基于高铁C3系统的应答器设置探讨

胡勇

一、用途

在既有线CTCS-2级运用，提供线路基础数据、临时限速、列车定位。区间3～5km设一个（组）无源应答器在CTCS-2级运用，提供线路基础数据、临时限速、列车定位。区间间隔一个闭塞分区设一组无源应答器。在CTCS-3级运用，提供列车定位，同时兼顾CTCS-2级运用，提供线路基础数据、临时限速。

（一）向车载设备传输地面基础数据：

1、地面固定信息（线路速度、坡度、分区长度……）

2、地面变化的信息（临时限速、车站进路数据……）

3、位置信息（公里标、链接信息……）

4、其他信息（等级转换、RBC切换、车站名……）

（二）应答器分类

无源应答器：发送固定的、预先写入应答器的信息。有源应答器：通过电缆与LEU连接，发送来自LEU实时可变的报文。当与LEU间传输故障时，发送预先写入应答器的默认报文。地面电子单元LEU：周期接收列控中心报文，并连续向有源应答器发送。当与列控中心通信故障时，发送预先写入LEU的默认报文。

二、应答器报文与编制

用户报文： 根据地面数据与设计要求，按规定格式编制的830位用户报文，可读。传输报文： 根据编码规则，对用户报文进行编码而形成1023位传输报文，不可读。

M_MCOUNT值：

无源应答器： M_MCOUNT=255

列控中心正常报文：M_MCOUNT=255

有源应答器默认报文：M_MCOUNT=252

LEU默认报文：M_MCOUNT=0

列控中心默认报文：M_MCOUNT=253

信息包举例：

[ETCS-5]鏈接包内容：

至下一应答器的距离;

下一应答器的编号;

经过下一应答器时的运行方向;

链接失败时ATP采取的措施;

应答器允许的安装偏差;

编码过程：

选择12位加扰位;对数据进行加扰;按10位一组进行分组后，扩展为每组11位的字;检查约束条件，如不满足则返回到a）;选择10位修正位，如穷举完，返回到a）;

产生校验位;检查约束条件，如报文通过则结束，否则返回到a）。

相关接口

三个接口：

接口A：应答器与车载设备间的无线接口

接口C：有源应答器与LEU间的报文传输接口

接口S：LEU与地面列控中心间的串行通信接口

接口A1：

应答器将数据报文向车载天线发送

频移键控调制 FSK

中心频率（fH+fL）/2 = 4.234 MHz ±175 kHz。

逻辑0（fL）           3.951 MHz

逻辑1（fH）          4.516 MHz

频偏（fH-fL）/2     282，24 kHz ±7 %

平均速率           564.48kbit/s

接口A4：

车载天线向应答器发送能量信号，信号为连续波形，磁场频率为27.095 MHz±5 kHz。

接口A5：

应答器编程接口，由“报文读写工具”对应答器读写报文。

接口C：

LEU与应答器间通信接口

接口C1：LEU至有源应答器的数据传输

接口C6：LEU向有源应答器提供接口工作电压

两个接口信号在一对双绞线电缆上传输，对电缆进行绝缘测试时，应断开室内外全部设备。

接口C1：

基带信号传输

DBPL编码

波形：方波电平幅值：14～18Vpp （发送端），传输速率：564.48Kbit/s，信号传输与极性无关，即交换两根输入引线不影响数据接收。电缆短路不会造成设备损坏

接口C6：

由LEU向应答器提供接口电压，信号波形：8.82kHz 正弦波，等效负载：170欧姆，信号幅值：20～23Vpp （发送端），信号传输与极性无关，即交换两根输入引线不影响数据接收。电缆短路不会造成设备损坏。

接口S：

LEU与车站列控中心（TCC）间的通信接口

每个LEU有2路RS-422接口与TCC进行通信，构成冗余，主从通信方式，TCC为主机，LEU为从机，通信周期：500ms，通信波特率：38400bps。通信协议： RSSP-Ⅰ铁路信号安全通信协议。