莞惠城际铁路CTCS2+ATO列控系统应答器应用方案研究

焦大伟

（北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070）

莞惠城际铁路CTCS2+ATO列控系统应答器应用方案研究

焦大伟

（北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070）

莞惠城际铁路采用CTCS2+ATO列控系统实现站间自动运行、列车运行自动调整等功能。结合莞惠城际试验段的试验成果，对CTCS2+ATO列控系统应答器设置、报文定义和列控数据编制进行描述，用于指导莞惠城际铁路工程设计，并为其他同级别城际铁路提供参考。

ATO；城际铁路；应答器

1 概述

莞惠城际铁路采用CTCS2+ATO列控系统，满足列控超速防护、列车自动运行调整、列车自动驾驶、站台精确定位停车、列车门与站台门防护及联动控制、站台紧急关闭防护等工程。地面系统中设置精确定位应答器实现列车的精确定位，本文就莞惠城际铁路定位应答器设置、报文定义及编制、列控数据表编制等进行研究，并提出合理解决方案。

2 应答器布置原则

2.1股道定位应答器

为保证ATO系统能实现股道的精确定位停车，在车站和无配线站的股道设置股道精确定位应答器组（JD）。

2.1.1有岔车站

2.1.1.1应答器布置原则

1） 股道双向均采用ATO模式运行

有岔站股道双向ATO运行定位应答器配置示意如图1所示。

a.车站股道共设置5组精确定位应答器组。

b.所有定位应答器组均为单应答器组成。

c.JD1、JD2应答器组用于反向定位，JD4、JD5应答器组用于正向列车定位，JD3应答器组用于双向定位。

2）股道仅单向采用ATO模式运行

有岔站股道单向ATO运行定位应答器配置示意如图2所示。

a.车站股道共设置3组精确定位应答器组。

b.所有定位应答器组均为单应答器组成。

图1　有岔站股道双向ATO运行定位应答器配置示意

图2　有岔站股道单向ATO运行定位应答器配置示意

c.JD2、JD3应答器组用于正向列车定位，JD1应答器组用于双向定位。

2.1.1.2应答器链接

有岔站定位应答器链接示意如图3所示。

1）BX应答器组链接BS3、JD3、BX3应答器组。

2）BS3应答器组链接JD3、BX3应答器组，侧向通过进路时，要取消有源应答器中链接包。

3）JD3应答器组正向链接JD4、JD5、BX3应答器组，反向链接JD2、JD1、BS3应答器组。

4）JD1、JD2、JD4、JD5应答器组中均不设置应答器链接包。

5）反向运行时，应答器链接原则和正向一致。

图3　有岔站定位应答器链接示意

2.1.2无配线车站

2.1.2.1应答器布置原则

1）股道双向均采用ATO模式运行

无配线站股道双向ATO运行定位应答器配置示意如图4所示。

a.车站股道共设置5组精确定位应答器组。

b.所有定位应答器组均为单应答器组成。

c.JD1、JD2应答器组用于反向定位，JD4、JD5应答器组用于正向列车定位，JD3应答器组用于双向定位。

图4　无配线站股道双向ATO运行定位应答器配置示意

2）股道仅单向采用ATO模式运行

无配线站股道单向ATO运行定位应答器配置示意如图5所示。

a.车站股道共设置3组精确定位应答器。

b.所有定位应答器组均为单应答器组成。

c.JD2、JD3应答器组用于正向列车定位，JD1应答器组用于双向定位。

3）兼做中继站的无配线车站，正向进站/反向进站应答器组由于设置CTCS-11信息包后可能超出应答器容量，需组内增加1个无源应答器单独设置该信息。

2.1.2.2应答器链接

1）兼做中继站的无配线车站

兼做中继站无配线站定位应答器链接示意如图6所示。

a.BX应答器组链接JD3、BSN应答器组。

b.JD3应答器组正向链接JD4、JD5、BSN应答器组，反向链接JD2、JD1、BX应答器组。

c.JD1、JD2、JD4、JD5应答器组中均不设置应答器链接包。

图5　无配线站股道单向ATO运行定位应答器配置示意

图6　兼做中继站无配线站定位应答器链接示意

d.反向运行时，应答器链接原则和正向一致。

2）其他无配线车站

其他无配线站定位应答器链接示意如图7所示。

a.JD1应答器组外方最近的应答器组B1链接JD3应答器组和JD5应答器组外方最近的应答器组B3。

b.JD3应答器组正向链接JD4、JD5、B3应答器组，反向链接JD2、JD1、B1应答器组。

c.JD1、JD2、JD4、JD5应答器组中均不设置应答器链接包。

d.反向运行时，应答器链接原则和正向一致。

图7　其他无配线站定位应答器链接示意

2.2通信会话管理应答器

首先，可以考虑为军校学员开设世界军事名著英文原著或通行英译本阅读相关的课程。在该课程上向学员介绍世界军事名著、作者概况、创作背景、军事价值、精彩片段、相关军事行动等，引导学员阅读该名著，教授学员一些阅读、摘录和记笔记的方法，培养学员的阅读兴趣和自主阅读能力。

在城际铁路信号系统中，采用ETCS-42包向车载设备发送通信控制服务器的设备编号和呼叫电话号码，用于列车车载设备呼叫通信控制服务器并注册。ETCS-42包设置在各车站的FJZ应答器组的无源应答器中。

3 应答器报文配置及定义原则

3.1定位应答器报文配置

3.1.1有岔车站

1）JD3应答器组中设置正向有效和反向有效的CTCS-11包各1份。

2）JD1、JD2、JD4、JD5应答器组中设置单方向的CTCS-11包，其中JD1、JD2应答器组为反向有效，JD4、JD5应答器组为正向有效。

3）股道两侧的出站应答器组中，增加定位应答器CTCS-11数据包，其中BS3应答器组中的CTCS-11数据包用于正向股道定位（正向有效），BX3应答器组中的CTCS-11数据包用于反向股道定位（反向有效）。

3.1.2无配线车站

1）JD3应答器组中设置正向有效和反向有效的CTCS-11数据包各1份。

2）JD1、JD2、JD4、JD5应答器组中设置单方向的CTCS-11数据包，其中JD1、JD2应答器组为反向有效，JD4、JD5应答器组为正向有效。

3）JD1和JD5应答器组外方B1和B3应答器组中，增加定位应答器CTCS-11数据包，其中JD1应答器组外方B1应答器组中的CTCS-11数据包用于正向股道定位（正向有效），JD5应答器组外方B3应答器组中的CTCS-11数据包用于反向股道定位（反向有效）。

3.2通信会话应答器报文配置

各车站FJZ应答器组中的无源应答器配置通信会话应答器报文ETCS-42包。

3.3应答器报文定义

3.3.1CTCS-11报文包配置

CTCS-11数据包定义如表1所示。

表1　CTCS-11信息包（股道信息包）

报文配置原则：

1）Q_DIR验证方向：应与列车在股道上的运行方向一致。

2）距离长度分辨率：统一填写00（分辨率为10 cm）。

3）站台门位置：根据工程数据填写，按照股道正向方向确定站台门位置，股道双侧都设置站台门时，填写站台门位置为双侧。

4）股道编号：按照相应编号原则定义，参见《城际铁路信号系统设备编号规则》。

5）D_STOP距离测量原则：为本应答器中心点到站台第一扇滑动门中心点之间的距离，由工程数据提供。

3.3.2ETCS-42包报文配置

ETCS-42数据包定义如表2所示。

表2　ETCS-42信息包（通信管理信息包）

报文配置原则：

1）NID_RADIO为所呼叫的CCS电话号码。

2）CCS编号，按照《城际铁路列控系统地面设备编号规则》进行编号。

3）当列车需要从一个CCS管辖范围进入到另一个CCS管辖范围时，在前一个CCS管辖的最后一个车站出站口无源应答器中写入ETCS-42包，其中NID_RADIO和NID_RBC填写下一个需要链接的CCS电话号码和设备编号。

4）如果列车从CCS管辖区域进入非城际铁路信号系统区域，则ETCS-42包中的Q_RBC填写为0，表示终止通信。

5）在部分通信质量较差区间，可根据需要在应答器组中设置ETCS-42包，以便无线通信中断后重新呼叫。

4 列控工程数据表编制原则

为实现列车的精确定位，需在既有列控工程数据表中增加“站台门信息表”，站台门信息表编制原则如表3所示。

1）“所属车站”栏中填写车站名称。

2）“所属股道”栏中填写股道定位应答器所在股道。

表3　站台门信息表（示意）

3）“门侧信息”栏中填写站台门对应正向运行在股道应答器的左侧或右侧。

4）股道编号原则详如表4所示。

表4　股道编号原则表

股道编号原则表编制说明：

a.大区编号、分区编号和车站代码为所属列控中心管辖车站（列控主控站）的编码，车站序号和股道序号为所属联锁管辖车站（联锁主控站）的序号。

b.车站序号原则为：

0仅用于表示本站（联锁主控站）；

1～7编码用于表示车站（联锁主控站）管辖的无配线站序号，按照车站（联锁主控站）所管辖的无配线站按下行方向依次编制；

如果车站（联锁主控站）存在多场时， 1～7的编码也用于各个车场的编码。

c.股道序号为信号平面布置图上设计的股道号。

d.“股道编号”栏中填写格式为：大区编号-分区编号-车站代码-车站序号+股道序号。

5）“股道正向终端”和“股道反向终端”栏中根据现场测量结果填写股道定位应答器中心与站台门活动门中心间距离（m），测量数据精确到0.1 m。

6）“备注”栏中填写股道中心处定位应答器（如本文中股道双向均采用ATO模式运行情况的JD3应答器组和股道仅单向采用ATO模式运行情况的JD1应答器组）的应答器编号。

5 结束语

本文对城际铁路CTCS2+ATO列控系统模式下的应答器布置、应答器报文配置及列控数据表的编制提出合理方案，并在莞惠城际铁路得到验证，对其他同等类型的城际铁路具有借鉴意义。

［1］铁总科技［2013］79号 城际铁路CTCS2+ATO列控系统暂行总体技术方案［S］.

［2］科技运函［2014］101号 城际铁路CTCS2+ATO列控系统测试大纲专家评审意见［S］.

［3］运电高信函［2012］426号 珠三角城际轨道交通ATO系统用户需求专家评审意见［S］.

［4］科技运［2010］136号 CTCS2级列控系统应答器应用原则（V2.0）［S］.

［5］运基信号［2010］346号 列控系统工程数据表编制规定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）