多线别预告情况下CTCS-2级列控系统应答器报文坡度值的测试方法

韩 宇

(北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070)

1 概述

线路坡度信息（E21）是定义在《CTCS-2级列控系统应答器应用原则》中的一种用户信息包,用于描述应答器组管辖范围内的线路坡度信息，起点为本组应答器组长所在位置，终点与该组应答器描述的轨道区段的终点一致。

线路坡度信息（E21包）是CTCS-2级列控车载系统进入完全监控模式的必要信息之一。正确的线路坡度信息描述是保障列控车载系统（ATP）实施制动控制、牵引控制的重要依据。如果ATP使用了未导向安全侧的坡度信息，可能导致触发常用制动、紧急制动，存在冒进信号的重大安全风险。

应答器线路坡度数据依据线路实际的坡度值，应取应答器所描述的数据范围内，实际坡度经过取整合并后的值。坡度信息一般在无源应答器中描述，对于进/出站信号机（含反向）处应答器组的线路坡度，由于存在不同进路及跨线、转线作业，应取应答器所描述的数据范围内，不同线路坡度合并后的值。

2 应答器报文坡度值测试方法

不同线路坡度分别在不同线路的工程数据表中，本文主要以典型站场为例对不同场景下进、出站应答器组坡度测试方法进行探讨。

工程数据表《上行正向、下行反向坡度表》(从右向左)如表1所示。

工程数据表《车站进路数据表》如表2所示。

表1 线路坡度表Tab.1 Line slope table

表2 车站进路数据表Tab.2 Station access data sheet

本测试车站如图1所示，含进站口X、XF、XH、XHF、S、SF、SH、SHF，共8个进站口，每个进站口外方设有一组有源应答器组（如X进站口处的应答器组为BX），每个出站信号机外方设有一组有源应答器组（如S3出站信号机处的应答器组为BS3）。本处工程数据表如表1、2所示，只列出后文使用到的部分线路坡度及进路数据。

2.1 出站应答器组中坡度值测试方法

出站信号机处设置有源应答器组时，当排列以此出站信号机为起点的发车进路后，出站应答器组根据进路情况发送发车报文，使装备有CTCS-2级列控车载设备的列车进入完全监控（FS）模式，因此需要在本组有源应答器或无源应答器中发送线路坡度信息包（E21）。本文对以下两种采用不同描述方法的坡度值测试方法进行探讨。

2.1.1 坡度信息在无源应答器中描述

对于出站应答器组，按照《CTCS-2级列控系统应答器应用原则》中规定“出站应答器组中，无源应答器用于发送对发车方向有效的线路坡度信息。”

对于图1站型场景，以BS3为例，BS3应答器组中无源应答器坡度取值过程分析如下。

图1 典型站场信号示意图Fig.1 Schematic diagram of typical station yard signals

首先列出以S3信号机为始端的全部发车进路，确定可发往的线路，把S3信号机位置对应到可到达的线路中，得出S3信号机对应的公里标（当存在变更进路时，需对2条进路的长度分别计算BS3信号机对应的公里标）。把相对位置导入各条线路的坡度表，这样可得到BS3应答器管辖范围内4条线路的对应坡度。最后通过对比，从BS3应答器至管辖范围终点4条线路相对位置的坡度中，选择最不利坡度取值。

测试案例生成过程如下：

1）S3信号机为起点的全部进路：S3-XH、S3-X、S3-XF、S3-XHF。由图1可知,由S3信号机为起点可能会经过4条正线：线路a、线路b、线路c、线路d；

2）依据进路数据表中S3-XH进路长度及XH信号机公里标，可得出S3信号机对应到线路c的公里标为cK8+500。同理得出对应在线路a中公里标为aK6+500，对应在线路b中的公里标为bK7+500，对应在线路d中的公里标为dK9+500；

3）列出以S3信号机相对位置为起点，BS3管辖范围内4条线路坡度值，并取相对位置下的最不利坡度。得出BS3无源应答器坡度测试案例如表3所示。

表3 坡度测试案例1Tab.3 Slope test case 1

2.1.2 坡度信息在有源应答器中描述

按照《CTCS-2级列控系统应答器应用原则》中规定“当不同进路坡度上、下坡度不同且坡度相差较大时，坡度数据在有源应答器中描述。”

在有源应答器中描述坡度信息，有源应答器会根据不同的进路发送对应区间的坡度信息。由于出站口外方的线路是唯一的，因此只需要考虑站内咽喉区经过不同线路时的坡度取值，不需要对比各线坡度值后进行安全侧取值。

以S6-XF进路为例，BS6应答器组中有源应答器坡度取值测试方法如下。

其中19DG、21DG取线路d对应区段的坡度，9DG、7DG取线路b对应区段的坡度,XF信号机外方区段取线路b对应区段的坡度。

得出S6-XF进路，BS6有源应答器坡度测试案例如表4所示。

表4 坡度测试案例2Tab.4 Slope test case 2

按此方法取值，需把本站所有涉及的咽喉区各个岔区对应到各条正线上，以便得出对应的坡度值。

2.2 进站口应答器组中坡度值测试方法

对于进站应答器组,按照《CTCS-2级列控系统应答器应用原则》中规定，线路坡度包（E21）在无源应答器中描述。由于进站信号机同样涉及转、跨线的场景，因此可以把进站口应答器组坡度描述拆分为2部分。第一部分为接车进路范围的坡度取值，第二部分为发车进路范围及区间，然后再分别对这两部分坡度取值进行分析。

2.2.1 接车进路范围的坡度测试

进路的接车范围是指从进站信号机至出站信号机。不利坡度取值方法与出站应答器的无源报文中描述的方法类似。以图1车站SF进站口为例，首先找出以SF口为进路起点的全部进路，如图可知从SF可以去往两条正线，因此需把BSF应答器组的位置通过进路数据表中的进路长度转换到线路c、线路a上，最后通过对比从SF信号机至SVIII信号机距离内4条线路相对位置的坡度，选择最不利坡度取值。

测试案例生成过程如下：

虽然地方政府官员相继开通了微博，但从总体上看，仍有部分官员对微博的定位缺少清晰的认识，影响了微博的使用效果。相当一部分官员并没有把微博当作一种常态化的工作对待，也没有将微博视为问政于民、树立自身形象的工具。这主要表现为信息发布不及时、更新无规律，在发生突发事件时，尤其是发生与官员自身或所在政府部门相关的突发事件时，官员往往不能积极应对。

1）SF信号机为起点的全部进路：SF-SVII、SF-S5、SF-S3、SF-SI。由图1可知由SF 信号机为起点可能会经过2条正线：线路c、线路a；

2）SF信号机位于线路a上，因此只需要通过进路数据表得出SF信号机在线路c中的相对位置，依据信号数据表中SVII信号机的位置及进路数据表中SF-SVII进路长度，可推算出SF信号机在线路c中的对应公里标。线路a中位置：ak8+000，线路c中位置：ck10+000；

3）在线路a、线路c中分别计算以SF信号机相对位置为起点，接车进路长度（宜取正线接车进路长度，特殊场景需单独考虑）范围内2条线相对位置的不利坡度。

得出BSF无源报文接车段坡度测试案例如表5所示。

表5 坡度测试案例3Tab.5 Slope test case 3

2.2.2 发车进路范围及区间的坡度测试

发车进路范围是指出站信号机至出站口（发车咽喉）+出站口外方制动距离。对于发车咽喉及出站口外方制动距离内的坡度取值，应取本进站口可到达所有股道中，对应出站应答器组最不利的坡度。

以图1车站场景为例，对SF进站口处应答器组对发车进路范围及区间的坡度取值进行测试。首先SF口可接车至VIIG、5G、3G、IG，根据2.2.1节中的测试方法，可知BS3描述区间的坡度为最不利，因此取BS3发车向坡度值作为BSF应答器组发车进路范围（宜取正线发车进路长度，特殊场景需单独考虑）及区间的坡度取值。

得出BSF无源应答器坡度测试案例如表6所示。

表6 坡度测试案例4Tab.6 Slope test case 4

2.2.3 进站坡度取值方法对区间应答器报文的影响

一般区间无源应答器的坡度描述只需考虑所在正线的坡度取值，由于本文2.2.1、2.2.2节对进站信号机处坡度取值已与其他线别取安全侧，因此需对数据范围覆盖车站的无源应答器组中的坡度值按照进站信号机处坡度取值进行描述。

2.3 人工进行坡度合并描述的一般测试规则

在实际的报文编制过程中，由于应答器组类型及报文容量（830位）的限制，常常需要对坡度人工进行合并描述。由于不同的场景下需要合并的坡度数量不定，坡度合并的一般测试规则，举例如下。

1） 合并后的坡度长度取被合并坡度长度的总和，坡度值取被合并坡度中最不利的坡度值。

2） 正、负坡不宜合并描述。即正坡与正坡合并后取不利坡度，负坡与负坡合并后取不利坡度，平坡可与正、负坡合并后取不利坡度。

3） 如将本组应答器首段坡度与后方坡度进行合并，需考虑相同运行方向的前一组应答器对本组应答器描述的首段坡度值的描述。否则可能会出现列车经过本组应答器后车载收到坡度跳变为不利坡度的情况。以此原则依次递推。

3 结束语

本文主要依据图1车站站场场景，表1、2工程数据表，对存在多线别预告情况下CTCS-2级列控系统应答器报文中坡度的测试方法进行探讨，列出了一种可行的坡度导向安全侧的测试方法，为铁路信号系统工程数据描述的准确性、安全性提供理论支持。此类方法可适用于各种复杂车站场景，依据列控工程数据表中已有的线路数据即可得出测试案例，适合测试案例的自动生成，降低人工核对报文的错误率。