 3 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)8 8 3 1 用戶數(shù)據(jù)8 3 1 1 用戶數(shù)據(jù)表基本要求8 3 1 2 用戶數(shù)據(jù)表格式和填寫說明9 3 2 報(bào)文10 3 2 1 報(bào)文格式10 3 2 2 報(bào)文編制原則12 4 4 數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寫入1818 4 1 應(yīng)答器數(shù)據(jù)寫入流程18 4 1 1 設(shè)備數(shù)據(jù)單說明19 4 1 2 數(shù)據(jù)寫入20 4 1 3 讀取校核21 4 2 LEU 數(shù)據(jù)寫入流程23 4 2 1 數(shù)據(jù)寫入24 4 2 2 讀取校核24 5 5 LEULEU 亮燈含義亮燈含義2626 5 1 CALE 板26 5 2 CRTE 板26 5 3 SLEB 板27 6 6 試驗(yàn)車檢查重點(diǎn)試驗(yàn)車檢查重點(diǎn)2828 6 1 應(yīng)答器安裝28 6 2 默認(rèn)報(bào)文類型判斷28 6 3 默認(rèn)報(bào)文故障分析29 6 3 1 應(yīng)答器默認(rèn)報(bào)文29 6 3 2 LEU 默認(rèn)報(bào)文30 6 3 3 列控中心默認(rèn)報(bào)文30 7 7 應(yīng)答器安裝及維護(hù)應(yīng)答器安裝及維護(hù)3030 7 1 應(yīng)答器安裝軸 角的定義30 7 2 安裝要求32 7 3 應(yīng)答器具體的安裝步驟如下 34 7 4 應(yīng)答器設(shè)備的維護(hù)34 8 8 結(jié)束語結(jié)束語3535 圖 索 引 圖 1 1 既有線列控系統(tǒng)地面設(shè)備連接示意圖1 圖 2 1 LEU 工作原理框圖2 圖 2 2 天線與應(yīng)答器之間的作用原理圖5 圖 2 3 應(yīng)答器原理框圖7 圖 3 1 臨時(shí)限速信息變量含義示意圖15 圖 3 2 臨時(shí)限速信息管轄范圍示意圖16 圖 3 3 反向運(yùn)行信息管轄范圍示意圖16 圖 3 4 應(yīng)答器數(shù)據(jù)范圍示意圖17 圖 3 5 沒有直股發(fā)車條件接車進(jìn)路數(shù)據(jù)范圍示意圖17 圖 3 6 有直股發(fā)車條件接車進(jìn)路數(shù)據(jù)范圍示意圖17 圖 3 7 由 CTCS 2 向 CTCS 1 0 轉(zhuǎn)換時(shí)數(shù)據(jù)范圍示意圖18 圖 3 8 進(jìn)站口無源應(yīng)答器反向數(shù)據(jù)管轄范圍18 圖 3 9 區(qū)間反向無源應(yīng)答器數(shù)據(jù)管轄范圍18 圖 4 1 應(yīng)答器文件結(jié)構(gòu)圖19 圖 4 2 應(yīng)答器設(shè)備數(shù)據(jù)單19 圖 4 3 應(yīng)答器寫入界面21 圖 4 4LEU 文件結(jié)構(gòu)圖23 圖 4 5 LEU 寫入界面24 圖 6 1 默認(rèn)報(bào)文標(biāo)識(shí)示意圖28 圖 7 1 應(yīng)答器坐標(biāo)軸定義31 圖 7 2 應(yīng)答器安裝旋轉(zhuǎn)角定義31 圖 7 3 應(yīng)答器安裝空間要求32 圖 7 4 護(hù)輪軌情況下的無金屬距離33 圖 7 5 在軌道中的允許位置范圍33 表 索 引 表 2 1 應(yīng)答器抗雜物 A 級(jí)參數(shù)4 表 3 1 用戶信息包結(jié)構(gòu)11 表 3 2 變量明前綴及含義11 表 3 3 用戶數(shù)據(jù)包 ETCS 44 與 CTCS 數(shù)據(jù)包的嵌套使用13 表 7 1 一般情況下應(yīng)答器安裝無金屬距離要求32 表 7 2 應(yīng)答器安裝允許的誤差33 1 1 1 CTCS2 級(jí)系統(tǒng)描述 列列控控系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)備備結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖 地地面面應(yīng)應(yīng)答答器器 S ST TM M 天天線線 B BT TM M 天天線線 車車載載設(shè)設(shè)備備 C CT TC C 或或 T TD DC CS S 站站機(jī)機(jī) 車車站站列列控控 中中心心 車車站站 聯(lián)聯(lián)鎖鎖 軌軌道道電電路路 L LE EU U 車車務(wù)務(wù)終終端端 信信號(hào)號(hào)樓樓 動(dòng)動(dòng)車車組組 微微機(jī)機(jī) 監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè) 圖 1 1 既有線列控系統(tǒng)地面設(shè)備連接示意圖 1 既有線 CTCS 2 級(jí)列控系統(tǒng)是基于軌道電路 點(diǎn)式應(yīng)答器傳輸列車運(yùn)行 許可信息并采用目標(biāo)距離模式監(jiān)控列車安全運(yùn)行的列車運(yùn)行控制系統(tǒng) 以 下簡(jiǎn)稱列控系統(tǒng) 系統(tǒng)主要由車站列控中心 軌道電路 應(yīng)答器 車載 設(shè)備等構(gòu)成 如圖 1 1 所示 2 車站列控中心根據(jù)進(jìn)路狀態(tài) 線路參數(shù) 臨時(shí)限速命令等產(chǎn)生進(jìn)路及臨 時(shí)限速等相關(guān)控車信息 通過有源應(yīng)答器傳送給列車 3 采用 ZPW 2000 UM 系列軌道電路 按自動(dòng)閉塞 站內(nèi)電碼化方式 完成列車占用檢測(cè) 產(chǎn)生列車運(yùn)行許可并連續(xù)向列車傳送 4 采用應(yīng)答器 設(shè)于各進(jìn)站端 出站端 區(qū)間適當(dāng)位置及特殊地點(diǎn) 向車 載設(shè)備傳輸定位信息 進(jìn)路參數(shù) 線路參數(shù) 限速信息等 5 列控車載設(shè)備根據(jù)地面設(shè)備提供的信號(hào)動(dòng)態(tài)信息 線路參數(shù) 臨時(shí)限速 信息及有關(guān)動(dòng)車組信息生成控制速度和目標(biāo)距離模式曲線 監(jiān)控列車安全 運(yùn)行 2 2 應(yīng)答器及 LEU 2 1 LEU 功能功能及工作原理及工作原理 LEU 是故障安全型設(shè)備 為信號(hào)系統(tǒng)與應(yīng)答器之間提供接口 主要有以下功 能 1 接收外部發(fā)送的應(yīng)答器報(bào)文并連續(xù)向應(yīng)答器轉(zhuǎn)發(fā) 2 當(dāng)輸入通道故障或 LEU 內(nèi)部有故障時(shí) 向應(yīng)答器發(fā)送預(yù)先存儲(chǔ)的默認(rèn)報(bào) 文 2 3 當(dāng)有車載天線經(jīng)過有源應(yīng)答器上方時(shí) LEU 不轉(zhuǎn)換新的報(bào)文 4 一臺(tái) LEU 可以同時(shí)向 4 臺(tái)有源應(yīng)答器發(fā)送 4 種不同的報(bào)文 5 設(shè)備自檢及事件記錄 并向外部設(shè)備上傳 LEU 工作原理如圖 2 1 所示 通 信 接 口 微處 理器 程序 存儲(chǔ) 報(bào)文 存儲(chǔ) 檢測(cè) 記錄 邏 輯 控 制 DBPL編碼 8k正弦波生成 功率放大 功率放大 合成 輸出 DBPL編碼 8k正弦波生成 功率放大 功率放大 合成 輸出 DBPL編碼 8k正弦波生成 功率放大 功率放大 合成 輸出 DBPL編碼 8k正弦波生成 功率放大 功率放大 合成 輸出 電源 通道1 通道2 輸出1 輸出2 輸出3 輸出4 圖 2 1 LEU 工作原理框圖 2 1 1 2 1 1 報(bào)文接收?qǐng)?bào)文接收 微處理器通過通信接口周期性地從 TCC 接收?qǐng)?bào)文 并把報(bào)文傳送到邏輯控制 單元 由邏輯控制單元把周期性的報(bào)文輸入變?yōu)檫B續(xù)的報(bào)文輸出 如果由于通道故障或 LEU 內(nèi)部故障 微處理器無法接收到正確的報(bào)文 此時(shí) 便從報(bào)文存儲(chǔ)器中選擇出相應(yīng)的默認(rèn)報(bào)文 并傳送到邏輯控制單元 在采用透明傳輸模式時(shí) 報(bào)文存儲(chǔ)器只存儲(chǔ) LEU 的默認(rèn)報(bào)文 即對(duì)每一路輸 出只存儲(chǔ)一條默認(rèn)報(bào)文 輸入通道和接口單元是雙套同時(shí)工作的 即使有一路通道或接口電路發(fā)生故障 也不會(huì)影響 LEU 與 TCC 之間的通信 安全通信協(xié)議保證了通信的可靠性 除采用常見的編碼 幀結(jié)構(gòu)定義和 CRC 校驗(yàn)外 其最大的特點(diǎn)是引入時(shí)間戳概念 從而確保了通信信息的正確性 實(shí)時(shí)性 完整性以及信息順序的正確性 2 1 2 2 1 2 邏輯控制單元邏輯控制單元 微處理器收到報(bào)文后 把報(bào)文轉(zhuǎn)儲(chǔ)在邏輯控制單元中 邏輯控制單元相當(dāng)于 發(fā)送緩沖器 以 564 48kbps 的速率把這個(gè) 1023 位的報(bào)文循環(huán)地輸出 3 邏輯控制單元中采用了現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 FPGA 因此最大程度上減少了元件 數(shù)量 縮小了體積 提高了可靠性和抗干擾能力 邏輯控制單元除輸出報(bào)文數(shù)據(jù)外 還產(chǎn)生 C6 接口所需要的 8 82kHz 方波 2 1 3 2 1 3 功率放大功率放大 由于 C 接口定義的報(bào)文數(shù)據(jù) C1 和接口供電信號(hào) C6 在頻率上相差很大 需要 分別進(jìn)行功率放大 將經(jīng)過放大后的 C1 和 C6 信號(hào)偶合到一個(gè)變壓器內(nèi) 從而實(shí)現(xiàn)了在一對(duì)傳輸 線上傳送兩種信號(hào) 2 2 應(yīng)答器結(jié)構(gòu)和原理應(yīng)答器結(jié)構(gòu)和原理 2 2 1 2 2 1 應(yīng)答器結(jié)構(gòu)應(yīng)答器結(jié)構(gòu) 應(yīng)答器的主要用途是向車載 ATP 控制設(shè)備提供可靠的地面固定信息和可變信 息 應(yīng)答器系統(tǒng)是一種采用電磁感應(yīng)原理構(gòu)成的高速點(diǎn)式數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備 用于在特 定地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)地面與機(jī)車間的相互通信 安裝于兩根鋼軌中心枕木上的地面應(yīng)答器不 要求外加電源 平時(shí)處于休眠狀態(tài) 僅靠瞬時(shí)接收車載天線的功率而工作 并能在 接收到車載天線功率的同時(shí)向車載天線發(fā)送大量的編碼信息 安裝于機(jī)車底部的車 載天線不斷向地面發(fā)送功率并在機(jī)車通過地面應(yīng)答器時(shí)接收來自應(yīng)答器的編碼信息 當(dāng)列車經(jīng)過無源應(yīng)答器上方時(shí) 無源應(yīng)答器接收到車載天線發(fā)射的電磁能量后 將其轉(zhuǎn)換成電能 使地面應(yīng)答器中的電子電路工作 把存儲(chǔ)在地面應(yīng)答器中的 1023 位數(shù)據(jù)報(bào)文循環(huán)發(fā)送出去 直至電能消失 即車載天線已經(jīng)離去 通過報(bào)文讀寫工具 BEPT 可以向改寫無源應(yīng)答器的數(shù)據(jù)報(bào)文 通過 BEPT 可以對(duì)無源應(yīng)答器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行讀出 校核 有源應(yīng)答器通過與 LEU 的連接 可實(shí)時(shí)改變傳送的數(shù)據(jù)報(bào)文 當(dāng)與 LEU 通信故障時(shí) 接口 C 故障 有源應(yīng)答器可以自動(dòng)切換到無源 應(yīng)答器工作模式 發(fā)送缺省報(bào)文 阿爾斯通的有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器完全相同 通過電纜及插接件與 LEU 連 接 就做為有源應(yīng)答器使用 4 下面主要描述阿爾斯通應(yīng)答器 2 2 2 2 2 2 應(yīng)答器機(jī)械特性應(yīng)答器機(jī)械特性 應(yīng)答器由殼體 黃盒子 電路板 灌封材料構(gòu)成 殼體是玻璃纖維類材料熱 壓而成 電路板厚度為 3 2mm 安裝在殼體內(nèi) 它包含了用于發(fā)送和接收的電磁 感應(yīng)耦合線圈 應(yīng)答器外部尺寸 長(zhǎng) 480 mm 寬 350 mm 高 70 mm 重量 約 7 公斤 2 2 3 2 2 3 應(yīng)答器抗雜物理能力應(yīng)答器抗雜物理能力 歐洲標(biāo)準(zhǔn)中 對(duì)應(yīng)答器定義了 2 個(gè)等級(jí)的抗雜物能力 A 級(jí)和 B 級(jí) A 級(jí)更 為嚴(yán)格 其指標(biāo)如表 2 1 所示 表 2 1 應(yīng)答器抗雜物 A 級(jí)參數(shù) 應(yīng)答器的頂層 mm 材料規(guī)格 A 級(jí) 清澈的200 水 含 0 1 的 NaCl 重量 100 新鮮的 0 300 雪 潮濕的 含 20 的水份300 冰無孔100 道碴石頭100 干燥的20 沙子 潮濕的 Wet20 不含鹽50 泥漿 含鹽 0 5 的 NaCl 重量 50 赤鐵礦 Fe2O3 20 鐵礦石 磁鐵礦 Fe3O4 20 鐵塵 制動(dòng)產(chǎn)生的鐵粉10 煤塵含 8 的硫磺10 油和油脂50 2 2 4 2 2 4 應(yīng)答器運(yùn)用環(huán)境應(yīng)答器運(yùn)用環(huán)境 運(yùn)行溫度范圍 40 到 70 冷卻 自然對(duì)流 儲(chǔ)存 40 到 70 在最后的檢查和測(cè)試之后小于 5 年 5 震動(dòng) 符合 EN50125 3 表 5 抗震 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) EN60068 2 75 符合擺錘打樁機(jī)沖擊試驗(yàn) 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的表 格 2 最高級(jí)別是 20 J 抵抗行人踩踏以 2000 N 的最大力在安裝的應(yīng)答器上行走的可能性 濕度范圍 根據(jù) EN60721 3 4 表格 1 為等級(jí) 4K3 壓力范圍 根據(jù) EN60721 3 4 表格 1 為等級(jí) 4K3 風(fēng) 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) EN60721 3 4 表 2 50m s 等級(jí)為 4Z5 防護(hù)等級(jí) 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) EN 60529 為 IP68 太陽(yáng)輻射 根據(jù) EN 60721 3 4 表 1 分類 為 4K3 生物 根據(jù) EN 60721 3 4 表 3 分類 為 4B2 機(jī)械 根據(jù) EN 60721 3 4 表 5 分類 為 4S4 MTBF 2 869 10 6 h 40 使用年限 大于 20 年 安全 根據(jù) EN50129 為 SIL4 電氣系統(tǒng) 2 2 5 2 2 5 應(yīng)答器工作原理應(yīng)答器工作原理 一 電磁感應(yīng)的基本原理 車載天線與應(yīng)答器之間是按電感耦合的原理進(jìn)行工作的 如圖 2 2 所示 當(dāng) 能量頻率 30MHz 時(shí) 磁場(chǎng)起著主導(dǎo)作用 電場(chǎng)起著次要作用 圖 2 2 天線與應(yīng)答器之間的作用原理圖 為便于分析 將矩形線圈按面積等效成圓型線圈計(jì)算 如果被測(cè)線圈沿 X 軸方向運(yùn)動(dòng) 那么場(chǎng)強(qiáng) H 隨著距離 X 的增加不斷減弱 當(dāng) 被測(cè)線圈沿線圈 X 軸方向移動(dòng)距離超過圓半徑 R 時(shí) 場(chǎng)強(qiáng)急劇下降 為 60dB 每 10 6 倍距離 當(dāng)移動(dòng)距離超過圓半徑 3R 時(shí) 場(chǎng)強(qiáng)的衰減變得比較平緩約為 20dB 每 10 倍距離 當(dāng)天線與應(yīng)答器線圈垂直作用時(shí) 安裝高度 Y 方向的場(chǎng)強(qiáng)曲線 H 可用下式計(jì) 算 322 2 2YR YNI H 式中 N 線圈匝數(shù) R 圓半徑 Y Y 軸偏離線圈中心的距離 二 應(yīng)答器的工作電源 應(yīng)答器的電源是由感應(yīng)電壓獲取 在應(yīng)答器線圈中 應(yīng)答器最小動(dòng)作磁場(chǎng)強(qiáng)度 Hmin 由下列公式求出 NA R R CLCR R L H LL 0 2 2 22 2 2 22 2 2 min 1 式中 R2 輸入電阻 RL 線圈電阻 N 1 匝 A 面積 0 1 上述兩個(gè)公式是應(yīng)答器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) 在頻率 線圈結(jié)構(gòu)一定的條件下 可計(jì)算 出應(yīng)答器臨界動(dòng)作的最小磁場(chǎng)強(qiáng)度 進(jìn)而得出天線發(fā)射功率 三 應(yīng)答器工作方式及功能 接收電能信號(hào) 探測(cè) 解調(diào)遠(yuǎn)程能量信號(hào) 上行鏈路信號(hào)產(chǎn)生 該功能是應(yīng)答器通過接口 A1 向車傳載傳送報(bào)文 啟動(dòng)時(shí)的方式選擇 是發(fā)送自身存儲(chǔ)的報(bào)文還是發(fā)送接口 C 來的報(bào)文 串音防護(hù) 對(duì)上行鏈路的限制 操作 編程模式的管理 接收來自接口 C 的數(shù)據(jù) I O 接口特性的控制 產(chǎn)生 列車通過 信號(hào) 四 無線編程 此功能允許對(duì)應(yīng)答器進(jìn)行無線編程和維護(hù) 執(zhí)行這個(gè)過程不需要任何電纜的插 拔 這就保證了安全等級(jí) 無線編程具有下列功能 7 應(yīng)答器報(bào)文的讀寫 編寫的報(bào)文長(zhǎng)度可以是 1023 或 341 位 分別有 830 和 210 位用戶位 報(bào) 文可以改寫 應(yīng)答器制造商數(shù)據(jù)的讀出 包括制造商認(rèn)證 序列號(hào) 制造日期等數(shù)據(jù) 電路板原理框圖 耦合線圈 過流保護(hù) 27M高頻接 收濾波器 數(shù)據(jù)收發(fā) A接口 工作電源 應(yīng)答器 控制模塊 報(bào)文存儲(chǔ) 制造數(shù)據(jù) 存儲(chǔ) C接口 工作電源 數(shù)據(jù)提取 DBPL解碼 EMC 防護(hù) 帶通 濾波器 A接口部分C接口部分 輸入 C6 C1 圖 2 3 應(yīng)答器原理框圖 電路板原理框圖 2 3 如所示 其工作過程如下 當(dāng)車載天線接近應(yīng)答器時(shí) 應(yīng)答器的耦合線圈感應(yīng)到 27MHz 的磁場(chǎng) 能量接 收電路將其轉(zhuǎn)化為電能 從而建立起應(yīng)答器工作所需要的電源 此時(shí) 應(yīng)答器開始 工作 應(yīng)答器控制模塊是整個(gè)電路的控制核心 當(dāng)電源建立后 它首先判斷由 C 接 口來的數(shù)據(jù)是否有效 若該數(shù)據(jù)無效或無數(shù)據(jù) 控制模塊使用存儲(chǔ)在報(bào)文存儲(chǔ)器中 的數(shù)據(jù) 將其進(jìn)行 FSK 調(diào)制后 輸出到數(shù)據(jù)收發(fā)模塊 經(jīng)功率放大后 由耦合線 圈發(fā)送 只要電源存在 控制模塊就不間斷地發(fā)送 這意味著車載天線一直在應(yīng)答 器上方 當(dāng)控制模塊上電時(shí) 判斷出 C 接口的數(shù)據(jù)有效 則控制模塊將發(fā)送 C 接口傳 來的數(shù)據(jù) 一旦控制模塊作出報(bào)文選擇 選擇存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)還是 C 接口傳來的數(shù)據(jù) 在 這次上電的工作周期內(nèi) 無論 C 接口數(shù)據(jù)有效與否 應(yīng)答器都不會(huì)改變發(fā)送的數(shù) 據(jù) 當(dāng)車載天線離開應(yīng)答器上方后 應(yīng)答器失去了電源 便停止數(shù)據(jù)發(fā)送 8 C 接口工作電源僅用于該接口電路部分 不給控制模塊和數(shù)據(jù)收發(fā)供電 因此 有源應(yīng)答器也只有在車載天線出現(xiàn)時(shí)才發(fā)送數(shù)據(jù) 制造數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)只能被報(bào)文讀寫工具讀取 3 3 數(shù)據(jù) 3 1 用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù) 本節(jié)內(nèi)容的詳細(xì)說明參見 列控系統(tǒng)工程數(shù)據(jù)表編制規(guī)定 V1 0 鐵道部運(yùn) 基信號(hào) 2008 499 號(hào) 并以此為準(zhǔn) 3 1 1 3 1 1 用戶數(shù)據(jù)表基本要求用戶數(shù)據(jù)表基本要求 一 應(yīng)答器用戶數(shù)據(jù)表主要作用及內(nèi)容 在 CTCS 2 級(jí)列控系統(tǒng)中 地面線路的參數(shù) 如坡道 速度 軌道區(qū)段長(zhǎng)度 等信息 均是在列車經(jīng)過安裝在線路上的應(yīng)答器上方時(shí) 利用應(yīng)答器車載設(shè)備激活 應(yīng)答器 并接收應(yīng)答器發(fā)送的報(bào)文 經(jīng)過解碼處理后 獲得列車運(yùn)行的線路參數(shù) 根據(jù)軌道電路等信息 生成列車控制曲線 控制列車安全運(yùn)行 應(yīng)答器報(bào)文是根據(jù)應(yīng)答器用戶數(shù)據(jù)表中描述的線路參數(shù) 利用規(guī)定的應(yīng)答器信 息包格式 根據(jù)控車需要 組合編制成應(yīng)答器用戶報(bào)文 描述相應(yīng)的線路參數(shù) 應(yīng)答器用戶數(shù)據(jù)表是根據(jù) CTCS 2 級(jí)應(yīng)答器的報(bào)文定義及列車控制需要 對(duì) 線路信息利用一套數(shù)據(jù)表格進(jìn)行描述 其內(nèi)容主要包括應(yīng)答器位置表 正向區(qū)間信 號(hào)點(diǎn) 軌道區(qū)段數(shù)據(jù)表 反向區(qū)間信號(hào)點(diǎn) 軌道區(qū)段數(shù)據(jù)表 區(qū)間線路坡度表 區(qū) 間線路速度表 鐵路線路里程斷鏈明細(xì)表 車站列車進(jìn)路數(shù)據(jù)表等 二 應(yīng)答器用戶數(shù)據(jù)表基本要求 1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性 在 CTCS 2 級(jí)列車控制系統(tǒng)中 列車控制方式采用的是速度距離模式 在數(shù) 據(jù)表格當(dāng)中 長(zhǎng)度信息對(duì)列車的控制至關(guān)重要 如果長(zhǎng)度信息與線路實(shí)際情況誤差 較大 將直接影響行車安全 2 數(shù)據(jù)完整性 應(yīng)答器用戶數(shù)據(jù)主要是編制 CTCS 2 級(jí)列控區(qū)段的線路數(shù)據(jù) 為了在 ATP 與 LKJ 切換后 保證切換后的列車能夠安全運(yùn)行 在 ATP 與 LKJ 的切換點(diǎn)往外 均 9 應(yīng)是切換前設(shè)備的控制范圍 因此該范圍內(nèi)的線路坡度 速度 軌道區(qū)段等信息 均應(yīng)編制在應(yīng)答器用戶數(shù)據(jù)表中 3 文字及格式規(guī)范性 應(yīng)答器用戶數(shù)據(jù)表是應(yīng)答器報(bào)文及列控中心設(shè)備的輸入數(shù)據(jù) 因此 在應(yīng)答器 用戶數(shù)據(jù)表編制中 應(yīng)注意各種類型數(shù)據(jù)的規(guī)范性 如信號(hào)機(jī)名稱的規(guī)范 長(zhǎng)度數(shù) 據(jù)的精度 公里標(biāo)的表示等 都應(yīng)該采用標(biāo)準(zhǔn)的格式 做到文字及格式的統(tǒng)一規(guī)范 4 可追溯性 應(yīng)答器數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及正確性 直接影響著列車的控制安全 因此 為了文件 的歸檔管理及責(zé)任劃分 應(yīng)答器用戶數(shù)據(jù)表格文件印刷版表格應(yīng)按線路區(qū)段歸類匯 總 整理成冊(cè) 在封面上注明線路名稱 制表單位 建設(shè)單位 鐵路局 公司 電 務(wù)處 依次蓋章確認(rèn) 對(duì)于各數(shù)據(jù)表格 制表者 復(fù)核者 建設(shè)單位 工務(wù)處和電 務(wù)處責(zé)任人簽字有效 并注明數(shù)據(jù)填寫的日期 每種表格應(yīng)在表格頂端填寫該表所 對(duì)應(yīng)的線路 車站 上下行別名稱和 第 X 頁(yè)共 X 頁(yè) 電子版應(yīng)刻錄成 CD 光 盤發(fā)布 3 1 2 3 1 2 用戶數(shù)據(jù)表格式和填寫說明用戶數(shù)據(jù)表格式和填寫說明 一 用戶數(shù)據(jù)表格式 用戶數(shù)據(jù)是應(yīng)答器報(bào)文編制和列控中心軟件編制的主要依據(jù) 為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī) 輔助數(shù)據(jù)處理功能 鐵道部運(yùn)輸局基礎(chǔ)部組織編制了一套統(tǒng)一的應(yīng)答器用戶數(shù)據(jù)表 格式 該格式參考了既有地信號(hào)常規(guī) 也根據(jù)應(yīng)答器報(bào)文定義和列控中心軟件的需 求 做了明確的定義 二 用戶數(shù)據(jù)表填寫說明 為了便于在試驗(yàn)車和動(dòng)車組試驗(yàn)時(shí)便于與用戶數(shù)據(jù)比較及報(bào)文編制 用戶數(shù)據(jù) 表應(yīng)按照列車正向運(yùn)行方向順序填寫 并且確保各數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)的一致性 仔細(xì)分析各用戶數(shù)據(jù)表 其中各表之間的信息是有關(guān)聯(lián)的 在用戶數(shù)據(jù)的編制 及修改過程中 需要非常細(xì)心 仔細(xì) 要確保用戶數(shù)據(jù)表中 各表之間數(shù)據(jù)的一致 性 例如 在區(qū)間信號(hào)點(diǎn)及軌道區(qū)段數(shù)據(jù)表中 填寫了站內(nèi)的正線數(shù)據(jù) 在進(jìn)路數(shù) 據(jù)表中 也填寫了正線接車進(jìn)路的數(shù)據(jù) 而且 這兩個(gè)表中的數(shù)據(jù)應(yīng)該是一致的 區(qū)間線路速度表和進(jìn)路數(shù)據(jù)表中的正線接車進(jìn)路等于正線相關(guān)的進(jìn)路數(shù)據(jù)的速度信 10 息的一致性 區(qū)間信息號(hào)點(diǎn)及軌道區(qū)段數(shù)據(jù)表中的信號(hào)機(jī)公里標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系等 等 另外 在填寫用戶數(shù)據(jù)表時(shí) 還需要注意長(zhǎng)度信息和公里標(biāo)信息之間的一致性 在用戶數(shù)據(jù)表中 我們所有的長(zhǎng)度信息 均對(duì)應(yīng)了其起點(diǎn)和終點(diǎn)的公里標(biāo)信息 在 沒有長(zhǎng)短鏈的情況下 長(zhǎng)度應(yīng)該是終點(diǎn)公里標(biāo)和起點(diǎn)公里標(biāo)的差值 因此 數(shù)據(jù)表 中鐵路斷鏈信息表與其他各表之間的信息應(yīng)保持一致性 熟練使用 EXCEL 表格的功能 進(jìn)行數(shù)據(jù)校核 EXCEL 數(shù)據(jù)表格具有強(qiáng)大的 公式編輯功能 在用戶數(shù)據(jù)編制過程中 可以利用該功能進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的校核工作 減少工作量 提高工作效率和工作質(zhì)量 3 2 報(bào)文報(bào)文 應(yīng)答器設(shè)備可以簡(jiǎn)單的理解為一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和發(fā)送器 當(dāng)車載天線激活該應(yīng) 答器時(shí) 應(yīng)答器發(fā)送自身存儲(chǔ)的應(yīng)答器報(bào)文或發(fā)送通過電纜由地面電子單元 LEU 傳送的應(yīng)答器報(bào)文 應(yīng)答器報(bào)文分為應(yīng)答器用戶報(bào)文和應(yīng)答器報(bào)文 應(yīng)答器用戶報(bào)文指的是根據(jù)應(yīng) 答器用戶信息包的格式 編制的報(bào)文 應(yīng)答器用戶報(bào)文有長(zhǎng)報(bào)文 830bits 和短 報(bào)文 210bits 兩種 應(yīng)答器報(bào)文指的是應(yīng)答器用戶報(bào)文經(jīng)過歐洲的編碼算法 加擾后存儲(chǔ)在應(yīng)答器中或通過 LEU 傳輸?shù)膱?bào)文 同樣 應(yīng)答器報(bào)文也分為長(zhǎng)報(bào)文 1023bits 和短報(bào)文兩種 341bits 在本章中所講的報(bào)文均指應(yīng)答器用戶報(bào) 文 3 2 1 3 2 1 報(bào)文格式報(bào)文格式 本節(jié)內(nèi)容的詳細(xì)說明參見 CTCS 2 級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則 V1 0 鐵 道部科技運(yùn) 2008 143 號(hào) 并以此為準(zhǔn) 每一條應(yīng)答器用戶報(bào)文均由信息幀 用戶信息包 結(jié)束標(biāo)志位構(gòu)成 信息幀主 要是對(duì)應(yīng)答器報(bào)文的一個(gè)標(biāo)識(shí) 包含應(yīng)答器編號(hào) 版本信息等內(nèi)容 用戶信息包根 據(jù)列車控制需求 針對(duì)不同的作用 定義各種不同用途的信息包 為保證應(yīng)答器與動(dòng)車組 ATP 車載設(shè)備的運(yùn)用相匹配 應(yīng)答器報(bào)文的格式采用 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 在既有線 CTCS 2 級(jí)列控系統(tǒng)中 我們引用了歐洲定義的鏈接 包 ETCS 5 線路坡度包 ETCS 21 線路速度包 ETCS 27 級(jí)間轉(zhuǎn)換 11 包 ETCS 41 用戶數(shù)據(jù)包 ETCS 44 特殊區(qū)段包 ETCS 68 文本信 息包 ETCS 72 地理位置信息包 ETCS 79 調(diào)車危險(xiǎn)包 ETCS 132 我們根據(jù) CTCS 2 級(jí)點(diǎn)連式列控系統(tǒng)的需求 參照歐洲報(bào)文定義的格式 我國(guó)自 定義了軌道區(qū)段包 CTCS 1 臨時(shí)限速包 CTCS 2 反向運(yùn)行包 CTCS 3 大號(hào)碼道岔包 CTCS 4 絕對(duì)停車包 CTCS 5 五個(gè) CTCS 數(shù)據(jù)包 報(bào)文定義中 每個(gè)信息包結(jié)構(gòu)如表 3 1 所示 均含有一個(gè)唯一的包編號(hào) 信 息包的位長(zhǎng)度 方向信息及可選的距離標(biāo)尺和包含系列定義的變量的信息區(qū) 表 3 1 用戶信息包結(jié)構(gòu) 編號(hào)NID PACKET信息包的標(biāo)識(shí)碼 方向Q DIR指出信息對(duì)哪個(gè)運(yùn)行方向是有效的 長(zhǎng)度L PACKET信息包所包含的數(shù)據(jù)位數(shù) 標(biāo)尺Q SCALE距離 長(zhǎng)度的分辨率 信息 系列變量信息區(qū) 注 報(bào)文結(jié)束標(biāo)志包 ETCS 255 不遵循表 4 1 的結(jié)構(gòu) 只是一個(gè)信息包編 號(hào) 信息包中的變量的名稱是唯一的 并且都有一個(gè)前綴 如表 3 2 所示 不同 的前綴 代表不同的含義 每個(gè)變量的含義也是唯一的 如變量 NID PACKET 在所有的信息包中的含義都是信息包標(biāo)識(shí)碼 每個(gè)變量的取值 也有一定的規(guī)律性 一般情況下 用變量的最大值表示特殊值 備用的變量數(shù)值一 般在正常值和特殊值之間的可變數(shù)據(jù)范圍內(nèi) 對(duì)于 1 位布爾變量 總是使用 0 作為 假 1 作為 真 表 3 2 變量明前綴及含義 前綴含義前綴含義 D 距離NC 等級(jí)編號(hào) G 坡道NID 識(shí)別號(hào) L 長(zhǎng)度Q 限定 M 其它V 速度 N 編號(hào) 在數(shù)據(jù)包中 一個(gè)變量如果根據(jù)其前面的一個(gè)限定詞變量的變化是可選的 則 該變量在數(shù)據(jù)包定義中縮進(jìn)書寫 如鏈接信息包中變量 NID C 在格式上縮進(jìn) 12 書寫 即當(dāng)其前面的一個(gè)限定詞變量 Q NEWCOUNTRY 0 時(shí) NID C 這 個(gè)變量則可以刪除 在數(shù)據(jù)包中 當(dāng)一組或一個(gè)變量需要重復(fù)時(shí) 一般由變量 N ITER 定義重 復(fù)的次數(shù) 如果 N ITER 0 則后面沒有變量 如軌道區(qū)段數(shù)據(jù)包中 當(dāng) N ITER 7 時(shí)表示軌道區(qū)段描述信息區(qū)變量共重復(fù) 7 次 軌道區(qū)段信息包共描 述 8 個(gè)軌道區(qū)段信息 3 2 2 3 2 2 報(bào)文編制原則報(bào)文編制原則 報(bào)文編制原則 主要是根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 對(duì)報(bào)文定義中各個(gè)信息包的應(yīng)用 信息 包中每個(gè)變量的含義理解及變量值的選擇 報(bào)文中各信息的數(shù)據(jù)范圍確定等原則 一 信息包用途及變量含義 1 信息幀 信息幀是每條應(yīng)答器報(bào)文中必須包含的內(nèi)容 其中定義了應(yīng)答器編號(hào) 信息傳 輸?shù)姆较?傳輸方式以及是否被其他應(yīng)答器鏈接等內(nèi)容 就如同每個(gè)人的身份證一 樣 是每個(gè)應(yīng)答器的標(biāo)識(shí) 根據(jù)目前 CTCS 2 級(jí)列控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 對(duì)于信息幀中 變量 M MCOUNT 可用于區(qū)分報(bào)文類型 具體如下 M MCOUNT 255 應(yīng)答器及列控中心正常報(bào)文或有源應(yīng)答器默認(rèn)報(bào)文 表 示該應(yīng)答器報(bào)文適用于同組所有應(yīng)答器 M MCOUNT 0 表示 LEU 默認(rèn)報(bào)文報(bào)文 M MCOUNT 253 表示車站列控中心默認(rèn)報(bào)文 2 應(yīng)答器鏈接 應(yīng)答器鏈接信息包主要描述各鏈接應(yīng)答器之間距離 以及當(dāng)應(yīng)答器丟失或故障 導(dǎo)致鏈接失敗后 ATP 設(shè)備采取的措施等內(nèi)容 根據(jù)目前 CTCS 2 級(jí)列控系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 該信息包主要作用是用于列車位置的修正 其中信息包中 變量 Q LINKREACTION 值一般選用 2 表示當(dāng)鏈接失敗后 列車采取的措施為 沒有反應(yīng) 即地面設(shè)備不強(qiáng)制列車制動(dòng) 由 ATP 設(shè)備根據(jù)車載既有的數(shù)據(jù) 采取 相應(yīng)的措施控制列車安全運(yùn)行 但是 在特殊情況下 當(dāng)鏈接失敗后 如果 ATP 利用既有的數(shù)據(jù)控制列車運(yùn)行存在安全隱患 則應(yīng)根據(jù)需要 強(qiáng)制列車采取相應(yīng)的 制動(dòng) 保證行車安全 13 3 線路坡度 應(yīng)答器線路坡度信息包主要用來描述線路的坡度參數(shù) 其中存入應(yīng)答器的坡度 數(shù)據(jù)是按 1 精度取整 合并后的線路坡度數(shù)據(jù) 線路坡度數(shù)據(jù)包中 第一組數(shù)據(jù) 中變量 D GRADIENT 定義了以本應(yīng)答器為起點(diǎn) 至列車運(yùn)行前方本應(yīng)答器所 描述的第一個(gè)線路坡道的距離 變量 Q GDIR 描述了第一個(gè)坡道的類型 變量 G A 給出了坡度值 第二組數(shù)據(jù)中變量 D GRADIENT 定義了第一組數(shù)據(jù) 描述的坡度的長(zhǎng)度 變量 Q GDIR 和 G A 分別描述了第二個(gè)坡道的類型和 坡度值 依次類推 當(dāng)描述完最后一個(gè)坡道長(zhǎng)度后 以 G A 255 表示對(duì)坡道 的描述結(jié)束 4 線路速度 應(yīng)答器線路速度信息包主要用來描述線路的速度參數(shù) 其中存入應(yīng)答器的速度 數(shù)據(jù)是按 5km h 精度取整后的線路速度數(shù)據(jù) 線路速度數(shù)據(jù)包與線路坡度包相似 以 V DIFF 127 表示對(duì)線路速度的描述結(jié)束 對(duì)于變量 Q FRONT 用來描 述速度的頭尾有效性 當(dāng)列車由高速區(qū)段進(jìn)入一個(gè)低速區(qū)段時(shí) 該線路區(qū)段允許運(yùn) 行速度對(duì)列車頭部有效 反之對(duì)列車尾部有效 另外 同一線路區(qū)段對(duì)于某些特殊列車可有不同的列車允許運(yùn)行速度 分別變 變量 NC DIFF V DIFF 給出列車類型及相應(yīng)的速度 在目前既有線提速 區(qū)段 報(bào)文編制過程中沒有考慮列車速度的限制 因此 包含的列車類型變量 N ITER 0 NC DIFF V DIFF 兩項(xiàng)取消 5 級(jí)間轉(zhuǎn)換 ETCS 41 級(jí)間轉(zhuǎn)換信息包主要用于描述地面列控系統(tǒng)的等級(jí) 控制車載設(shè)備控車模式的 切換 在 CTCS 2 級(jí)列控系統(tǒng)中 級(jí)間轉(zhuǎn)換信息包中變量 轉(zhuǎn)換的 ETCS 等級(jí) M LEVELTR 1 STM 變量 轉(zhuǎn)換的非 ETCS 等級(jí) NID STM 表示切 換的非 ETCS 等級(jí) 如 CTCS 0 級(jí)與 CTCS 2 級(jí)之間的切換 6 用戶數(shù)據(jù)包 ETCS 44 用戶數(shù)據(jù)包主要是用來嵌套用戶自定義的 CTCS 用戶信息包 如軌道區(qū)段 臨時(shí)限速 區(qū)間反向運(yùn)行等 如表 3 3 所示 表 3 3 用戶數(shù)據(jù)包 ETCS 44 與 CTCS 數(shù)據(jù)包的嵌套使用 名稱變量含義 14 編號(hào)NID PACKETETCS 44 信息包的標(biāo)識(shí)碼 方向Q DIR指出 ETCS 44 信息對(duì)哪個(gè)運(yùn)行方向是有效的 長(zhǎng)度L PACKETETCS 44 和 CTCS 信息包所包含的數(shù)據(jù)位數(shù) 編號(hào)NID PACKETCTCS 信息包的標(biāo)識(shí)碼 方向Q DIR指出 CTCS 信息對(duì)哪個(gè)運(yùn)行方向是有效的 長(zhǎng)度L PACKETCTCS 信息包所包含的數(shù)據(jù)位數(shù) 信息 系列變量信息區(qū) 7 特殊區(qū)段 特殊區(qū)段信息包主要是向機(jī)車乘務(wù)員實(shí)時(shí)反映列車運(yùn)行前方的一些特殊情況 如隧道 橋梁 無電區(qū)等信息 如果通過特殊區(qū)段后 列車狀態(tài)應(yīng)恢復(fù)進(jìn)入前的狀 態(tài) 特殊區(qū)段信息包中變量 Q TRACKINIT 1 并由變量 D TRACKINIT 給出本應(yīng)答器到恢復(fù)點(diǎn)的距離 8 文本信息 文本信息包用于提供運(yùn)行方向前方車站的名稱 一般在列車進(jìn)站外方三個(gè)閉塞 分區(qū)開始顯示 出站進(jìn)入?yún)^(qū)間后 文本顯示消失 該文本信息一般宜放置在進(jìn)站外 方三個(gè)閉塞分區(qū)處的無源應(yīng)答器組中 車站名稱為輔助信息 不受車載模式和工作等級(jí)的限制 當(dāng)區(qū)間無源應(yīng)答器組 接近該顯示區(qū)域時(shí) 應(yīng)發(fā)送文本顯示信息 9 地理位置信息 地理位置信息包用于提供接收到的應(yīng)答器組的坐標(biāo)信息 長(zhǎng)短鏈預(yù)告或者公里 標(biāo)系變換 通常在每一個(gè)應(yīng)答器組里都存在 10 調(diào)車危險(xiǎn) 調(diào)車危險(xiǎn)信息包 主要在進(jìn) 出站口處應(yīng)答器報(bào)文中使用 向列車傳送 調(diào)車 危險(xiǎn) 報(bào)文信息 可禁止列車以調(diào)車模式進(jìn)入?yún)^(qū)間 11 軌道區(qū)段 軌道區(qū)段數(shù)據(jù)包主要描述了軌道區(qū)段的長(zhǎng)度 載頻及信號(hào)機(jī)類型 車載 ATP 設(shè)備 根據(jù)信號(hào)機(jī)類型 判斷閉塞分區(qū) 利用載頻信息 根據(jù)列車運(yùn)行位置 鎖定 接收應(yīng)答器描述的當(dāng)前載頻 接收低頻信息 運(yùn)行許可權(quán) 根據(jù)低頻信息及軌道 區(qū)段的長(zhǎng)度確定目標(biāo)點(diǎn) 生成控車模式曲線 信息包中變量 D SIGNAL 給出了 15 本應(yīng)答器到第一個(gè)軌道區(qū)段起始點(diǎn)的距離 變量 DIN SIGNAL 指的是該軌道 區(qū)段出口處的信號(hào)機(jī)或信號(hào)點(diǎn)類型 一個(gè)閉塞分區(qū)由多個(gè)軌道區(qū)段構(gòu)成時(shí) 中間分 割點(diǎn) DIN SIGNAL 定義為 沒有信號(hào)機(jī) 在同一個(gè)閉塞分區(qū)內(nèi) 相鄰軌道區(qū) 段載頻相同時(shí) 出站口除外 則報(bào)文中可以合并為一個(gè)軌道區(qū)段填寫 12 臨時(shí)限速 臨時(shí)限速信息包主要用來描述在臨時(shí)限速管轄范圍內(nèi) 臨時(shí)限速的起點(diǎn) 長(zhǎng)度 速度等信息 對(duì)于信息包中各變量的含義如圖 3 1 所示 臨時(shí)限速報(bào)文分為管轄 范圍內(nèi)無限速報(bào)文和有限速報(bào)文兩種 臨時(shí)限速信息 是列車完全監(jiān)控模式的必要 條件 因此當(dāng)線路沒有臨時(shí)限速時(shí) 由有源應(yīng)答器給列車發(fā)送管轄范圍內(nèi)最高速度 的臨時(shí)限速報(bào)文 當(dāng)線路有臨時(shí)限速時(shí) 發(fā)送相應(yīng)的臨時(shí)限速信息 運(yùn)行方向 3 1 甲站 5 中繼站列控中心 XSN 乙站 7 1 XSN 3號(hào)應(yīng)答器臨時(shí)限速管轄范圍 7 5號(hào)應(yīng)答器臨時(shí)限速管轄范圍 7號(hào)應(yīng)答器臨時(shí)限速管轄范圍 1號(hào)應(yīng)答器臨時(shí)限速管轄范圍 最大常用制動(dòng)距離 9 中繼站列控中心 11 9號(hào)應(yīng)答器臨時(shí)限速管轄范圍 11號(hào)應(yīng)答器臨時(shí)限速管轄范圍 最大常用制動(dòng)距離 最大常用制動(dòng)距離 最大常用制動(dòng)距離 最大常用制動(dòng)距離 最大常用制動(dòng)距離 圖 3 1 臨時(shí)限速信息管轄范圍 對(duì)于管轄范圍內(nèi)無限速報(bào)文 限速長(zhǎng)度 L TSR 與管轄范圍 L TSRarea 相同 到限速點(diǎn)的距離 D TSR 0 速度 V TSR 為管轄范圍內(nèi)的最高線路速度 該情況 下 列車將根據(jù)按照線路最高速度運(yùn)行 應(yīng)答器臨時(shí)限速管轄范圍至少應(yīng)包含至前方站 含中繼站 第二個(gè)提供同方向臨 時(shí)限速信息的應(yīng)答器組并延伸一個(gè)制動(dòng)距離 當(dāng)制動(dòng)距離范圍內(nèi)沒有臨時(shí)限速時(shí) 有效區(qū)段長(zhǎng)度應(yīng)延伸到前方站 含中繼站 第二個(gè)提供同方向臨時(shí)限速信息的應(yīng)答器組及一個(gè)重疊區(qū)域長(zhǎng)度 80m 當(dāng)制動(dòng)距 16 離內(nèi)有臨時(shí)限速時(shí) 有效區(qū)段長(zhǎng)度應(yīng)延伸到制動(dòng)距離的末端 如 3 2 所示 L TSRarea1 和 L TSRarea2 分別表示制動(dòng)距離內(nèi)沒有臨時(shí)限速和有臨時(shí)限速時(shí) 臨時(shí)限速有效區(qū)段長(zhǎng)度值 運(yùn)行方向 7 L TSRarea 1 最大常用制動(dòng)距離 SN L TSRarea 2 9 中繼站列控中心 11 圖 3 2 臨時(shí)限速信息管轄范圍 13 區(qū)間反向運(yùn)行 區(qū)間反向運(yùn)行信息包主要描述了列車反向運(yùn)行的起點(diǎn) 長(zhǎng)度等信息 該信息包 一般在進(jìn)站和出站口處的有源應(yīng)答器中 當(dāng)排列反向運(yùn)行進(jìn)路時(shí) 發(fā)送給列車 在 列車接收到該信息包后 當(dāng)列車在該信息包描述的起點(diǎn)處接收到 27 9HZ 的低頻信 息后 按照反向運(yùn)行模式運(yùn)行 如圖 3 3 所示 反向運(yùn)行包中變量 L REVERSEAREA 值為從本站反向出站信號(hào)機(jī)至下一站反向進(jìn)站信號(hào)機(jī)的距 離 運(yùn)行方向 21 甲站 乙站 3 4 L REVERSEAREA D STARTREVERSE 對(duì)于反向貫通發(fā)碼的軌道電路 不需要使用本信息包 圖 3 3 反向運(yùn)行信息管轄范圍示意圖 14 大號(hào)碼道岔 大號(hào)碼道岔信息包主要是在 18 號(hào) 不含 以上道岔區(qū)段 當(dāng)排列道岔側(cè)向進(jìn) 路時(shí) 告訴列車側(cè)向運(yùn)行速度 例如當(dāng)?shù)啦韨?cè)向運(yùn)行速度高于 80km h 時(shí) 如果列 車在接收到大號(hào)碼道岔信息包后 將控制列車以大號(hào)碼道岔所描述的速度運(yùn)行 15 絕對(duì)停車 17 進(jìn)出站和到發(fā)線信號(hào)關(guān)閉時(shí) 該處應(yīng)答器發(fā)絕對(duì)停車報(bào)文 車載設(shè)備在完全監(jiān) 控 部分監(jiān)控 調(diào)車監(jiān)控 機(jī)車信號(hào)等各工作模式下接收到該報(bào)文均應(yīng)觸發(fā)緊急制 動(dòng) 車載設(shè)備在目視行車模式下不處理該信息包 二 報(bào)文數(shù)據(jù)范圍 應(yīng)答器報(bào)文中包含不同的信息包 每個(gè)信息包的數(shù)據(jù)范圍是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵 直接關(guān)系到列車的正常運(yùn)行及控制模式的轉(zhuǎn)換 在 CTCS 2 級(jí)列控系統(tǒng)中 應(yīng)答 器之間的信息相互冗余 各信息之間的冗余長(zhǎng)度滿足當(dāng)一個(gè)應(yīng)答器丟失時(shí) 不會(huì)影 響列車運(yùn)行 如圖 3 4 所示 提供線路參數(shù)的同一方向相鄰兩個(gè)應(yīng)答器 組 數(shù) 據(jù)應(yīng)冗余覆蓋 并有一個(gè)完整列車常用制動(dòng)距離的數(shù)據(jù)余量 B1應(yīng)答器數(shù)據(jù)范圍 B1 B2B3 B4 B5 B1應(yīng)答器數(shù)據(jù)余量 大于等于從次高允許碼到HU碼閉塞分區(qū)數(shù)量 圖 3 4 應(yīng)答器數(shù)據(jù)范圍示意圖 車站接發(fā)車進(jìn)路數(shù)據(jù)范圍 根據(jù)不同的進(jìn)路類型 數(shù)據(jù)范圍各不相同 對(duì)于側(cè) 向股道接車且沒有直股發(fā)車進(jìn)路 如圖 3 5 所示 接車進(jìn)路的線路參數(shù)只給至相 應(yīng)的出站信號(hào)機(jī)并延長(zhǎng) 80 米 對(duì)于側(cè)向股道接車且具有直股發(fā)車進(jìn)路 如圖 3 6 所示 接車進(jìn)路的線路參數(shù)應(yīng)延伸至直股發(fā)車進(jìn)路前方相鄰的第一個(gè)應(yīng)答器加一個(gè) 完整列車常用制動(dòng)距離 從出站信號(hào)機(jī)處延伸部分的數(shù)據(jù)僅在直股發(fā)車時(shí)有效 下行 SN X 圖 3 5 沒有直股發(fā)車條件接車進(jìn)路數(shù)據(jù)范圍示意圖 下行 SnX 圖 3 6 有直股發(fā)車條件接車進(jìn)路數(shù)據(jù)范圍示意圖 18 對(duì)于級(jí)間轉(zhuǎn)換點(diǎn)的應(yīng)答器 由 CTCS 2 向 CTCS 1 0 轉(zhuǎn)換時(shí) CTCS 2 所需數(shù) 據(jù)參數(shù)在轉(zhuǎn)換執(zhí)行點(diǎn)后應(yīng)有一個(gè)完整列車常用制動(dòng)距離的數(shù)據(jù)余量 如圖 3 7 所 示 CTCS 2 級(jí)車站的臨時(shí)限速信息必須管轄到從執(zhí)行點(diǎn)應(yīng)答器組至列車在執(zhí)行點(diǎn) 線路速度下的常用制動(dòng)至 45km h 的制動(dòng)距離所需的數(shù)據(jù) 由 CTCS 1 0 向 CTCS 2 轉(zhuǎn)換時(shí) 轉(zhuǎn)換執(zhí)行點(diǎn)應(yīng)答器數(shù)據(jù)應(yīng)滿足 CTCS 2 級(jí)控車曲線所需的全部數(shù) 據(jù)參數(shù)要求 滿足數(shù)據(jù)冗余 與區(qū)間無源應(yīng)答器相似 X SXF SF 臨時(shí)限速管轄范圍 2級(jí)站 數(shù)據(jù)余量 執(zhí)行點(diǎn)應(yīng)答器數(shù)據(jù)范圍 圖 3 7 由 CTCS 2 向 CTCS 1 0 轉(zhuǎn)換時(shí)數(shù)據(jù)范圍示意圖 當(dāng)列車反向按站間閉塞運(yùn)行時(shí) 一般情況下 只有反向出站口無源應(yīng)答器提供 線路參數(shù) 其數(shù)據(jù)范圍如圖 3 8 所示 從出站口至下一車站反向進(jìn)站信號(hào)機(jī)增加 一個(gè)制動(dòng)距離的范圍 對(duì)于區(qū)間無源應(yīng)答器 應(yīng)包含反向鏈接信息 滿足列車反向 運(yùn)行時(shí) 位置校正 運(yùn)行方向 21 甲站 乙站 34 反向數(shù)據(jù)范圍 數(shù)據(jù)余量 圖 3 8 進(jìn)站口無源應(yīng)答器反向數(shù)據(jù)管轄范圍 當(dāng)相鄰兩站間距較大 進(jìn)站口無源應(yīng)答器的數(shù)據(jù)容量無法滿足要求時(shí) 將在區(qū) 間增加用于提供反向信息的無源應(yīng)答器 無源應(yīng)答器增加的位置 一般與區(qū)間鄰近 的正向無源應(yīng)答器按組設(shè)置 該情況下 其數(shù)據(jù)范圍如圖 3 9 所示 包含至相鄰 的進(jìn)站口應(yīng)答器組或區(qū)間反向無源應(yīng)答器 組 加一個(gè)列車的常用制動(dòng)距離 B1應(yīng)答器數(shù)據(jù)管轄范圍 B1B2B3 B1應(yīng)答器數(shù)據(jù)管轄范圍數(shù)據(jù)余量 B2應(yīng)答器數(shù)據(jù)管轄范圍 B2應(yīng)答器數(shù)據(jù)管轄范圍數(shù)據(jù)余量 圖 3 9 區(qū)間反向無源應(yīng)答器數(shù)據(jù)管轄范圍 19 4 4 數(shù)據(jù)寫入 4 1 應(yīng)答器數(shù)據(jù)寫入流程應(yīng)答器數(shù)據(jù)寫入流程 所有應(yīng)答器的數(shù)據(jù)寫入工作必須是閉環(huán)操作 在寫入結(jié)束后 必須讀取校驗(yàn) 應(yīng)答器文件結(jié)構(gòu)如圖 4 1 拼音全拼站名 encoderparambeaconprogtools XXX X XX XXX X BAL XXX X XX XXX X BAL program bat 圖 4 1 應(yīng)答器文件結(jié)構(gòu)圖 4 1 1 4 1 1 設(shè)備數(shù)據(jù)單說明設(shè)備數(shù)據(jù)單說明 應(yīng)答器設(shè)備數(shù)據(jù)單如下圖 4 2 20 圖 4 2 應(yīng)答器設(shè)備數(shù)據(jù)單 應(yīng)答器設(shè)備數(shù)據(jù)單由數(shù)據(jù)編制 數(shù)據(jù)寫入 設(shè)備安裝 路局驗(yàn)收四部分組成 1 數(shù)據(jù)編制注明了線路名稱 車站名稱 應(yīng)答器名稱及安裝位置公里標(biāo) 應(yīng)答器文件目錄和運(yùn)行文件名稱為相應(yīng)應(yīng)答器的編制文件路徑 應(yīng)答器報(bào) 文特征標(biāo)識(shí)為應(yīng)答器寫入編碼的前 16 字節(jié) 寫入人員在寫入完成后需要 校驗(yàn)它是否與現(xiàn)場(chǎng)寫入報(bào)文編碼一致 字段名稱和字段值為應(yīng)答器在組中 位置及應(yīng)答器編號(hào) 寫入人員在寫入完成后同樣需要校驗(yàn)它是否與現(xiàn)場(chǎng)寫 入報(bào)文編碼一致 2 數(shù)據(jù)寫入欄由應(yīng)答器寫入人員寫明應(yīng)答器設(shè)備編號(hào)以及寫入人員和審核 人員簽字 3 設(shè)備安裝有安裝人員注明枕木類型以及安裝人員和負(fù)責(zé)人簽字 4 路局驗(yàn)收由驗(yàn)收人員簽字 4 1 2 4 1 2 數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寫入 1 登記并申請(qǐng)需寫入的報(bào)文及應(yīng)答器設(shè)備數(shù)據(jù)單 21 2 將申請(qǐng)到的報(bào)文存儲(chǔ)到 BEPT 中 假設(shè)存儲(chǔ)的路徑及文件夾名稱為 C Telegram 必須放在根目錄下 而且不能有中文字符 3 將 BEPT 置于應(yīng)答器正上方 4 根據(jù)設(shè)備數(shù)據(jù)單內(nèi)容 依次打開 Telegram beacon 028 2 17 002 1 BAL 目錄 5 雙擊批處理文件 028 2 17 002 1 BAL program bat 開始寫入應(yīng)答器報(bào) 文 6 等待數(shù)據(jù)寫入 觀察 BEPT 提示直至寫入結(jié)束 大約 3 分鐘時(shí)間 如圖 4 3 所示 當(dāng)顯示 PROGRAMMING SUCCESSFUL 表示數(shù)據(jù)寫入成功 圖 4 3 應(yīng)答器寫入界面 4 1 3 4 1 3 讀取校核讀取校核 1 啟動(dòng)軟件 readtel 22 2 單擊 Low Level Functions 按鈕 3 選擇 program Beacon ReadEurotel 單擊 ReadEurotel 4 選擇狀態(tài)欄 找到以 TGML 為開頭的應(yīng)答器報(bào)文 比較讀取的前 16 字節(jié) 和應(yīng)答器設(shè)備數(shù)據(jù)單的應(yīng)答器報(bào)文特征標(biāo)識(shí)是否一致 23 5 比較狀態(tài)欄中與設(shè)備數(shù)據(jù)單中相應(yīng)字段的數(shù)據(jù)是否一致 6 比較一致后在設(shè)備數(shù)據(jù)單寫入者欄簽字確認(rèn) 7 返回設(shè)備數(shù)據(jù)單至設(shè)備管理部門存檔 4 2 LEU 數(shù)據(jù)寫入流程數(shù)據(jù)寫入流程 所有 LEU 的數(shù)據(jù)寫入工作必須是閉環(huán)操作 在寫入結(jié)束后 必須讀取校驗(yàn) LEU 文件結(jié)構(gòu)如圖 4 4 24 拼音全拼站名 encoderparambeaconprogtools XXX X XX XX LEU XXX X XX XX LEU program bat bin 圖 4 4LEU 文件結(jié)構(gòu)圖 4 2 1 4 2 1 數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寫入 1 登記并申請(qǐng)需寫入的報(bào)文及 LEU 設(shè)備數(shù)據(jù)單 2 將申請(qǐng)到的報(bào)文存儲(chǔ)到 BEPT 中 假設(shè)存儲(chǔ)的路徑及文件夾名稱為 C Telegram 3 利用測(cè)試電纜和 SLEB 板適配器與 LEU 連接 接通電源 4 根據(jù)設(shè)備數(shù)據(jù)單內(nèi)容 依次打開 Telegram encoder 028 2 18 01 LEU bin 目錄 5 雙擊批處理文件 028 2 18 01 LEU program bat 開始寫入 LEU 報(bào)文 6 等待數(shù)據(jù)寫入 觀察 BEPT 提示直至寫入結(jié)束 大約 10 分鐘時(shí)間 如圖 4 5 所示 當(dāng)顯示 PROGRAMMING SUCCESSFUL 表示數(shù)據(jù)寫入成功 25 圖 4 5 LEU 寫入界面 4 2 2 4 2 2 讀取校核讀取校核 1 利用測(cè)試電纜和 CUBICLE 適配器與 LEU 連接 接通電源 啟動(dòng)軟件 BEPT 2 依次單擊 test Encoder Read Telegram 菜單按鈕 3 單擊 Read 按鈕 讀取成功后查看 Status 對(duì)話框 26 4 比較讀取的報(bào)文信息幀和設(shè)備數(shù)據(jù)單的相應(yīng)內(nèi)容是否一致 5 比較一致后在設(shè)備數(shù)據(jù)單寫入者欄簽字確認(rèn) 6 返回設(shè)備數(shù)據(jù)單至設(shè)備管理部門存檔 27 注 該方式還可以從應(yīng)答器尾纜的 J K 插孔或者列控中心的接線盤處讀取 LEU 發(fā) 出的報(bào)文 5 5 LEU 亮燈含義 5 1 CALE 板板 CALE 板是供電板 為編碼器中的所有電子板提供電源 標(biāo)稱電壓是 24VDC 但 CALE 板支持 10V 35V 電壓 它通過一臺(tái) 10V 35V 20W 的發(fā)電機(jī) 提供內(nèi)部電壓 CALE 板上裝有一個(gè)綠色 LED 焊接側(cè) 當(dāng) LED 亮?xí)r 表明向其他編碼 器提供了內(nèi)部供電 5 2 CRTE 板板 CRTE 板是應(yīng)答器編碼器處理器及網(wǎng)絡(luò)接口板 對(duì)來自輸入的信號(hào)進(jìn)行分析 規(guī)定了發(fā)送到 beacons 的信息組 為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn) CRTE 板上裝配有它自己的 基本軟件及一個(gè)處理器 CRTE 板裝有 4 個(gè) LED 綠色 LED DS1 軟件處理狀態(tài) 當(dāng)處理器處于指定模式 燈亮 當(dāng)編碼器處于遠(yuǎn)程模式 閃光 1 秒燈亮 1 秒燈熄 如果編碼器處 于遠(yuǎn)程模式 檢查所有的連接器 CRTE ETRS2 SERB 如果所有的連接器 OK 注意是編碼器號(hào)引起的這個(gè)問題 編碼器參數(shù)或編碼器地理位置不良 可 以切換冗余 LEU 或者聯(lián)系廠家更換 當(dāng)處理器處于 Init 模式時(shí) 燈熄 黃色 LED DS3 網(wǎng)絡(luò) 1 行為 當(dāng)在網(wǎng)絡(luò) 1 上檢查載波時(shí) 燈亮 否則 燈熄 黃色 LED DS2 網(wǎng)絡(luò) 2 行為 當(dāng)在網(wǎng)絡(luò) 2 上檢查載波時(shí) 燈亮 否則 燈熄 紅色 LED DS4 中斷報(bào)文行動(dòng) 燈亮 28 在 Init 模式期間 當(dāng)在其中一個(gè)應(yīng)答器鏈路上出現(xiàn)報(bào)文中斷 1 秒時(shí) 如果 LED 燈亮 檢查 SERB 板的連接器 編碼器和應(yīng)答器之間的電纜可能會(huì)出現(xiàn)問題 阻抗問題 否則 燈熄 5 3 SLEB 板板 SLEB 板連接 CRTE 板和 RS422 串行鏈接網(wǎng)絡(luò) SLEB 板包含兩條單獨(dú)的 RS422 串行鏈接線 SLEB 板裝有 4 個(gè) LED 其中每條 RS422 串行鏈接有 2 個(gè) 一個(gè)黃色 LED 顯示動(dòng)作 在 RS422 Rx1 鏈路上 燈亮 接收數(shù)據(jù) 燈熄 無數(shù)據(jù) 一個(gè)綠色 LED 顯示動(dòng)作 在 RS422 Tx1 鏈路上 燈亮 傳輸數(shù)據(jù) 燈熄 無數(shù)據(jù) 6 6 試驗(yàn)車檢查重點(diǎn) 6 1 應(yīng)答器安裝應(yīng)答器安裝 在試驗(yàn)車檢查時(shí) 根據(jù)接收到的應(yīng)答器與應(yīng)答器位置表比較 判斷應(yīng)答器是否 丟失或安裝位置錯(cuò)誤 當(dāng)列車沒有接收到應(yīng)答器 1 需人工確認(rèn)地面應(yīng)答器是否丟失 2 人工利用讀寫工具檢查應(yīng)答器 讀取應(yīng)答器報(bào)文是否正常 3 察看應(yīng)答器安裝是否符合安裝條件 4 察看應(yīng)答器安裝環(huán)境是否滿足應(yīng)答器約束條件 5 應(yīng)答器報(bào)文 6 2 默認(rèn)報(bào)文類型判斷默認(rèn)報(bào)文類型判斷 在應(yīng)答器發(fā)送的默認(rèn)報(bào)文中 共有三種類型 其中判斷的依據(jù)是應(yīng)答器報(bào)文中 信息幀中 M COUNT 變量的值 如圖 6 1 所示 29 圖 6 1 默認(rèn)報(bào)文標(biāo)識(shí)示意圖 當(dāng) M COUNT 255 時(shí) 此時(shí)應(yīng)答器發(fā)送的是應(yīng)答器自身存儲(chǔ)的應(yīng)答器默認(rèn)報(bào) 文或者正常報(bào)文 當(dāng) M COUNT 0 時(shí) 此時(shí)應(yīng)答器發(fā)送的是 LEU 存儲(chǔ)的默認(rèn)報(bào)文 當(dāng) M COUNT 253 時(shí) 此時(shí)應(yīng)答器發(fā)送的是列控中心存儲(chǔ)的默認(rèn)報(bào)文 6 3 故障分析故障分析方法方法 6 3 1 6 3 1 應(yīng)答器默認(rèn)報(bào)文應(yīng)答器默認(rèn)報(bào)文 6 3 1 1 6 3 1 1 正線進(jìn)站口處有源應(yīng)答器正線進(jìn)站口處有源應(yīng)答器 正線進(jìn)站口處有源應(yīng)答器默認(rèn)報(bào)文在 BEPT 顯示如下 Q UPDOWN 1 1 M VERSION 16 10 Q MEDIA 0 0 N PIG 1 1 N TOTAL 1 1 M DUP 0 0 M MCOUNT 255 FF NID C 553 229 NID BG 4359 1107 Q LINK 1 1 FF END TELEGRAM 注意 FF END TELEGRAM 表示本報(bào)文只有報(bào)頭 該信息與 M MCOUNT 255 一起構(gòu)成了有源應(yīng)答器默認(rèn)報(bào)文的標(biāo)志 如果在現(xiàn)場(chǎng)讀到此報(bào)文 一般情況下該種故障為應(yīng)答器電纜斷線 LEU 故障 或應(yīng)答器接口故障造成 需逐段檢查判斷 30 首先檢查尾纜固定情