LKJ数据地面化试点工程实施方案

王向丽

（北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070）

LKJ数据地面化试点工程实施方案

王向丽

（北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070）

《铁路主要技术政策》明确规定：“发展基于应答器提供基础数据的列车运行监控装置（LKJ）技术”。介绍应答器提供LKJ基础数据的基本实施方案，是对提高既有线CTCS-0级区段安全性的有益探讨，其可行性将在试点工程得到进一步的验证。

列车运行监控装置（LKJ）；数据地面化；实施方案

在既有线CTCS-0（简称C0）区段，列车运行监控装置设备采用车载存储基础数据的方式，线路的任何变化都会导致所有相关机车LKJ数据的更新换装。在目前机车长交路大面积运用、既有线路数据变化频繁的情况下，需要进行大工作量的LKJ数据制作及高频次的换装。而且，LKJ数据换装在库内只能完成一部分，还需到沿线各站找车、堵车，邻局、邻段帮助换装情况越来越多，需要跨局跨段的信息交换也越来越多。数据换装可能存在差错遗漏现象，给铁路运输安全带来隐患。

为此，将LKJ基础数据地面化，由车载设备储存方式改为由应答器提供方式，运营线路基础数据变化时，仅需修改相应的应答器报文。为验证LKJ数据地面化技术方案的实际应用效果，在北京局管内的京沪线实施LKJ数据地面化试点工程。

1 LKJ数据地面化实现目标

1）LKJ基础数据全部下移，由车载设备储存方式改为由应答器提供方式，以消除频繁更换车载数据的问题。

2）LKJ根据应答器位置及提供的数据校标，以提高列车定位的精度和准确性。

3）基本取消司机支线号选择操作和出站对标操作。

4）司机仍需进行股道号选择操作，临时限速调度命令仍采用IC卡方式。

5）应答器提供反向控车基础数据，满足列车反向运行监控需求。

2 LKJ数据地面化基本原则

1）采用地面应答器设备提供LKJ基础数据。

2）基本维持既有LKJ设备的基本结构，基本维持LKJ的操作方式、控制模式、显示界面。

3）充分利用应答器提供的信息资源，进行LKJ导航显示，实现信息资源利用的最大化。

4）充分利用CTCS系统已定义的应答器报文。新增部分报文，按CTCS系统技术规范进行定义。

3 应答器提供的数据内容

1）线路允许速度（线路允许速度、货车、空重混编允许速度）。

2）线路坡度信息（按CTCS系统技术规范进行合并处理）。

3）车站名称（汉字形式）。

4）应答器里程信息（含线路长短链、负里程信息）。

5）股道进路信息（接车进路信息和发车进路信息）。

6）接车进路信息包括接车进路长度（从车站最外方道岔尖轨至出站信号机）、进路允许速度（进路最低限制速度）。

7）发车进路信息包括发车进路长度（从出站信号机至一离去信号机最短长度）、出站允许速度（进路中最低限制速度，如有直股发车条件给出区间闭塞制式、线路编号、里程信息）。

8）线路编号信息（按照工务规定的线路编号提供）。

9）轨道区段信息（区间轨道区段的长度、载频、信号机类型）。

10）信号闭塞方式（三显示自动闭塞、四显示自动闭塞、半自动闭塞）。

11）有人看守道口、一级防洪地点、分相区、有特殊行车要求的桥梁隧道信息。

12）特殊信号标志信息（根据需要通过增设应答器提供：客车靠标停车困难、货车靠标停车困难信息、股道无码、容许信号机、线路所信号机、关联发码特殊信号机、小曲线半径、长大下坡道等标志信息）。

4 LKJ数据地面化试点工程地面技术方案

京沪线上下行正线为双线单方向四显示自动闭塞，京沪三线为单线双方向半自动闭塞。对于6股道典型车站、15 km站间距离，每站需要设置应答器数量约为28个，应答器布置如图1所示。

图1　京沪线典型站应答器布置示意图

自动闭塞区段，在进站信号机外方第二个闭塞分区外方设置区间无源应答器组［Q］。半自动闭塞区段，在车站接近区段外方设置区间无源应答器组［Q］。

区间无源应答器组［Q］，用于列车定位和向车载设备发送正线线路速度、线路坡度、轨道区段、应答器链接、特殊区段、车站名称、断链里程、线路编号和闭塞制式信息、特殊标志、防洪信息、小曲线半径信息、长大下坡道信息和车站股道信息（含最不利的股道接车信息）等。

出站口，在一离去区段内方设置进站应答器组［JZ］或反向进站应答器组［FJZ］。

进站应答器组［JZ］实现列车定位，并发送反向正线线路数据和反向下一站最不利接车进路数据（最短接车进路距离和最低道岔限速）。反向进站应答器组［FJZ］实现列车定位，并发送正向正线线路数据、正向下一站最不利接车进路数据，在双线双方向区段还要发送本站反向最不利接车进路数据（最短接车进路距离和最低道岔限速）。

列车经过区间应答器组［Q］，收到正线线路数据以及全部侧线进路数据（接车进路信息和发车进路信息）。正线直向接发车时，LKJ按正线接发车进路信息监控列车。侧线接车时，司机选择股道号，LKJ按对应的接发车进路信息监控列车。对于带直股发车进路的侧线股道，当股道发UU码，则使用该股道弯股发车进路信息监控列车。当股道为U码及以上代表直股发车的低频信息时，使用该股道直股发车进路数据。

1） 纵列式站场应答器组设置

廊坊北站I场、II场纵列配置，如图2所示。在每个站场的出站信号机处设置由两个及以上无源应答器构成的出站应答器组［CZ］和反向出站应答器组［FCZ］，提供下一站场全部侧线进路数据。

出站应答器组发送线路坡度、特殊区段、断链里程、线路编号和闭塞制式、区间特殊标志和下一站场股道信息（含最不利的股道接车信息）等。

图2　廊坊北站应答器布置示意图

列车经过区间应答器组［Q］，收到全部侧线进路数据，司机选择股道号，LKJ按对应的数据监控列车I场侧线接车。当排列由I场发车进入II场的进路时，由I场股道上的无源应答器组［CZ］或［FCZ］提供II场全部侧线进路数据。LKJ收到该侧线数据后，由司机选择II场股道号，LKJ按对应的数据监控II场侧线接车。

2） 简单支线应答器组设置

当区间联络线道岔侧向进路为唯一进路时，设置支线应答器组［ZX］和重定位应答器组［CDW1］和［CDW2］，如图3所示。

图3　简单支线应答器布置示意图

利用支线信息包发送经道岔侧向运行的支线线路数据，当列车在线路所通过信号机外方区段接收到UU或UUS后，LKJ根据应答器发送的数据控制列车进道岔侧向运行。

重定位应答器组［CDW1］和［CDW2］，冗余发送各自线路的线路速度、线路坡度、轨道区段、应答器链接、特殊区段、断链里程、线路编号和闭塞制式信息、区间特殊标志和下一站最不利接车进路数据（最短接车进路距离和最低道岔限速）等。

当支线存在反向运行时，［CDW2］应答器组除描述线路的正向线路数据外，还应描述本线路反向运行应答器链接、断链里程、线路编号与闭塞制式信息。

3） 其他用途应答器组设置

当股道存在特殊标志时，在股道中间增加特殊标志应答器组［TS］，发送特殊标志。

在等级转换边界应设置等级转换执行应答器组［ZX］，正向运行和反向运行边界一致。在等级转换点两侧设置等级转换预告应答器组［YG］和反向等级转换预告应答器组［FYG］，距转换点的距离为240 m。等级转换执行点应设置在区间列车较少实施制动的区段，并且该区段内应避免存在分相区。

5 LKJ数据地面化试点工程车载技术方案

既有LKJ设备需要进行相关的改造以实现LKJ从地面应答器获取数据进行列车控制。在原有C0车载系统中，增加应答器传输模块（BTM）用于接收应答器数据，以构成新的车载系统，即LKJ设备+ JT-C系列机车信号+BTM。

既有LKJ更换新型监控记录插件；增加提供与BTM通信接口的信息接口插件；更换新型通信插件，增加与机车信号通信的串行接口。机车信号机、接收线圈保持不变，机车信号主机内部增加CAN总线通信。

LKJ软件及相关软件需要进行升级。

6 结束语

本文只介绍了LKJ数据地面化试点工程的基本实施方案，未涉及南仓等复杂编组站或大型枢纽站场的实施方案。试点工程将进一步验证LKJ数据地面化技术方案的可行性，同时也将为以后的工程化应用、运营管理及推广积累经验。

［1］铁道部令第34号 铁路主要技术政策［S］.

［2］铁总运〔2014〕107号 列车运行监控装置（LKJ）运用维护规则［S］.

The paper introduces the implementation scheme of using balises to provide basic data for LKJ device， which is a useful attempt to improve the safety of existing lines with CTCS-0 train control system. And the feasibility of the scheme will be verifi ed on the test project.

train operation monitoring device （LKJ）； sending basic data through balises； implementation scheme

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.04.004

2016-03-28）