GSM-R网络电路域数据业务在中国铁路的应用

欧阳朔

摘要:文章简要介绍了基于GSM-R网络电路域的数据业务在铁路运输生产中的应用情况。

关键词:GSM-R;列车控制;机车同步操控

中图分类号:TN929.5文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)18-0107-01

随着中国铁路通信的发展,列车控制、机车同步操控等数据量小,实时性要求高的业务目前均采用GSM-R网络的电路域数据业务来承载。

1列车控制

在列车控制系统中,采用GSM-R网络承载数据传输,一方面车对地上报当前的位置、速度等信息,另一方面地对车下发距离、速度等信息。目前国内应用的有增强型列车控制系统(ITCS)和中国列车控制系统3级(CTCS-3)两种,下面以ITCS系统为例进行说明。

1.1系统组成

ITCS系统包括中心设备、轨旁设备、车载设备、通信设备。中心设备包括调度集中(CTC),作用是下达调度指令和接收、处理运行状态和维护信息。轨旁设备包括安全型逻辑控制器(VHLC)、无线闭塞中心(RBC)、GPS差分站和本地联锁(CBI)。轨旁设备接收CTC的调度命令,由CBI完成本地联锁站的联锁,由VHLC完成非本地联锁站的联锁,由RBC完成信号机的逻辑运算。CBI、VHLC、RBC之间交换信息,以完成联锁和自闭的功能。GPS差分站提供差分信息以提高定位精度。轨旁设备通过GSM-R网络把辖区内信号设备状态发送给车载系统,同时通过GSM-R网络系统获取列车占用信息。车载设备包括车载计算机和列尾设备。车载计算机根据RBC转发的信息,确认前方信号设备的状态并提示司机行车、完成超速防护。系统采用GSM-R网络作为无线通信的手段,由于GSM-R网络不具备数据广播的功能,因此ITCS系统设置了消息转发设备负责列车与RBC之间的数据广播。每个RBC通过64Kbps的数字电路与消息转发设备相连,消息转发设备通过PRI接口与MSC相连。

1.2系统功能

①自动闭塞。ITCS系统将线路划分为多个闭塞分区,并以数据库形式存储于RBC供车载系统下载。闭塞分区的占用由列车确定并通过GSM-R网络报告给RBC。车载计算机通过GSM-R网络获得最新的线路数据库。车载定位系统确定列车位置,再根据线路数据库确定所占用的分区并报告给RBC。②车站连锁。在CTC下达进路命令后,VHLC对进路进行检查锁定进路,置位道岔,开放信号机。并交由RBC通过GSM-R网络发送至机车。在进路出清后,VHLC自动解锁进路。③列车超速运行防护控制。车载计算机通过GPS和车载测速传感器确定列车位置,根据距前方目标点的距离、速度分别计算出模式曲线并选择其中最有限制性的执行。车载计算机监督列车是否超速,当超速时报警。

2机车同步操控

机车同步操控系统目前主要应用于大秦线的重载列车。重载列车由一个主控机车和多个从控机车来对列车进行牵引和制动,在牵引过程中,为了完成多台机车的同步操控,主控机车和从控机车之间通过GSM-R网络进行控制命令和数据信息要的传递,车载通信单元负责把控制单元的命令与数据通过GSM-R网络传递到地面应用节点,地面应用节点负责在主控机车设备与从控机车设备之间进行信息的接续。

{1}系统组成。机车同步操控信息传送系统由车载通信单元、地面应用节点和GSM-R网络组成。地面应用节点通过PRI接口连接到MSC,车载通信单元通过控制接口和数据接口与车载控制模块相连。{2}系统功能。数据会议功能。系统将主控机车发送的数据转发到该组内所有的从控机车,将从控机车发送的数据转发到该组内的主控机车。从控机车之间不能互传数据。不同数据会议组的机车之间不能互传数据。车载控制模块通过注册和注销操作来加入和退出某个数据会议组。所有成员都独立地加入某个会议组。在已经建立好的数据会议组中,如果主控机车没有退出,其它成员也不能退出该组。数据链路监测。系统实时监测数据链路状态,当链路异常中断时进行告警,并自动重新发起建立链路操作。车载控制模块监测。地面应用节点实时监测车载控制模块的通信状态以及数据传送状态。地面应用节点采用基站小区或线路公里标等定位跟踪方式,实时监测在线运行的车载控制模块的位置。当编组内的车载控制模块通信状态发生改变时,地面应用节点通知该组内的其它车载控制模块。

3结 语

通过实践证明,采用GSM-R网络实现车地双向无线数据传输是安全。随着中国铁路的发展,GSM-R网络电路域数据业务必将在铁路运输生产中得到广泛的应用。

参考文献:

[1] 钟章队.铁路GSM-R数字移动通信系统[M].北京:中国

铁道出版社,2007.