京广高铁列车进路预告信息问题分析处理

冯广伟

列车进路预告是铁路GSM－R数字移动通信系统传送的重要数据业务，由CTC自动生成。铁路维护规则要求：GSM－R模式下进路预告发送成功率≥99%。而京广高铁开通后，在京广高铁及与郑西高铁交汇处，列车进路预告信息传送存在问题，影响行车安全。为此，对该问题进行全面分析、处理。

1 进路预告信息传送

1.1 传送设备

在GSM－R网络模式下，进路预告信息由GSM－R网络、CTC设备 （调度集中，含CTC中心设备和车站设备、GSM－R通信服务器）、机车综合无线通信设备 （以下简称CIR）、GPRS接口服务器 （以下简称GRIS）等传递。

1.2 进路预告与车次号信息关系

CTC系统根据最新的阶段计划信息、车次号信息、本站站细规则、当前信号道岔设备状态、列车位置等系列约束条件，在合适的接近区间或指定的提前时间量到达时，自动按计划排列接发列车进路。

铁路车次号信息包括：列车车次号、机车号、位置、运行速度、线路代码、列车启动和停稳等。列车司机每次开车前在车载CIR输入车次号，CIR维护人员安装时输入机车号，CIR设备按规定条件以无线方式发送车次号信息，通过GPRS网络传送到GRIS，GRIS转发到CTC，CTC根据接收到的无线车次号信息进行车次校核和追踪。

CTC系统自动向辖区内运行列车发送进路预告信息条件，以获得该列车的车次号信息，如未收到车次号信息，CTC系统不发送进路预告信息。

1.3 发送、接收、自动确认流程

1.发送流程。CTC系统对车次号信息进行校核，并掌握辖区线路上列车运行情况，在合适位置以车次号、机车号为条件，将进路预告信息发送给当前的GRIS；GRIS收到CTC发送的进路预告信息后，在本地存储，根据CIR设备的机车号自动查询DNS（域名服务器），获得此机车号所对应的IP地址，然后以GRIS IP为源地址、以CIR本机IP为目标地址，通过GPRS网络，将该进路预告信息转发给具有该IP地址的车载CIR。

2.接收、自动确认流程。车载CIR接收进路预告信息，若进路预告信息与本列车车次号、机车号相同，则进行解码、显示，并语音提示机车乘务员前方站接车进路情况，然后以CIR本机IP为源地址、以当前GRIS IP为目标地址，通过GPRS网络将自动确认信息发送给GRIS系统，GRIS转发给CTC，表明该列车已收到进路预告信息。

2 问题提出及原因分析

某日CTC发送进路预告信息1123条，GRIS转发1123条，CTC收到自动确认信息921条，进路预告发送成功率为82%；有202条进路预告信息未发送成功，原因是GRIS未收到这些列车的车次号信息。出现该情况既有本局的动车组列车，也有外局的动车组列车。将进路预告信息与车次号信息进行关联统计，在外局的动车组列车车次号信息中断时，列车处于京广高铁不同的基站覆盖范围，发生时间没有规律，但此时外局在郑西高铁的其他动车组列车运行正常。

对本局动车组入库后下载CIR设备数据分析，发现历史告警记录中CIR设备的GPRS模块发生掉线，地点在京广高铁调度台与郑西高铁调度台相邻处，即从京广高铁郑州东站往郑西高铁贯通线开行的过程中。在该列车调度台相邻区段，GSM－R语音通信正常、数据通信传送不畅，即在该区段位置区更新正常、路由区更新存在问题，由此判断影响进路预告信息传送的原因在郑州GPRS本地网方面。

对外局动车组列车入库后协调下载CIR数据分析，统计时段内动车组CIR设备的GPRS模块未附着GSM－R网络，同样是GPRS模块发生掉线，这种情况仅发生在京广高铁，而郑西高铁的动车组运行正常。外局的动车组列车在郑州局管内运行时，进路预告、车次号信息业务传送仅与郑州局的GRIS （当前的）、SGSN （当前的）、外局GGSN （归属GGSN）有关；当进路预告、车次号信息数据业务传送发生问题时，外局动车组在其他局管内运行时数据业务正常，说明外局自己的GGSN设备运行正常；全路各局的GPRS本地网是通过铁路通信数据网互联，数据网中除了进路预告业务外，还承载着其他多种业务，说明铁路通信数据网本身也没有问题，只有排查郑州GPRS本地网接入铁路通信数据网和郑州SGSN设备。

3 问题处理

全路每个铁路局设置一个GPRS本地网，铁路数据网负责为各局GPRS本地网间互联并提供通道。郑州GPRS本地网由SGSN、GGSN、PCU设备及连接这些设备的思科交换设备组成，负责向用户提供车次号、进路预告业务接入，并通过数据网X3路由器接入铁路数据网，实现全路GPRS业务互联。郑州GPRS本地网设备与铁路数据网连接如图1所示。

图1 郑州GPRS本地网设备与铁路数据网连接图

3.1 铁路数据网通道排查

1.分别中断GPRS本地网SGSN、GGSN设备与思科交换机1、2的连接时，数据通信短暂闪断后迅速恢复，不影响进路预告、车次号业务传送，对进路预告、车次号业务传送起到了保护作用。

2.中断思科交换机1至铁路数据网X3接入路由器1的连接时，数据业务未起到保护作用，郑州局对外局方向的业务发生中断，外局列车在郑州局管内业务不能正常使用；当网络通道发生问题时，影响外局车载CIR查询，也影响获得当前GRIS IP地址及车次号信息传送，GRIS转发进路预告信息发生中断。

3.中断思科交换机2至铁路数据网X3接入路由器2的连接时，数据业务未起到保护作用，局管内业务发生中断，郑州局列车数据业务无法正常使用；当网络通道发生问题时，GRIS转发进路预告信息中断。

根据排查结果，对GPRS本地网思科交换机数据进行修改，使这2台设备传送的业务数据互为备份，增强业务保护机制。再统计进路预告信息成功率达到84%，比之前有所提高，说明业务启动保护机制，但外局的动车组列车在局管内运行发生掉线所造成的进路预告信息传送不成功并未减少。

3.2 修改网元参数

核查GPRS本地网SGSN网元的参数，PDP激活请求尝试次数 （N3CRE）设置为1，该参数主要控制SGSN辖区内车载CIR在进行PDP激活时的重试次数，取值范围为1～7。当车载CIR以机车号为用户名和密码进行PDP激活失败时，SGSN直接丢弃对该GGSN的路由条目，从而导致该GGSN下所有动车组列车CIR用户的路由均不可达，即同一路局动车组列车同时下线的情况。

把SGSN的N3CRE参数由1修改为5后，继续对进路预告进行统计，参数修改前，单日进路预告传送成功率为84%，一周平均94.4%；参数修改后，单日成功率达到99%，一周平均成功率达到99.7%，达到了铁路GSM－R系统维规要求进路预告信息≥99%的标准。

京广高铁及与郑西高铁交汇处列车进路预告信息传送不畅，主要原因是GPRS本地网SGSN网元的激活请求尝试次数 （N3CRE）参数设置问题，修改后进路预告信息传送成功率达到标准。

［1］ 中华人民共和国铁道部.科技运〔2007〕98号.GSM－R数字移动通信应用技术条件 第2分册：列车无线车次号校核信息传送系统（V1.0）［S］.2007.

［2］ 中华人民共和国铁道部.TB/T 3231－2010.GSM－R数字移动通信系统应用业务调度命令信息无线传送系统［S］，2010.

［3］ 中华人民共和国铁道部.TJ/DW126－2010.GSM－R数字移动通信通用分组无线业务（GPRS）系统技术条件（暂行）［S］.2010.

［4］ 中华人民共和国铁道部.运基通信〔2011〕107号.列车无线车次号校核信息传送等系统增加线路代码技术要求的补充规定［S］.2011.