高铁列控应答器报文数据分析

时间：2024-08-31

王金果上海铁路局上海高铁维修段

高铁列控应答器报文数据分析

王金果上海铁路局上海高铁维修段

介绍高速铁路应答器设置原理和应答器报文编制原则，重点对报文数据中的报文头、应答器组内链接关系、线路数据等报文数据核对分析，说明客专应答器报文分析的思路及方法。

高速铁路；列控报文；工程数据表；数据分析

1 绪论

为了加强列控报文数据试验管理，电务处及段每年下发关于列控年度试验重点工作。这项工作即对已有高速铁路的列控工程数据表的准确性进行核对，也为我国高铁大建设环境下列控新技术专业人才提供发展平台。

2 应答器设置原理

高速铁路地面应答器组内数量最多3个，用于区间信号分割点定位和站内股道定位的应答器组设置单个用于定位的应答器；信号点前的区间闭塞分区应答器组及站内发车应答器组有两个应答器；进站有源应答器组及中继站有源应答器组内有3个应答器用于存储正或反向线路信息及限速信息。按照等级转换或RBC切换信息及识别列车运行方向信息设置要求，对相应位置的区间应答器组增加应答器个数进行数据容量扩充。

应答器现场应用中，应答器组内应答器间距最小为5 m，应答器编号按照线路正向进行布置，所有区间应答器组编号最后的应答器距描述的轨道区段起始点200 m，正向进站应答器组距进站信号机40 m（反向进站为30 m），此信号机里程为工程数据表信号机里程，与现场信号机实际设置位置无关。中继站有源应答器组内编号为3的应答器为有源应答器，正向进站或正向出站有源应答器组编号最后的有源应答器，反向进站及反向出站有源应答器组编号为1的为有源应答器。

3 应答器报文编制原则及核对分析

应答器报文数据编制依据是列控工程数据表。工程数据表是列控设备配置数据和工程数据参数化的重要依据。

应答器进路报文信息会根据安全距离内的应答器组、轨道电路及信号点、变坡点及坡度、最大允许运行速度等数据进行内容编制。在分相区前方设备的应答器会增加特殊区段信息；在RBC交界处所前方规定应答器中存储RBC切换命令信息；在部分默认报文中存储调车危险、目视行车危险、绝对停车等信息。

现重点对通用包关键数据进行核对分析。

3.1 报文头数据核对

报文头数据提供该应答器组编号、应答器在组内位置、属于报文类型连接信息等信息。现核对某站BSF有源应答器帧头数据，如图1所示。

图1 报文头数居核对

从报文数据可以看出BSF编号为71-5-7-23，有3个应答器，有源应答器在该组应答器是第一个，是列控中心实时报文（报文计数器为255），是处于被链接状态符合要求，与列控中心数据表内数据一致。

3.2 应答器链接数据核对

应答器链接数据内容应包含：运行方向、分辨率、链接关系组间距、链接组编号和允许的安装误差、链接失败时ATP采取的措施等。应答器组位置信息以该组编号为1的应答器位置里程。

在有源组中，只链接所开通进路中的应答器，所有应答器链接来自列控中心实时进路内所进过的应答器信息数据，并只给出1个方向的链接关系。

对于进站口有源应答器，侧线接车时链接至出站应答器，弯路直通进路连续链接至出站口有源应答器组；正线连续通过链接至区间第一组范围内所有应答器。

对于出站有源应答器组，在开通发车进路后，链接至反向进站口有源应答器范围内所有应答器组。对于正线无源应答器组，正向链接两组应答器组（区间应答器只链接到进站口），反向链接一组应答器组。

现核对某站侧线进路时BX应答器链接数据，如图2所示。

图2 侧线进站应答器链接数居核对

从报文数据可以看出链接信息有：正向接车，所链接的应答器大区、分区、车站等编号相同，应答器编号分别为71（BS3）、73(B3G)、75(BX3)，链接距离(或距离增量)分别为409 m、255 m、250 m与工程数据表数据一致。

在核对过程中可以对同类数据一次性核对完整，编号设置下行为单数，上行为双数，且正线设置都是连续的，同一侧线也是连续的，不会跳过，也不会单双相叠；列车通过应答器时的方向都是一致的，与进路相同；应答器的安装偏差一般都是设定在5 m，这是常数；没有特殊位置的应答器被，链接应答器丢失造成无反应是不会导致ATP制动。

3.3 线路数据核对

核对此数据时，要先确定一点，CTCS包是我国高速铁路在国外运行系统中增加的常用数据包，因不能直接在其系统识别，特增加了CTCS数据【ETCS-41】信息，每个41包只能嵌入一个CTCS信息包，用于信息转换识别。

在应答器报文线路数据中，轨道区段、线路速度、线路坡度数据之间数据范围相互对应，如表1所示。

由于线路轨道电路设计中为了优化同频干扰，增加轨道电路的载频数量，把轨道电路的同一载频进行分为-1、-2，如1700-1、1700-2，但对于列控报文编制时以同载频处理，减少数据容量。

现核对某站BX有源应答器侧线进站报文应答器轨道区段数据，如图3所示。

从报文数据可以看出轨道信息有：正向接车，到第一架信号机的距离40 m，两区段信号机类型依次为0(没有信号机)、7（设置应答器组的出站信号机），载频依次为3(2 300 Hz)、0（1 700 Hz），区段长度依次为349 m、550 m。根据进站口应答器位置正向设置原则，最近应答器为30 m，由于该应答器组内有三个，第一个应答器距离第三个应答器距离为10 m,所有应答器组内编号为1的应答器距离信号机距离为40 m，即该应答器组到第一架信号机的距离40 m数据正确；对比工程数据表内列车进路信息表可以看出（红框），数据一致。由于信号机类型7（设置应答器组的出站信号机）和2（出站信号机）都是出站信号机，但作用不同，因此得特别注意。

图3 侧线进站应答器链接数居核对

现核对某站正向通过BSF（NHK220+319）有源应答器报文线路速度、线路坡度数据，根据轨道区段数据范围：本应答器组所属闭塞分区开始至前方共9个闭塞分区，可以算出轨道区段数据长度共16 968 m，终点里程为（NHK237+287）即2373信号点。

现核对线路坡度数据，在核对过程中，可以分三步进行。

首先核对首段坡数据，BSF（NHK220+319）在坡度为1‰的NHK218+683至NHK223+583坡段内，其至第二变坡点NHK223+583距离为3264 m，报文数据正确；

第二步核对第二变坡点至终点里程前一个变坡点间数据如图4所示。

第三步核对最后一坡段数据，坡度为5‰上坡段，长度为NHK235+513至终点里程为的距离，得出1 774 m，报文数据正确。应答器线路坡度数据上坡为正，下坡为负，区段坡度合并时就小取值就是安全侧。

线路速度数据核对方法与坡度数据核对一致，核对到第一段速度变化点的距离及速度和最后一段变化点速度及长度，之间数据核对相符即可，注意报文线路速度值可能会小于线路允许速度，如在高铁中线路正向为310 km/h、反向为300 km/h，而报文中线路速度相对低一点，为正向300 km/h、反向为250 km/h，因线事宜。

图4 应答器线路坡度数居核对

因应答器存储数据容量有限且固定，当应答器组内部增加写入特殊信息如RBC信息、分相区信息等较多时，只要满足安全制动距离设计编制时会相应减少应答器线路速度等三项数据，即缩进数据终点。所以三项数据核对不能完全按照数据规范核对，不过数据描述的终点是相同的，且一定是闭塞分区的信号点。

3.4 临时限速数据核对

对于侧向接车进路，限速区长度为进站口应答器组至进站信号机距离加接车进路长度并加一个重叠区长度。重叠区是作为侧线线路与正线线路实际长度不一而增加补充区段，其长度设定为80 m。

对于侧向发车进路，限速有效区段长度为出站信号机处应答器组开始至出站口应答器组间距离并补齐一个重叠区长度。

现核对进路内无限速时BX有源报文临时速度数据。如图5所示。

图5 应答器临时速度数居核对

限速信息有效长度=40 m（BX至X距离）+899 m（区段长度和）+80 m（补充限速重叠区长度）=1 019 m，报文内有效长度值正确；

由于无限速，取线路速度最高允许速度80 km/h。报文限速数据正确。

列控限速管辖边界位置应根据安全行车要求决定，对于站内通过进路中的两组有源应答器，其限速管辖边界为下一站出站前方第9个信号点外方100 m，如果下一站为中继站，其边界以中继站有源应答器所在闭塞分区前方第8个信号点外方100 m，确保安全距离。

列控中心临时限速管辖范围超过32 km的应答器，其按相关要求进行限速10 m归档，一般这种特殊点会列入列控特殊说明。核对数据时，必须先核对分辨率及长度，确保数据有效性，虽然很多时候会满足边界要求，但不一定满足归档要求。

图6 列控中心管辖范围核对

现核对某站SF-X通过进路的SF有源应答器报文临时速度数据（全线限速160 km/h）,如图6所示。按照计算公式：SF临时限速有效长度=（本应答器组至前方站出站口距离+前方8个闭塞分区长度+100）+100 m（尾有效45 km/h）=33 474 m（160 km/h）+100 m（尾有效45 km/h）=33 470 m（160 km/h）+[4 m（160 km/h）+100 m（尾有效45 km/h）]。由于管辖范围长33 474 m超过32 km以10 m归档，临时限速自动合并以安全侧归档，取限速最小值，中括号内部数据为104 m（尾有效45 km/h），10 m归档后及时如下：

SF临时限速有效长度=33 470 m（160 km/h）+110 m（尾有效45 km/h）=33 580 m。

数据核对正确。