王耀偵

（1．北京全路通信信號研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 100070；2．北京市高速鐵路運(yùn)行控制系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，北京 100070）

1 概述

臨時(shí)限速是指線路固定限速以外的、具有時(shí)效性的限速，包括施工、維修引起的計(jì)劃性限速，自然災(zāi)害、設(shè)備故障引起的突發(fā)性限速等。新型列控系統(tǒng)中由臨時(shí)限速服務(wù)器（TSRS）向車載設(shè)備發(fā)送電子地圖，電子地圖含軌道地理信息文件（包括線路經(jīng)緯度等信息）和固定應(yīng)用數(shù)據(jù)文件（包括線路坡度、線路靜態(tài)限速、道岔和應(yīng)答器信息等），不含臨時(shí)限速信息。車載設(shè)備結(jié)合電子地圖、自身衛(wèi)星定位信息等實(shí)現(xiàn)多源融合定位，結(jié)合行車許可等信息生成目標(biāo)距離曲線監(jiān)控列車運(yùn)行。

新型列控系統(tǒng)中車載設(shè)備增加后備監(jiān)控運(yùn)行模式，后備監(jiān)控模式是新型列控系統(tǒng)進(jìn)入后備運(yùn)行時(shí)的車載工作模式。列車停車后，車載設(shè)備定位功能正常且具備線路數(shù)據(jù)等信息，經(jīng)司機(jī)確認(rèn)后進(jìn)入該模式，在該模式下，車載設(shè)備能夠適應(yīng)自動站間閉塞方式，以目標(biāo)距離模式曲線監(jiān)控列車安全運(yùn)行。在后備監(jiān)控模式下，由司機(jī)輸入臨時(shí)限速，車載設(shè)備根據(jù)新的臨時(shí)限速，結(jié)合收到的應(yīng)答器閉塞授權(quán)信息，生成目標(biāo)距離制動曲線監(jiān)控列車運(yùn)行。然而，由司機(jī)手動輸入臨時(shí)限速的方式在一定程度上增加了司機(jī)的勞動強(qiáng)度，并且存在輸入錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。

針對上述問題，本文提出一種新型列控系統(tǒng)電子地圖臨時(shí)限速發(fā)送方案。電子地圖增加臨時(shí)限速信息，TSRS實(shí)時(shí)向車載設(shè)備發(fā)送臨時(shí)限速信息，從而提高系統(tǒng)的可用性。

2 臨時(shí)限速發(fā)送方案

TSRS基于進(jìn)站和反向進(jìn)站口應(yīng)答器按[ETCS-65]臨時(shí)限速信息包生成該應(yīng)答器單方向臨時(shí)限速管轄范圍內(nèi)的臨時(shí)限速報(bào)文。

新型列控系統(tǒng)管轄范圍內(nèi)，當(dāng)前方站具備直向通過條件時(shí)，應(yīng)答器單方向臨時(shí)限速管轄范圍包含至前方站一離去；當(dāng)前方站僅有側(cè)線進(jìn)站條件時(shí)，應(yīng)答器單方向臨時(shí)限速管轄范圍至前方站進(jìn)站信號機(jī)。在新型列控系統(tǒng)管轄范圍內(nèi)，提供臨時(shí)限速的應(yīng)答器方向固定為僅面向所在的區(qū)間側(cè)。具體如圖1所示。

圖1 應(yīng)答器單方向臨時(shí)限速管轄范圍示意Fig.1 Schematic diagram of TSR setting area of Balise in single direction

TSRS以電子地圖塊為單位向車載設(shè)備發(fā)送電子地圖臨時(shí)限速，臨時(shí)限速報(bào)文以進(jìn)站和反向進(jìn)站口應(yīng)答器所屬地圖塊為單位向車載設(shè)備更新下載，如圖2所示。TSRS向車載設(shè)備發(fā)送的電子地圖臨時(shí)限速信息僅供車載設(shè)備后備模式使用。

圖2 電子地圖臨時(shí)限速發(fā)送范圍示意Fig.2 Schematic diagram of TSR transmitting area in digital map

TSRS僅向車載設(shè)備發(fā)送已執(zhí)行的臨時(shí)限速（含執(zhí)行成功和未知狀態(tài)的臨時(shí)限速）。TSRS在以下任一場景需向車載設(shè)備發(fā)送臨時(shí)限速：

TSRS檢測到車載設(shè)備臨時(shí)限速CRC與本地不一致時(shí)；

TSRS本地臨時(shí)限速命令發(fā)生變化時(shí)；

相鄰TSRS提供的臨時(shí)限速報(bào)文發(fā)生變化時(shí)。

3 TSRS間接口

由于既有相鄰TSRS間交互的臨時(shí)限速信息有限，因此相鄰TSRS間需互傳臨時(shí)限速重疊區(qū)臨時(shí)限速報(bào)文，以確保向列車發(fā)送臨時(shí)限速的完整性。重疊區(qū)臨時(shí)限速報(bào)文應(yīng)包含電子地圖重疊區(qū)內(nèi)全部進(jìn)站和反向進(jìn)站口應(yīng)答器的相關(guān)信息，具體如表1所示。單個(gè)應(yīng)答器的臨時(shí)限速報(bào)文應(yīng)包含在同一個(gè)重疊區(qū)臨時(shí)限速報(bào)文中。在一次刷新過程中，發(fā)送方收到接收方的確認(rèn)包后不再重復(fù)發(fā)送臨時(shí)限速報(bào)文。

表1 重疊區(qū)臨時(shí)限速報(bào)文Tab.1 TSR message in overlap area of digital map

接收方收到來自發(fā)送方的全部重疊區(qū)臨時(shí)限速報(bào)文后，應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)。重疊區(qū)臨時(shí)限速報(bào)文確認(rèn)信息包格式如表2所示。

表2 重疊區(qū)臨時(shí)限速報(bào)文確認(rèn)Tab.2 Acknowledgement of TSR message in overlap area of digital map

1) 當(dāng)TSRS間重疊區(qū)臨時(shí)限速發(fā)生變化時(shí)，TSRS間應(yīng)互傳重疊區(qū)臨時(shí)限速報(bào)文（含執(zhí)行成功和未知狀態(tài)的臨時(shí)限速）。并且TSRS僅向相鄰TSRS發(fā)送本地主控的重疊區(qū)臨時(shí)限速報(bào)文。

2) 若TSRS間連接正常，則每隔3 min執(zhí)行臨時(shí)限速報(bào)文刷新流程；重疊區(qū)臨時(shí)限速刷新流程應(yīng)與既有TSR刷新請求流程間隔1 min執(zhí)行。重疊區(qū)臨時(shí)限速報(bào)文優(yōu)先級低于既有臨時(shí)限速處理相關(guān)信息包和TSRS間狀態(tài)檢測報(bào)告，高于TSRS間區(qū)間方向信息。

3) 當(dāng)TSRS重啟或TSRS間通信初始恢復(fù)時(shí)，TSRS間應(yīng)執(zhí)行重疊區(qū)臨時(shí)限速報(bào)文刷新流程。

4) 若TSRS間通信中斷，則TSRS應(yīng)繼續(xù)使用已保存的重疊區(qū)臨時(shí)限速報(bào)文，直至與TSRS恢復(fù)連接后更新相關(guān)數(shù)據(jù)。

5) 若TSRS間通信中斷，則不允許在臨時(shí)限速重疊區(qū)設(shè)置新的臨時(shí)限速。

6) 若TSRS從未收到來自相鄰TSRS的重疊區(qū)臨時(shí)限速報(bào)文，則按照相鄰TSRS在臨時(shí)限速重疊區(qū)無限速報(bào)文處理。接收方收到來自發(fā)送方的全部重疊區(qū)臨時(shí)限速報(bào)文后，方可使用。

4 方案影響分析

由于臨時(shí)限速是動態(tài)信息，TSRS向車載設(shè)備發(fā)送電子地圖的時(shí)機(jī)或場景、數(shù)據(jù)量增加，但實(shí)際運(yùn)營中臨時(shí)限速通常在天窗點(diǎn)設(shè)置，因此影響在可接受范圍；此外，相鄰TSRS間在既有接口功能基礎(chǔ)上需交互重疊區(qū)臨時(shí)限速報(bào)文，會增加TSRS邏輯復(fù)雜度，并且當(dāng)雙方通信中斷或由于其他原因?qū)е轮丿B區(qū)臨時(shí)限速報(bào)文交互失敗時(shí)，應(yīng)通過運(yùn)營管理或人工介入的方式保證重疊區(qū)限速的正確性、運(yùn)營的安全性。

5 結(jié)束語

本文對新型列控系統(tǒng)電子地圖臨時(shí)限速發(fā)送方案進(jìn)行探討，在現(xiàn)有電子地圖中增加臨時(shí)限速信息，TSRS實(shí)時(shí)生成臨時(shí)限速報(bào)文，并發(fā)送至車載設(shè)備，車載設(shè)備在后備監(jiān)控模式下，結(jié)合臨時(shí)限速以及應(yīng)答器閉塞授權(quán)信息等，生成目標(biāo)距離模式曲線監(jiān)控列車安全運(yùn)行。本方案可提高系統(tǒng)后備模式的可用性，進(jìn)而提高新型列控系統(tǒng)的可用性。