关于LKJ车载基础数据换装方案的探讨

叶永华

（武汉铁路局电务处，武汉 430071）

关于LKJ车载基础数据换装方案的探讨

叶永华

（武汉铁路局电务处，武汉 430071）

介绍LKJ车载基础数据换装的现状，从优化车载基础数据结构和存放方式、改变基础数据换装方式等方面进行阐述，尽可能实现LKJ车载基础数据的自动换装和LKJ数据地面化，以此解决制约LKJ发展的瓶颈问题。

LKJ；LKJ车载基础数据；无线换装；数据地面化

1 概述

LKJ2000列车运行监控系统（以下简称LKJ）是列车运行控制系统的重要组成部分，是中国自主研究开发的列车行车安全监控设备，具有强大的监控、记录和显示功能，采用车载预先存储线路基础数据的方式，对防止列车“两冒一超”、减少列车运行事故的发生、保障行车安全和支撑铁路相关技术发展做出了重要贡献。

随着近年中国铁路和信息处理技术的快速发展，新修、改造线路日益增多；加之适应市场需求，列车运行图调整变化更加灵活。线路的变更、运行图的调整必然会导致LKJ车载基础数据的频繁更改和换装，其换装工作量越来越大，LKJ车载基础数据换装的问题日渐突出。

2015年10月9日，广铁集团K457次因株州站施工漏换LKJ车载基础数据的事故，引起总公司安监司高度重视，要求各局施工LKJ车载基础数据换装方案报安监部门备案。各铁路局也将LKJ车载基础数据错换与漏换列为安全“红线”范围管理。

2 LKJ车载基础数据换装现状分析

2.1车载基础数据换装程序多、较复杂

基于LKJ2000研发的技术，目前车载数据换装时，须采用M27C801芯片或专用数据转存器导入的方式，更换LKJ监控主机两块监控记录插件的U5、U6文件；同时，还必须采用专用IC卡导入的方式，更换两端DMI单元中2kdata.bin、2kdata. xlb、2kdata.zmb文件。若涉及运行径路发生变更，还须同步对两块监控记录插件的LKJ车载控制文件U3、U4进行更换。由于DMI和监控记录插件两部分的换装需要分开进行，但数据版本之间需配套使用，且不同的设备厂家对应不同的数据版本，换装完毕后，还需对相关参数确认，各项性能进行测试，这种数据换装的方式对换装人员、数据版本管理都提出很高的要求。

2.2车载基础数据换装频繁、台数多

目前，LKJ车载基础数据按数据交路、上下行方式存放在一个大文件中，其组织结构是一个无法分割的整体，无论修改数据量的多少，均需要对整个数据进行更换。

近年来，一是中国铁路的快速发展，新建、改建线路较多；二是运输组织变化较频繁，列车运行图调整更加灵活，行包快运区段为适应市场的需求经常变化；三是保障安全形势要求，增加季节性防洪数据和列车反方向运行数据，这些变化引起车载基础数据换装工作非常频繁。

2015年，武汉铁路局共编制LKJ控制模式版本2版（机车1版、动车1版），编制LKJ数据版本102版（机车65版、动车组37版）。各电务段换装机车LKJ数据15 239台次，换装动车组1 854台次。由此可见LKJ车载数据换装工作是如此的频繁。

2.3车载基础数据换装点多、较分散

LKJ数据换装工作安排由配属机车、动车组的机务段、动车（客车）段或动车所的对口电务段在电务车载设备检测工区进行。当无法在电务车载设备检测工区按照固定径路列车运行图实施LKJ数据换装计划时，可由LKJ基础数据变更的线路所属铁路局决定在施工地点两端临近车站设置应急换装点，进行担当固定径路列车牵引任务机车的LKJ数据换装。其换装地点不仅涉及到机务段、折返段、动车段、动车所，甚至还在施工地点临近车站进行应急换装。有的委托换装不成时，还需到外局管辖的机务段、折返段、动车段等地点进行换装。就武汉铁路局武汉电务段而言，当涉及主要干线数据换装时，换装点共计31个，其中本局管内换装点12个，外局管内换装点19个，LKJ成了名副其实的“离开家”，车载人员背起行囊到各点进行LKJ数据换装。

2.4车载基础数据换装时间紧、要求高

当需要进行LKJ车载基础数据换装时，换装电报一般要求3天内全部换装完毕，电务段先组织机务段制定相关换装计划，然后安排人员逐台车更换、销号等方式进行换装，换装效率比较低。为避免影响机车周转，换装的工作节奏很快，换装人员承受着高强度的工作压力。在整个换装过程，各铁路局均制定一系列规范措施。如采用一个人更换，一个人检查的“双岗制”，采用软件版本复核及卡控系统进行管理等，用来防止错换、漏换等事情的发生。对于委托换装时，还要求36 h前将换装用的全套LKJ数据文件及相关说明事项提前交受委托实施的电务段，换装完毕后，再通知委托电务段。所以，LKJ车载数据换装时间紧、要求高。

3 解决方案

为尽可能减少LKJ车载基础数据换装的复杂度及工作量，提高换装的自动化水平，可以从优化基础数据结构和存放方式，通过建立车地无线通信网

络实现自动换装或通过地面应答器发送数据，实现LKJ数据地面化等方式进行LKJ数据换装。

3.1优化基础数据结构和存放方式

将全路LKJ基础数据进行集中管理，且按18个铁路局（或公司）进行划分，每个铁路局的基础数据再按照工务线路及一定的原则划分成若干个相对独立的数据块，每个数据块包含一段线路区段的基础数据，且每个数据块有唯一的ID号。

基础数据结构及包含数据内容如图1所示。

图1　基础数据结构

各铁路局负责维护本铁路局辖区内的基础数据，全路基础数据集中管理，既可以将全路基础数据编译到一个LKJ车载基础数据文件中，也可以各铁路局只选择编译本局机车所用到内容。

编译生成的LKJ车载基础数据按照隶属局区域进行存放，每个局数据相对独立，对整个车载基础数据进行换装；也可以只更换基础数据发生变更局的数据，增加换装的灵活性。

优化LKJ设备中LKJ车载基础数据存放的位置，取消DMI单元存放的车载基础数据，DMI单元所需的基础数据由监控主机根据实际位置进行发送。既能减轻换装的复杂度，又能减少发生错误更换的概率。

3.2改变基础数据换装方式

1）通过无线自动换装

在机务段、折返点等建立高可靠的WLAN网络系统，在机车出入段的集中区设置无线WLAN覆盖区，在机车上加装无线换装设备，用于车地间无线通信。

当需要进行地面LKJ数据换装时，先通过LKJ数据换装管理软件制定换装计划，其中应包括换装时间、涉及到的机车、换装匹配的LKJ车载基础数据文件、换装后软件版本等信息；当机车进入WLAN覆盖区域后，地面系统先进行机车入网注册，然后进行车地无线传输的链接，实施LKJ车载基础数据的自动更新，车地无线通信架构如图2所示。

图2　车地无线通信架构示意图

2）通过地面应答器实现LKJ数据地面化

实施CTCS-0级（简称C0）改造工程，在既有C0区段，通过在车站附近增设部分无源应答器，实现向LKJ发送基础数据。LKJ进行相应的软硬件改造，增加应答器传输模块（简称BTM），用于接收应答器数据，实现与控车有关的基础数据下移。在CTCS-2级（简称C2）区段直接使用C2系统应答器提供的基础数据和临时限速信息。

C0改造工程系统由JT-C系列机车信号+LKJ设备+应答器等设备构成，如图3所示。地面轨道电路连续提供前方轨道电路闭塞分区空闲信息（4～5个闭塞分区）、以及对车载测距进行校正；应答器用于列车位置修正，并提供线路速度、线路坡度、轨道区段、里程坐标等线路信息；LKJ根据应答器信息和机车信号信息计算“目标-距离”模式曲线，并监控列车运行。

2016年全路电务工作会上，将实施C0改（C0+）试点工程作为全路电务工作重点之一，以此推进LKJ的数据地面化进程。此项工作已经酝酿多年，前期也进行了一些室内仿真和现场的功能性试验，已经具备进行工程试验验证的条件。2015年要在北京局京津既有线进行试点，这是一项决定未来LKJ的数据地面化能否顺利实施的重要试点工程。

图3　C0改造系统结构图

4 结束语

LKJ对中国铁路运输安全起着保驾护航的关键作用，具有技术完全自主、功能性强、可扩展性好等优点，但是在当前中国铁路快速发展的大环境下，LKJ车载基础数据的换装及管理成为制约其发展的瓶颈，本文提出通过无线方式实现LKJ车载基础数据的自动换装以及实施C0改工程，实现LKJ数据地面化的方案，解决了电务部门需要投入大量人力实施换装工作，使中国列控系统的发展前景更加广阔，将为中国铁路安全运输事业做出更大的贡献。

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

［2］铁总运［2015］101号 列车运行监控装置（LKJ）数据文件编制规范（2015版）［S］.

［3］中国铁路总公司.CTCS-2级列车运行控制系统［M］.北京：中国铁道出版社，2013.

The paper introduces the present status of LKJ on-board basic data reloading from the optimization of on-board basic data structure， storage method and changed reloading mode to realize as much as possible automatic reloading of LKJ on-board basic data from ground equipment， in order to solve the bottleneck problems that restrict the development of LKJ.

LKJ； LKJ on-board basic data； wireless reloading； data from ground equipment

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.04.026

2015-12-01）