李曉莉

在非調(diào)度集中區(qū)段的車(chē)站，通常由車(chē)站值班員通過(guò)電臺(tái)，向機(jī)車(chē)司機(jī)口頭通知本站列車(chē)進(jìn)路的排列情況及信號(hào)開(kāi)放情況。在高速鐵路車(chē)站，列車(chē)進(jìn)路由車(chē)站自律機(jī)根據(jù)列車(chē)調(diào)度員的行車(chē)計(jì)劃自動(dòng)排列，車(chē)站值班員的作用已經(jīng)弱化，甚至出現(xiàn)無(wú)車(chē)站值班員崗位的集控車(chē)站，這時(shí)就需要調(diào)度集中系統(tǒng)與GSM－R系統(tǒng)相結(jié)合，共同完成無(wú)線(xiàn)進(jìn)路預(yù)告的自動(dòng)發(fā)送功能。本文重點(diǎn)從硬件結(jié)構(gòu)、軟件邏輯兩方面介紹一種無(wú)線(xiàn)進(jìn)路預(yù)告功能實(shí)現(xiàn)的方案。

1 調(diào)度集中系統(tǒng)與GSM－R系統(tǒng)接口結(jié)構(gòu)

由于GSM－R系統(tǒng)在車(chē)站只有覆蓋范圍較窄的基站設(shè)備，如果在車(chē)站實(shí)現(xiàn)調(diào)度集中系統(tǒng)與GSMR系統(tǒng)的結(jié)合顯然不夠經(jīng)濟(jì)，同時(shí)也存在信息覆蓋重疊的難點(diǎn)問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)GSM－R系統(tǒng)全線(xiàn)信息與調(diào)度集中系統(tǒng)的共享，GSM－R系統(tǒng)與調(diào)度集中系統(tǒng)的接口應(yīng)在中心完成。

硬件設(shè)置上，GSM－R側(cè)設(shè)置GRIS接口服務(wù)器，CTC側(cè)設(shè)置CTC／GSM－R接口服務(wù)器。系統(tǒng)接口連接如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)接口連接示意圖

2 調(diào)度集中系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)進(jìn)路預(yù)告發(fā)送的條件

為了確保調(diào)度集中系統(tǒng)發(fā)送無(wú)線(xiàn)進(jìn)路預(yù)告的準(zhǔn)確性，在GSM－R覆蓋區(qū)段，無(wú)線(xiàn)進(jìn)路的預(yù)告發(fā)送應(yīng)滿(mǎn)足以下3個(gè)條件。

1．進(jìn)路條件。CTC系統(tǒng)列車(chē)進(jìn)路的序列應(yīng)該正確，進(jìn)路辦理完成，有以下2點(diǎn)需要滿(mǎn)足：一是當(dāng)前處于按圖排路狀態(tài)，并且列車(chē)計(jì)劃正確，保證進(jìn)路序列正確生成 （可通過(guò)CTC系統(tǒng)界面中的“按圖排路”表示燈是否亮綠燈判斷）；二是實(shí)際排列的列車(chē)進(jìn)路與進(jìn)路序列一致，保證進(jìn)路序列的狀態(tài)變化與實(shí)際一致 （與進(jìn)路是否自動(dòng)辦理無(wú)關(guān)，人工辦理的進(jìn)路若與進(jìn)路序列中的進(jìn)路一致，也可發(fā)送進(jìn)路預(yù)告）。

2．車(chē)次跟蹤條件。列車(chē)車(chē)次號(hào)能夠正確自動(dòng)跟蹤，車(chē)次號(hào)位于本站與鄰站的接車(chē)區(qū)間，此時(shí)系統(tǒng)將發(fā)送進(jìn)路預(yù)告。

3．無(wú)線(xiàn)車(chē)次條件匹配。CTC車(chē)站自律機(jī)能夠收到正確的GSM－R無(wú)線(xiàn)車(chē)次信息 （此信息中包含該車(chē)次的機(jī)車(chē)號(hào)信息、公里標(biāo)信息），并且所收到的無(wú)線(xiàn)車(chē)次號(hào)與CTC系統(tǒng)中的車(chē)次號(hào)匹配成功。

3 調(diào)度集中系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)車(chē)次匹配軟件處理邏輯及過(guò)程

高鐵列車(chē)運(yùn)行分為C2和C3模式，在C2模式下運(yùn)行的動(dòng)車(chē)組列車(chē)能夠?qū)⒘熊?chē)當(dāng)前運(yùn)行的位置（以公里標(biāo)形式體現(xiàn)）通過(guò)無(wú)線(xiàn)車(chē)次號(hào)信息傳出；C3模式下運(yùn)行的動(dòng)車(chē)組列車(chē)無(wú)法將當(dāng)前運(yùn)行位置通過(guò)無(wú)線(xiàn)車(chē)次號(hào)信息傳出。在此兩種情況下，調(diào)度集中系統(tǒng)對(duì)于車(chē)次號(hào)的匹配有以下2種模式：

1．通過(guò)從無(wú)線(xiàn)車(chē)次號(hào)信息中包含的公里標(biāo)信息，較為精確地定位列車(chē)運(yùn)行位置，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)次號(hào)的精確匹配，在匹配成功后具備發(fā)送條件，稱(chēng)為精確匹配模式。

2．當(dāng)無(wú)法準(zhǔn)確獲得列車(chē)車(chē)次公里標(biāo)信息時(shí)，對(duì)無(wú)線(xiàn)車(chē)次號(hào)信息中包含的車(chē)次號(hào)與CTC系統(tǒng)中列車(chē)車(chē)次號(hào)進(jìn)行匹配，若匹配成功則具備發(fā)送條件，稱(chēng)為模糊匹配模式。

3．1 通信前置機(jī)軟件邏輯

調(diào)度集中對(duì)車(chē)次號(hào)的精確匹配和模糊匹配邏輯均由車(chē)站自律機(jī)設(shè)備完成。通信前置服務(wù)器負(fù)責(zé)從GSM－R系統(tǒng)獲得無(wú)線(xiàn)車(chē)次號(hào)并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而不負(fù)責(zé)車(chē)次號(hào)匹配的邏輯判斷。通信前置服務(wù)器軟件處理邏輯如下：GSM－R服務(wù)器通過(guò)GRIS接口服務(wù)器將無(wú)線(xiàn)車(chē)次號(hào)信息傳遞給CTC系統(tǒng)；列車(chē)每越過(guò)一個(gè)列車(chē)信號(hào)機(jī) （含站內(nèi)列車(chē)信號(hào)機(jī)和區(qū)間信號(hào)機(jī)）時(shí)發(fā)送一次無(wú)線(xiàn)車(chē)次；CTC側(cè)的GSM－R接口服務(wù)器實(shí)時(shí)將該信息轉(zhuǎn)發(fā)到通信前置服務(wù)器；通信前置服務(wù)器在接收到GSM－R無(wú)線(xiàn)車(chē)次信息后，立即存儲(chǔ)，即通信前置服務(wù)器的內(nèi)部保存無(wú)線(xiàn)車(chē)次信息的序列，信息包含機(jī)車(chē)號(hào)、車(chē)次號(hào)、公里標(biāo) 、收到時(shí)間等。

通信前置服務(wù)器存儲(chǔ)的無(wú)線(xiàn)車(chē)次序列以機(jī)車(chē)號(hào)為索引。在通信前置服務(wù)器中定義各車(chē)站的大致公里標(biāo)范圍，該范圍應(yīng)至少包含其前后各一個(gè)鄰站（具體范圍應(yīng)視車(chē)站間距離而定，如果兩站間距很短，不足CTC自動(dòng)排路要求的提前閉塞分區(qū)個(gè)數(shù)條件，則需包含更外方的車(chē)站）。通信前置服務(wù)器根據(jù)無(wú)線(xiàn)車(chē)次信息中的公里標(biāo)數(shù)據(jù)，將收到的GSM－R信息發(fā)送到相關(guān)車(chē)站的自律機(jī)，并在等待車(chē)站自律機(jī)返回的無(wú)線(xiàn)進(jìn)路預(yù)告信息時(shí)，轉(zhuǎn)發(fā)給GSM－R接口服務(wù)器，最終發(fā)往GSM－R系統(tǒng)。這期間一條無(wú)線(xiàn)車(chē)次消息可能同時(shí)發(fā)往多個(gè)車(chē)站。

3．2 車(chē)站自律機(jī)軟件邏輯

調(diào)度集中車(chē)站自律機(jī)，負(fù)責(zé)對(duì)通信前置服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的無(wú)線(xiàn)車(chē)次號(hào)信息，與CTC系統(tǒng)中的車(chē)次號(hào)信息進(jìn)行匹配。此匹配分為精確匹配和模糊匹配2種。具體邏輯如下：

1．精確匹配邏輯。自律機(jī)根據(jù)車(chē)次號(hào)的奇偶性確定車(chē)次號(hào)的上下行方向，上行車(chē)次搜索上行信號(hào)機(jī)，下行車(chē)次搜索下行信號(hào)機(jī)，同時(shí)根據(jù)無(wú)線(xiàn)車(chē)次號(hào)信息中包含的公里標(biāo)信息，找到公里標(biāo)匹配的信號(hào)機(jī)。公里標(biāo)匹配的標(biāo)準(zhǔn)是，信號(hào)機(jī)公里標(biāo)與無(wú)線(xiàn)車(chē)次公里標(biāo)差值的絕對(duì)值小于500m （自律機(jī)搜索時(shí)不限于本站，此步驟有可能搜索出多個(gè)滿(mǎn)足匹配條件的信號(hào)機(jī)）。自律機(jī)需判斷信號(hào)機(jī)反方向緊鄰的第一個(gè)區(qū)段必須占用，滿(mǎn)足此條件的信號(hào)機(jī)前方的車(chē)次能夠與無(wú)線(xiàn)車(chē)次匹配，如果此步驟還有多個(gè)車(chē)次滿(mǎn)足匹配條件，則優(yōu)先與車(chē)次號(hào)相同的匹配。如圖2所示。

圖2 精確匹配邏輯示意圖

2．模糊匹配邏輯。自律機(jī)根據(jù)車(chē)次號(hào)的奇偶性確定車(chē)次號(hào)的上下行方向，上行車(chē)次搜索上行信號(hào)機(jī)，下行車(chē)次搜索下行信號(hào)機(jī)。由于無(wú)線(xiàn)車(chē)次號(hào)信息中未包含公里標(biāo)信息，因此自律機(jī)將搜索所有本站、本方向最接近占用區(qū)段上的列車(chē)車(chē)次，如果車(chē)次號(hào)一致，則完成車(chē)次號(hào)匹配邏輯。

自律機(jī)完成車(chē)次匹配邏輯運(yùn)算后，將從同車(chē)次的無(wú)線(xiàn)車(chē)次信息中截取當(dāng)前列車(chē)的機(jī)車(chē)號(hào)信息，作為發(fā)送無(wú)線(xiàn)進(jìn)路預(yù)告的準(zhǔn)確目標(biāo)地址。在當(dāng)前車(chē)站為本次列車(chē)所排列的進(jìn)路完成排列且信號(hào)開(kāi)放后，將向通信前置服務(wù)器發(fā)送該次列車(chē)的無(wú)線(xiàn)進(jìn)路預(yù)告信息。最終由通信前置服務(wù)器將此無(wú)線(xiàn)進(jìn)路預(yù)告信息傳遞到GSM－R系統(tǒng)。

4 無(wú)線(xiàn)進(jìn)路預(yù)告信息的閉環(huán)

GSM－R系統(tǒng)在收到從CTC側(cè)傳遞過(guò)來(lái)的無(wú)線(xiàn)進(jìn)路預(yù)告信息后，將在自身網(wǎng)絡(luò)中將有線(xiàn)傳輸，轉(zhuǎn)換為GSM無(wú)線(xiàn)傳輸，并最終傳遞至線(xiàn)路上運(yùn)行的列車(chē)之上。機(jī)車(chē)司機(jī)在收到無(wú)線(xiàn)進(jìn)路預(yù)告后，需進(jìn)行簽收確認(rèn)。在簽收完畢后，GSM－R系統(tǒng)會(huì)將該簽收回執(zhí)按原路返回到CTC側(cè)，最終送達(dá)車(chē)站自律機(jī)。自律機(jī)在收到該簽收回執(zhí)后，即停止該次列車(chē)的無(wú)線(xiàn)進(jìn)路預(yù)告邏輯處理，形成閉環(huán)。若自律機(jī)未收到簽收回執(zhí)，將每隔15s進(jìn)行一次重發(fā)，直至列車(chē)壓入本站進(jìn)路為止。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文所描述無(wú)線(xiàn)進(jìn)路預(yù)告的軟件處理邏輯，是一套比較完善的方案。采用此類(lèi)處理方式，可以適應(yīng)所有GSM－R覆蓋區(qū)段上的動(dòng)車(chē)組列車(chē)。對(duì)于C2模式運(yùn)行的列車(chē)，采用精確匹配方式；對(duì)于C3模式運(yùn)行的列車(chē)，采用模糊匹配，軟件處理較為智能，且一次投資的利用率較高。同時(shí)其閉環(huán)機(jī)制及重發(fā)機(jī)制也有效保障了無(wú)線(xiàn)進(jìn)路預(yù)告的可靠性。

［1］ 中華人民共和國(guó)鐵道部運(yùn)輸局．運(yùn)基信號(hào)［2009］676號(hào)．列車(chē)調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）組網(wǎng)方案和硬件配置標(biāo)準(zhǔn)（暫行）［S］．2009．

［2］ 中華人民共和國(guó)鐵道部科技司 ．科技運(yùn)函［2004］15號(hào)．分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）技術(shù)條件（暫行修訂稿）［S］．2004．

［3］ 中華人民共和國(guó)鐵道部科技司 ．科技運(yùn)函［2008］168號(hào)，CTCS－3級(jí)列控系統(tǒng) GSM－R網(wǎng)絡(luò)需求規(guī)范（V1．0）［S］．2008．