CTCS3级列控系统中RBC的切换.pdf

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科技信息职教与成教CTCS3级列控系统巾RBC的切换天津铁道职业技术学院鲁志彤天津电务段赵艳摘要无线闭塞中心（RBc）是CTCS一3级列控系统中的核心设备，负责根据地面设备提供的信息及与车栽设备的交互生成行车许可，使列车在RBC的管辖范围内的线路上安全运行。

RBC与车载设备之间通过专用无线通信系统即GSM-R网络进行信息的互换。

为满足列车正常运营的需求，系统采用了GSMR网络交织冗余覆盖方案，这样列车在运行过程中经过RA3C的交界处时仍会收到来自GsMR网络的信息。

本文详细讨论了在两部电台都正常和只有一部电台可用的情况下，列车经过RBC边界处时RBC切换的具体过程和实现方法。

关键词列控系统无线闭塞中心RBC切换GSM-R电台引言无线闭塞中心（RBc）是CTCS一3级列控系统核心设备，负责根据线路特性（如坡度、线路固定限速）、列车间隔和轨道占用信息、联锁进路状态等向列车发送速度一距离监控所需要的信息，并通过GSMR无线通信系统传输给车载ATP设备，以保证其管辖区内列车安全运行。

由于RBC的覆盖范围有限，因此在列车运行过程中会发生从一个RBC覆盖区域进入到下一个RBC覆盖区域的情况，即RBC的切换问题。

为消除RBC切换对列车正常运行的影响，车载设备需设置两个独立GSMR通信电台。

本文详细探讨了在两部GSMR电台都正常和一部GSMR电台正常的情况下列车越过RBC边界处的具体过程和实现方法。

根据科技运I20081113号CTCS一3级列控系统标准规范系列中（CTCS一3级列控系统功能需求规范规定，在RBC切换过程中，应保持两个RBC之间的通信。

因此RBC的切换选用RBC间直接通信的方式进行。

在RBC切换过程中，RBCI（移交RBC）负责向RBC2（接收RBC）发送切换预告信息（车载设备II）、RBC边界的应答器组ID、列车数据等）、进路请求信息、切换通告信息、切换确认信息、切换取消信息。

RBC2负责向RBCl发送进路信息、接管列车信息。

当两部GSMR通信电台都正常时，列车距RBC切换边界还有一定距离，在RBC1控制下通过另一部电台开始呼叫RCB2并进行连接注册。

当其中一部GSMR通信电台故障时，车载设备仍能用正常电台进行RBC切换，但如果切换时间超过车地间允许通信中断时间，列车正常运行会受到一定影响。

如果在CTCS一3级线路上所有RBC都连接到相同的GSMR无线网络上（即同一个GSMR网络运营商网络），在RBC正常切换时，不需要考虑任何新的GSMR无线网络注册。

1预告、切换应答器及标志牌的设置RBC切换预告应答器组：

在RBC切换边界外方设置由两个无源应答器构成的应答器组，用于向列车发送前方RBC连接信息。

当车载设备向RBC发送通过该应答器的位置报告后，RBC判断可以开始向列车发送RBC切换信息。

该应答器组距RBC切换边界的距离应大于列车按该区段线路允许速度运行4O秒的距离。

该应答器组冗余设置，可与外方相邻闭塞分区入口处的应答器组共用。

RBC切换执行应答器组：

在RBC切换边界（闭塞分区边界）外方和内方304-05m处分别设置由两个无源应答器构成的应答器组。

用于正向运行方向或反向运行方向的RBC切换应答器组发送相关线路数据和RBC切换信息。

当列车前端通过该点时，当前RBC停止对列车的控制，切换到另一个RBC进行控制。

R默：

地界：

来自RBcl的脑相关信息：

采自RBc2的进蓐相关信息：

图1RBC切换示意图切换标志牌：

在RBC切换点，应设置标志牌提示司机列车进入另一个RBC控制区域。

一1282切换过程

（1）两部电台都正常时RBC的切换两部GSMR无线电台（电台1和电台2）都正常时，RBCI-+RBC2的切换过程如下：

1）7车在RBC1的控制区域内正常运行并接近RBC1RBC2边界（假定车载设备使用电台1与RBC1通信）。

列车通过了RBC切换预告应答器组后，车载设备向RBC1发送列车位置报告。

2）RBC1接收到位置报告后，将向车载设备发送RBC切换命令，该命令包括至RBC1RBC2切换点的距离、RBC2的ID以及RBC2的电话号码。

同时RBC1向RBC2发送移交列车预告信息和进路请求信息。

预告信息包括车次号、边界应答器组号、车载设备工作模式、列车数据等；进路请求信息包括至行车许可终点距离、临时限速个数、附加的限制条件等。

3）RBC2接收到RBCl的进路请求信息后，根据联锁系统的信号授权向RBC1发送进路信息。

进路信息包括行车许可、线路坡道、静态速度及其他行车许可相关的附加信息。

当RBC2管辖范围内进路发生变化时，RBC2J直当及时将进路信息发送给RBC1。

RBC1根据RBC2提供的进路信息，向车载设备发送延伸至RBC2区域内的行车许可。

为使列车不减速越过切换边界，RBC1提供行车许可将在RBC2管辖区域延长一个4O秒正常行驶距离+完整制动距离的长度。

4）根据RBC1提供的电话号码，列控车载设备使用电台2开始呼叫RBC2。

呼叫成功后，列控车载设备通过电台2向RBC2发送通信初始化信息、RBC2向列车发送通信版本信息、车载设备向RBC2发通信建立信息。

至此，车载设备与RBC2建立了通信会话。

5）列车继续前行，在到达切换边界前，车载设备保持使用RBC1提供的行车许可监控列车运行，并向RBC1、RBC2发送位置报告。

6）当列车头部（最大安全前端）越过边界后，车载设备向RBC1及RBC2发送位置报告。

从此，车载设备开始只使用从RBC2接收到的消息，并拒绝接受RBCl除终止会话信息之外的其他消息。

7）RBC1接到列车最大前端越过切换边界的位置报告后向RBC2转发列车位置信息。

8）RBC2收到列车最大前端已越过RBC切换边界的位置报告后向RBCl发送接管列车信息。

9）在切换过程中，如果列车越过切换边界而未能成功地与RBC2建立通信会话并获得行车许可，将继续按RBC1提供的行车许可运行，并在列车运行速度降至CTCS一2级系统允许运行速度时，系统将自动转换为CTCS一2级控车并提示司机进行确认。

lO）当列车尾部（最小安全末端）越过边界后，车载设备向RBC1及RBC2发送位置报告。

11）RBC1根据列车提供的位置报告命令车载设备切断电台1与RBCl的通信会话，同时将其从RBC1的列车清单中删除。

12）车载设备接收到RBC1的切断无线连接的命令后，切断与RBC1的通信连接。

13）列车尾部通过切换应答器组（RN）后，处于休眠模式的车载设备记录RBC2的呼叫信息。

14）车载设备通过电台2继续保持与RBC2的通信会话并接收行车许可，监控列车安全运行，至此完成RBC1到RBC2的切换。

（2）只有一部电台正常的RBC切换当只有一部GSMR无线电台正常时，RBC1一RBC2的切换过程如下：

1）7U车在RBC1的控制区域内正常运行并接近RBC1RBC2边界。

列车通过了RBC切换预告应答器组后，车载设备（下转第130页）科技信息职教与成教长度、所下条材的种类以及各种条材的长度、数量输入到对话框之中，输入完毕后我们可以点击OK键，将得到所有下料的可能以及最终我们所要得到的最优的下料结果及材料的利用率。

假设型材长为6000mm，需要切割7种长度规格的型材，规格如表2所示：

表2规格及数量下料长度l（mm）35oo3100235515781256900590下料数目b（个）l0O459063733060

（1）进入界面，输人数据将型材定长，规格数目，下料长度，需求数量，分别输人到对话框中，如图2所示。

图2

（2）通过软件计算，可以得出总共88种下料方法，7种最优的下料方式，其利用率=9848总的下料方式，下料方式如图3所示。

5结束语从运行结果可知，计算机从全部的n种下料方式中选出了m种下料方式。

虽然这些下料方式本身的材料利用率并不太理想，但他们的搭配确是满足零件毛坯数量配套要求的用料最少的最优方案，利用率都达到了95以上。

只有从全部下料方式中决策出的下料方案才是最优的，如若挑选部分下料利用率高的下料方式决策出的下料方案往往不是最优的，必将使某些零件毛坯有过多的剩余，决策最优下料方案非用计算机不可，人工计算的工作量是难以想像的。

图3本软件采用C语言编程，运用面向对象的概念，建立事件驱动的环境，供用户直接使用，软件使用者不必具备较高的软件知识，只要懂得操作技术，就可以根据提示输入相关的数据，一步步完成操作，而得到最优的下料方式。

我们将繁琐的计算工作交给计算机去完成，大大节约了时间，节约原材料减少浪费，明显提高了型材的利用率。

参考文献1吴祈宗主编运筹学北京：

机械工业出版社，2006072汪萍，侯慕英编著机械优化设计武汉：

中国地质大学出版社，199863刁成嘉，刁奕编著c+面向对象编程基础北京：

机械工业出版社2007124马仲藩编著线性整数规划的数学基础北京：

科学出版社，19985（上接第128页）向RBCI发送列车位置报告。

2）RBC1接收到位置报告后，将向车载设备发送RBC切换命令，该命令包括至RBC1RBC2切换点的距离、RBC2的ID以及RBC2的电话号码；向RBC2发送移交列车预告信息和进路请求信息，预告信息包括车次号、边界应答器组号、车载设备工作模式、列车数据等，进路请求信息包括至行车许可终点距离、临时限速个数、附加的限制条件等。

3）RBC2接收到RBC1的进路申请信息后，根据联锁系统的信号授权向RBC1发送进路信息。

进路信息包括行车许可、线路坡道、静态速度及其他与行车许可相关的附加信息包。

当RBC2管辖范围内进路发生变化时，RBC2应当及时将进路信息发送给RBC1。

RBC1根据RBC2提供的进路信息，向车载设备发送延伸至RBC2区域内的行车许可。

为使列车不减速越过切换边界，RBC1提供行车许可应在RBC2管辖区域延长一个不少于4O秒正常行驶距离+完整制动距离的长度。

4）当列车头部（最大安全前端）越过边界后，车载设备向RBC1发送位置报告。

从此，车载设备拒绝接受RBC1除终止会话信息之外的其他消息。

5）RBC1接到列车最大前端越过切换边界的位置报告后向RBC2转发列车位置信息。

6）RBC2收到列车最大前端已越过RBC切换边界的位置报告后向RBC1发送接管列车信息。

7）当列车尾部（最小安全末端）越过边界后，车载设备向RBCI发送位置报告。

处于休眠模式的车载设备记录RBC2的呼叫信息。

8）rtBc1根据列车提供的位置报告命令车载设备切断电台1与RBC1的通信会话，同时将其从RBC1的列车清单中删除。

9）车载设备接收到RBC1的切断无线连接的命令后，切断与RBCI的通信连接。

车载设备根据RBC1先前下达的切换命令，开始呼叫RBC2。

呼叫成功后，列控车载设备向RBC2发送通信初始化信息、RBC2向列车发送通信版本信息、车载设备向RBC2发通信建立信息。

至此，车载设备与RBC2建立了通信会话。

1o）RBC2根据联锁的信号授权生成行车许可并发送给列控车载设备，RBC2监控列车的运行。

至此RBC1到RBC2的切换完成。

从车载设备与RBC1断开连接到与RBC2建立通信会话并获得新的行车许可，约需4O秒的时间，此过程中车载设备使用RBCl先前提供的延伸到RBC2控制区域的行车许可监控列车运行，如果切换时间超过系统允许车地连接通信中断时间，将导致列车常用制动。

当列车运一130一行速度降至CTCS一2级系统允许运行速度时，系统将自动转换为CTCS一2级进行控车并提示司机进行确认。

（3）计划变更如果发生已经与RBC2建立通信会话的列车不按照计划继续前进的情况，RBC1将根据变更的联锁进路缩短列车的行车许可，以便在RBC1RBC2切换边界前结束。

RBC1将计划变化信息送给RBC2。

RBC2接收到计划变化信息后向车载设备发送终止通信会晤命令，同时删除该列车的注册信息。

当联锁重新办理了向RBC2的延长进路，在RBC1的控制下，车载将重新呼叫RBC2建立连接。

列车前端越过RBC1RBC2切换边界时，车载设备自动切换到受RBC2的监控。

（4）特殊情况特殊情况下也可采用通过联锁间接联系的方式。

对于此方式，各RBC设备间不进行列控信息的传输与交换，通过车载设备在不同RBC设备中的重新连接注册以及RBC通过与分界点联锁信息的交叉互联形成的不同RBC在分界处行车许可的交叉重叠，实现列车在两个RBC问行车许可控制的安全切换。

3结束语CTCS一3级列控系统是铁路“十一五”规划中具有全局性、战略性、前瞻f生的十项重大专项之一。

搞好CTCS一3级列控系统的技术开发，对我国铁路列控系统的技术发展和通信信号装备技术水平的提高具有深远的意义。

相比我们已经掌握的CTCS一2级列控系统，CTCS一3级中增加了许多新设备，RBC就是其中之一。

RBC系统的安全性、可靠性、可用性、可维护性将直接关系到c3系统能否正常运行，RBC的切换只是其中的一个问题而已。

相信随着武广、郑西、广深港等一批客运专线工程的开通运营，我们必将构成符合我国国情、路情、具有自主知识产权的CTCS一3级列控技术体系。

参考文献1CTCS一3级列控系统功能需求规范（FRS）（V1o）（科技运2008113号）2中国列车运行控制系统CTC8技术规范总则（科技运函2004114号）3（CTCS一3级列控系统功能需求规范（SRS）（V1o）（科技运2008127号）