張友兵，王建敏，于曉娜，鮑鵬宇，朱志承

(1.北京全路通信信號(hào)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)

在歐洲，由于列車運(yùn)行控制系統(tǒng)種類繁多，且各國信號(hào)制式復(fù)雜、互不兼容，為統(tǒng)一歐洲鐵路網(wǎng)，保證高速列車在歐洲鐵路網(wǎng)內(nèi)互通運(yùn)行，提高運(yùn)輸效率，1989年12月歐洲運(yùn)輸部長會(huì)議做出決定，就歐洲大陸鐵路互聯(lián)互通中的技術(shù)問題尋找解決方案。1998年，歐洲各大信號(hào)公司組建UNISIG組織，共同制定統(tǒng)一的歐洲鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)（European Rail Traffic Management System，ERTMS）技術(shù)規(guī)范。2001年歐盟通過立法形式確定歐洲列車控制系統(tǒng)（European Train Control System，ETCS）成為強(qiáng)制性技術(shù)規(guī)范。ETCS得到歐洲各國鐵路公司和供貨商的廣泛認(rèn)可。

2016年，歐盟發(fā)布了ETCS基線3版本2，修改前面版本規(guī)范存在的缺陷，關(guān)閉開口項(xiàng)，優(yōu)化部分系統(tǒng)功能，并新增一些系統(tǒng)功能，進(jìn)一步促進(jìn)列車與軌旁基礎(chǔ)設(shè)施之間的互聯(lián)互通，為ETCS的應(yīng)用和推廣奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。ETCS系統(tǒng)是世界范圍內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的列車控制系統(tǒng)之一，歐盟正在大力推廣最新版本的ETCS系統(tǒng)。與目前已廣泛使用的ETCS基線2相比，ETCS基線3版本2呈現(xiàn)出許多新特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行深入研究，有助于開發(fā)符合歐盟標(biāo)準(zhǔn)的ETCS系統(tǒng)，拓展海外市場；也有助于借鑒ETCS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和思想，優(yōu)化中國列車控制系統(tǒng)（Chinese Train Control System，CTCS），促進(jìn)CTCS系統(tǒng)的發(fā)展。

在基線2的基礎(chǔ)上，基線3新增492個(gè)變更請(qǐng)求（Change Request，CR），涉及新增功能、接口改進(jìn)、關(guān)閉開口項(xiàng)、規(guī)范缺陷修復(fù)等類別[1]。本文以ETCS系統(tǒng)功能為中心，闡述ETCS基線3主要的新增系統(tǒng)級(jí)功能、新增模式、新增監(jiān)控功能和優(yōu)化監(jiān)控功能，并未完全覆蓋基線3和基線2之間的所有差異。

1 ETCS系統(tǒng)基線3版本2

目前，在歐洲可以同時(shí)運(yùn)行X=1和X=2兩個(gè)不兼容的系統(tǒng)版本。歐盟委員會(huì)條例EU 2016/919的附錄A給出了1.0、2.0和2.1這3個(gè)基線包含的強(qiáng)制性規(guī)范列表及版本，如表1所示[2]。其中，使用SUBSET-108對(duì)基線2進(jìn)行修訂，得到基線2增強(qiáng)版。其中，EU 2016/919為歐盟鐵路系統(tǒng)“控制命令和信號(hào)（Control-Command and Signalling，CCS）”子系統(tǒng)互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范（Technical Specification for Interoperability，TSI）。

表1 CCS TSI定義的3個(gè)基線Tab.1 Three baselines defined in CCS TSI

當(dāng)前，中國國內(nèi)運(yùn)行的CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)在功能方面基本符合基線2增強(qiáng)版（系統(tǒng)需求規(guī)范V2.3.0d）。但是，隨著中國高速鐵路的快速發(fā)展，為了適應(yīng)中國國情，國內(nèi)對(duì)CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)不斷進(jìn)行適應(yīng)性修改，所以CTCS-3級(jí)和ETCS-2級(jí)系統(tǒng)原理相同，但功能存在差異。為了拓展國際市場，中國鐵路通信信號(hào)股份有限公司研制了符合ETCS基線3維護(hù)版本2（系統(tǒng)需求規(guī)范V3.6.0）的ETCS列控系統(tǒng)。

2 新增系統(tǒng)級(jí)功能

2.1 系統(tǒng)版本管理

與基線2相比，基線3增加了系統(tǒng)版本功能。每個(gè)版本號(hào)都遵守X.Y格式，X用于區(qū)分不兼容的版本，Y表示版本X內(nèi)的兼容性。在基線3系統(tǒng)中，存在X=1和X=2兩個(gè)不兼容的系統(tǒng)版本。X=1時(shí)，存在1.0和1.1兩個(gè)兼容的系統(tǒng)版本；X=2時(shí)，存在2.0和2.1兩個(gè)兼容的系統(tǒng)版本[3-4]。

ERTMS/ETCS車載設(shè)備和地面設(shè)備可能支持多個(gè)系統(tǒng)版本，但是某一時(shí)刻只有一個(gè)系統(tǒng)版本在運(yùn)行，即運(yùn)行的系統(tǒng)版本（Operated System Version）。車載設(shè)備運(yùn)行的系統(tǒng)版本號(hào)X由軌旁設(shè)備決定，而系統(tǒng)版本號(hào)Y是車載設(shè)備支持的最高版本號(hào)。

基線3車載設(shè)備同時(shí)支持X=1和X=2系統(tǒng)版本，以便在運(yùn)行不同系統(tǒng)版本X的軌旁基礎(chǔ)設(shè)施上運(yùn)行，提高了系統(tǒng)的兼容性，在不增加改造成本和不影響安全的前提下，提高系統(tǒng)的運(yùn)營效率。

2.2 在線密鑰管理

在ETCS列控系統(tǒng)中，車載設(shè)備和地面設(shè)備在每次建立安全通信時(shí)，使用認(rèn)證密鑰（KMAC）進(jìn)行身份認(rèn)證，并基于認(rèn)證密鑰生成會(huì)話密鑰（KSMAC），對(duì)車地交互消息進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)，保證雙方交互消息的真實(shí)性及完整性[5]。

基線2采用離線密鑰管理方式，各設(shè)備廠家線下使用工具生成列車超速防護(hù)系統(tǒng)（Automatic Train Protection，ATP）和地面無線閉塞中心（Radio Block Center，RBC）密鑰文件，再人工更新至密鑰實(shí)體設(shè)備（ATP、RBC等），密鑰的生成、傳遞分發(fā)、更新、回收/銷毀均是人工管理、離線實(shí)施，密鑰不能動(dòng)態(tài)更新。

除了支持離線密鑰管理功能，基線3新增在線密鑰管理功能，包括密鑰在線生成、管理、傳輸分發(fā)、更新、回收/銷毀，提高密鑰管理的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)性和互聯(lián)互通水平。

2.3 分組交換

在ETCS-2級(jí)和ETCS-3級(jí)中，車載設(shè)備與地面設(shè)備使用無線通信系統(tǒng)（Radio Communication System，RCS）進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸。RCS包括安全功能模塊(Safety Functional Module，SFM)和通信功能模塊(Communication Functional Module，CFM)，SFM提供安全相關(guān)傳輸系統(tǒng)的功能，CFM提供基于GSM-R/GPRS電路交換/分組交換承載服務(wù)的通信系統(tǒng)功能[6]。

與基線2相比，基線3的RCS通信功能模塊增加了分組交換功能。電路交換要在通信雙方之間建立一條被雙方獨(dú)占的物理通路。分組交換將一個(gè)長報(bào)文先分割為若干個(gè)較短的分組，然后把這些分組逐個(gè)發(fā)送出去。電路交換方式的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速，數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，且保持原來的序列。分組交換方式的優(yōu)點(diǎn)是不同的數(shù)據(jù)分組可以在同一條鏈路上以動(dòng)態(tài)共享和復(fù)用方式進(jìn)行傳輸，通信資源利用率高。

3 新增運(yùn)行模式

與V2.3.0d相比，V3.6.0刪除了歐洲本國系統(tǒng)模式（SE），新增了被動(dòng)調(diào)車模式（Passive Shunting，PS） 和 有 限 監(jiān) 控 模 式（Limited Supervision，LS）[7]。

3.1 有限監(jiān)控模式（LS）

對(duì)于安裝有軌旁信號(hào)但列車不能獲得有些軌旁信號(hào)的區(qū)域，列車以LS在這些區(qū)域運(yùn)行。在LS下，車載設(shè)備對(duì)列車進(jìn)行后臺(tái)監(jiān)控，由于車載設(shè)備不能得到所有的軌旁信號(hào)，車載設(shè)備做不到對(duì)列車的完全監(jiān)控，需要司機(jī)注意觀察地面信號(hào)。

司機(jī)不能選擇LS，車載設(shè)備根據(jù)軌旁提供的有限監(jiān)控模式區(qū)域，滿足條件時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)入LS。

車載設(shè)備收到包含LS區(qū)域的行車許可（MA），如果LS區(qū)域位于列車前方，列車最大安全前端進(jìn)入確認(rèn)區(qū)且列車速度低于LS速度時(shí)，車載設(shè)備通過人機(jī)界面（Driver Machine Interface，DMI）向司機(jī)顯示文本消息“確認(rèn)有限監(jiān)控模式”，請(qǐng)求司機(jī)確認(rèn)。司機(jī)確認(rèn)文本消息后，車載設(shè)備轉(zhuǎn)入LS，監(jiān)控列車運(yùn)行。

車載設(shè)備收到包含LS區(qū)域的MA，如果列車最大安全前端已進(jìn)入LS區(qū)域，DMI顯示文本消息“確認(rèn)有限監(jiān)控模式”且司機(jī)確認(rèn)文本消息后，車載設(shè)備轉(zhuǎn)入LS，監(jiān)控列車運(yùn)行。

3.2 被動(dòng)調(diào)車模式（PS）

為了提高調(diào)車效率，增加PS。車載設(shè)備只能從調(diào)車模式轉(zhuǎn)入PS。當(dāng)車載設(shè)備處于調(diào)車模式時(shí)，收到來自列車的“被動(dòng)調(diào)車輸入信號(hào)（Passive Shunting Input Signal）”， 司機(jī) 激 活“ 關(guān)閉 駕駛臺(tái)后繼續(xù)調(diào)車（Continue Shunting on Desk Closure）”功能，關(guān)閉駕駛臺(tái)，車載設(shè)備轉(zhuǎn)入PS。在PS下，如果車載設(shè)備沒有“激活駕駛臺(tái)后停止調(diào)車（Stop Shunting on Desk Opening）”信息，司機(jī)激活駕駛臺(tái)后，車載設(shè)備轉(zhuǎn)入調(diào)車模式。

當(dāng)列車具備兩個(gè)駕駛臺(tái)和一套車載設(shè)備，駕駛臺(tái)A和駕駛臺(tái)B分別位于列車兩端，均與車載設(shè)備相連，司機(jī)使用調(diào)車模式和PS執(zhí)行調(diào)車任務(wù)的過程如下：

1）車載設(shè)備處于調(diào)車模式，司機(jī)在駕駛臺(tái)A操作列車執(zhí)行調(diào)車任務(wù)；

2）停車后，車載設(shè)備可以收到列車的“被動(dòng)調(diào)車輸入信號(hào)”，司機(jī)激活 “關(guān)閉駕駛臺(tái)后繼續(xù)調(diào)車”功能，關(guān)閉駕駛臺(tái)A，車載設(shè)備轉(zhuǎn)入PS；

3）司機(jī)來到駕駛臺(tái)B，車載設(shè)備沒有“激活駕駛臺(tái)后停止調(diào)車”信息，司機(jī)激活駕駛臺(tái)B，車載設(shè)備轉(zhuǎn)入調(diào)車模式，司機(jī)在駕駛臺(tái)B操作列車?yán)^續(xù)執(zhí)行調(diào)車任務(wù)。

當(dāng)列車具備兩個(gè)駕駛臺(tái)A和B，分別位于列車兩端，且列車兩端分別裝備有各自的車載設(shè)備，兩套車載設(shè)備之間沒有信息交互，司機(jī)使用調(diào)車模式和PS執(zhí)行調(diào)車任務(wù)的過程如下：

1）假設(shè)A端的車載設(shè)備處于調(diào)車模式， B端的車載設(shè)備處于PS，司機(jī)在A端操作列車執(zhí)行調(diào)車任務(wù)；

2）停車后，A端車載設(shè)備可以收到A端的“被動(dòng)調(diào)車輸入信號(hào)”，司機(jī)激活 “關(guān)閉駕駛臺(tái)后繼續(xù)調(diào)車”功能，關(guān)閉駕駛臺(tái)，A端車載設(shè)備轉(zhuǎn)入PS；

3）司機(jī)來到B端，B端車載設(shè)備沒有“激活駕駛臺(tái)后停車調(diào)車”信息，司機(jī)激活駕駛臺(tái)，B端車載設(shè)備轉(zhuǎn)入調(diào)車模式，司機(jī)在B端操作列車?yán)^續(xù)執(zhí)行調(diào)車任務(wù)。

4 新增監(jiān)控功能

4.1 平交道口

在完全監(jiān)控模式（Full Supervision，F(xiàn)S）、LS和目視模式（On Sight，OS）下，如果平交道口不受保護(hù)，車載設(shè)備需要先將平交道口起點(diǎn)臨時(shí)當(dāng)作行車許可終點(diǎn)（End of Authority，EOA）和監(jiān)控點(diǎn)（Supervised Location，SVL）進(jìn)行監(jiān)控[8]。

如果需要在平交道口前停車，列車停車后，如果列車估計(jì)前端位于平交道口前的停車區(qū)域，車載設(shè)備停止將平交道口起點(diǎn)作為EOA和SVL進(jìn)行監(jiān)控，而是從列車估計(jì)前端所在位置開始，將平交道口限制速度納入最限制速度曲線（Most Restrictive Speed Profile，MRSP）。

如果不需要在平交道口前停車，當(dāng)列車常用制動(dòng)干預(yù)速度（Service Brake Intervention，SBI）降到平交道口限制速度時(shí)，車載設(shè)備停止將平交道口起點(diǎn)作為EOA和SVL進(jìn)行監(jiān)控，而是從列車估計(jì)前端或列車最大安全前端所在位置開始，將平交道口限制速度納入MRSP。

車載設(shè)備將平交道口限速納入MRSP后，保證列車以不超過平交道口限速的速度通過平交道口。直到列車完全越過平交道口后，停止將平交道口限速納入MRSP，即停止對(duì)該平交道口的安全監(jiān)控。

4.2 允許制動(dòng)距離（PBD）

地面設(shè)備向車載設(shè)備提供允許制動(dòng)距離（Permitted Braking Distance，PBD）信息，收到PBD信息后，車載設(shè)備根據(jù)PBD計(jì)算對(duì)應(yīng)的允許速度。在PBD信息指定的區(qū)域內(nèi)，車載設(shè)備以PBD計(jì)算得到的允許速度監(jiān)控列車運(yùn)行。使用相同的PBD，車載設(shè)備為不同制動(dòng)性能的列車計(jì)算出不同的允許速度，不同列車以各自的允許速度安全運(yùn)行，既保證了安全行車，又提高了運(yùn)行效率。

4.3 虛擬應(yīng)答器蓋（VBC）

新舊線路的重疊區(qū)或過渡區(qū)同時(shí)安裝有支持新舊線路的應(yīng)答器組，使用虛擬應(yīng)答器蓋（Virtual Balise Cover，VBC），車載設(shè)備可以自動(dòng)屏蔽不期望收到的應(yīng)答器組信息，在保證安全的前提下，可以提高運(yùn)行效率，減少防護(hù)人員和管理人員。

可以通過應(yīng)答器設(shè)置或刪除VBC。

在啟機(jī)過程中，司機(jī)可以通過DMI設(shè)置或刪除一個(gè)VBC。

當(dāng)車載設(shè)備存儲(chǔ)一個(gè)VBC，如果收到的應(yīng)答器報(bào)文包含P0包，且P0包的NID_VBCMK和NID_C與車載設(shè)備存儲(chǔ)的一個(gè)VBC相同，車載設(shè)備忽略這組應(yīng)答器報(bào)文。如果這組應(yīng)答器的剩余部分讀取失敗，車載設(shè)備也不觸發(fā)鏈接反應(yīng)。

如果車載設(shè)備從應(yīng)答器組或司機(jī)收到新的VBC，新的VBC的NID_VBCMK與車載設(shè)備存儲(chǔ)的VBC的NID_VBCMK相同，車載設(shè)備使用新的VBC替代舊的VBC。

當(dāng)車載設(shè)備下電后，車載設(shè)備保存VBC。當(dāng)車載設(shè)備上電后，存儲(chǔ)的VBC依舊可用。

從地面設(shè)備收到刪除命令，或VBC的有效期到期，或啟機(jī)過程中司機(jī)刪除VBC，或VBC的NID_C與車載設(shè)備收到的新應(yīng)答器組的NID_C不同時(shí)，車載設(shè)備刪除存儲(chǔ)的VBC。

4.4 禁用來自應(yīng)答器的可撤銷臨時(shí)限速

對(duì)正在施工的區(qū)域設(shè)置臨時(shí)限速，保證行車安全。對(duì)于車載設(shè)備存儲(chǔ)的可以撤銷的臨時(shí)限速，可以使用包含相同臨時(shí)限速編號(hào)的臨時(shí)限速撤銷命令撤銷車載設(shè)備存儲(chǔ)的臨時(shí)限速。在等級(jí)2/3，RBC可以命令車載設(shè)備拒絕來自應(yīng)答器的可撤銷臨時(shí)限速，即車載設(shè)備收到來自RBC的“禁用來自應(yīng)答器的可撤銷臨時(shí)限速命令”后，該命令立即有效，車載設(shè)備將拒絕使用來自應(yīng)答器且可撤銷的臨時(shí)限速信息。

4.5 軌道條件

與基線2相比，基線3增加了隧道停車區(qū)（Tunnel Stopping Area）、鳴笛（Sound Horn）、改變當(dāng)前允許的電流（Change of Allowed Current Consumption）、 站 臺(tái)（Station Platform ）、 關(guān)閉用于緊急制動(dòng)的渦流制動(dòng)（Switch off Eddy Current Brake for Emergency Brake）共5種軌道條件（Track Condition）[9]，如表2所示。

表2 新增的軌道條件Tab.2 New track conditions

車載設(shè)備從地面收到軌道條件后，需要將軌道條件信息通過DMI顯示給司機(jī)，指導(dǎo)司機(jī)人工執(zhí)行軌道條件對(duì)應(yīng)的操作。同時(shí)，車載設(shè)備將軌道條件信息發(fā)送給車輛，支持車輛自動(dòng)執(zhí)行軌道條件對(duì)應(yīng)的操作。

當(dāng)軌道條件位于列車前方時(shí)，車載設(shè)備通過DMI顯示軌道條件預(yù)告信息，向司機(jī)預(yù)告前方的軌道條件。當(dāng)列車進(jìn)入和退出軌道條件區(qū)域時(shí)，車載設(shè)備需要通過DMI顯示軌道條件指示信息，指導(dǎo)司機(jī)人工執(zhí)行軌道條件對(duì)應(yīng)的操作。

從地面收到軌道條件信息后，車載設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控列車與軌道條件的相對(duì)位置，并將列車與軌道條件的距離信息發(fā)送給車輛，如果車輛具備自動(dòng)執(zhí)行功能，車輛將在指定位置自動(dòng)執(zhí)行軌道條件對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。

4.6 冷移動(dòng)檢測

斷電后，車載設(shè)備能夠監(jiān)測和記錄至少72 h內(nèi)車載設(shè)備是否發(fā)生移動(dòng)。如果沒有發(fā)生冷移動(dòng)，車載設(shè)備存儲(chǔ)的一些信息從無效狀態(tài)變?yōu)橛行顟B(tài)，例如環(huán)線結(jié)束標(biāo)記信息（End Of Loop Marker，EOLM）、列車位置、等級(jí)、軌旁支持等級(jí)列表、RBC編號(hào)及電話號(hào)碼。如果發(fā)生冷移動(dòng)，車載設(shè)備存儲(chǔ)的一些信息從無效狀態(tài)變?yōu)槲粗獱顟B(tài)，例如EOLM信息和軌旁支持等級(jí)列表。

增加冷移動(dòng)檢測（Cold Movement Detection，CMD）功能后，車載設(shè)備重新上電后，檢查車載設(shè)備在斷電期間，列車未發(fā)生冷移動(dòng)，列車位置從未知狀態(tài)變?yōu)橛行顟B(tài)?；谟行У牧熊囄恢?，RBC可以向列車發(fā)送MA，提高運(yùn)營效率。

5 優(yōu)化監(jiān)控功能

5.1 通用制動(dòng)曲線模型

基線2沒有對(duì)列車制動(dòng)曲線計(jì)算做出統(tǒng)一規(guī)定，各個(gè)設(shè)備供應(yīng)商的列車制動(dòng)曲線算法不同，相同列車出現(xiàn)不同的制動(dòng)距離，導(dǎo)致ETCS軌旁設(shè)計(jì)不僅依賴于列車制動(dòng)性能，還依賴于車載設(shè)備供應(yīng)商。對(duì)于跨國列車，由于各國鐵路法規(guī)存在差異，車載設(shè)備需實(shí)現(xiàn)不同國家的制動(dòng)曲線，對(duì)軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、參數(shù)設(shè)定等造成很大困擾。為了降低系統(tǒng)復(fù)雜度，進(jìn)而降低系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，基線3給出了統(tǒng)一的列車制動(dòng)曲線的計(jì)算方法。

5.2 文本消息處理

在ETCS系統(tǒng)中，地面設(shè)備向車載設(shè)備發(fā)送文本消息，車載設(shè)備通過DMI將文本消息顯示給司機(jī)，起到提醒司機(jī)的目的。文本消息分為純文本消息和固定文本消息，每一條文本消息的顯示包括開始條件和結(jié)束條件，當(dāng)開始條件滿足時(shí)，DMI開始顯示文本消息；當(dāng)結(jié)束條件滿足時(shí)，DMI停止顯示文本消息。

基線3對(duì)文本消息的處理進(jìn)行了優(yōu)化。

對(duì)于需要確認(rèn)的文本消息，增加“文本確認(rèn)與文本顯示結(jié)束的限定符”和“報(bào)告司機(jī)確認(rèn)文本限定符”。

當(dāng)“文本確認(rèn)與文本顯示結(jié)束的限定符”為假，表示只要司機(jī)確認(rèn)文本消息，就停止文本顯示；當(dāng)“文本確認(rèn)與文本顯示結(jié)束的限定符”為真，表示司機(jī)確認(rèn)文本消息只是停止文本顯示的一個(gè)條件，只有當(dāng)其他所有結(jié)束條件都滿足了，才停止文本顯示。

“報(bào)告司機(jī)確認(rèn)文本限定符”為假，表示車載設(shè)備不需要向RBC報(bào)告司機(jī)確認(rèn)了文本消息；“報(bào)告司機(jī)確認(rèn)文本限定符”為真，表示車載設(shè)備需要向RBC報(bào)告司機(jī)確認(rèn)了文本消息。

對(duì)于需要確認(rèn)的文本消息，收到文本消息時(shí)，如果結(jié)束顯示條件已經(jīng)滿足，則不顯示該文本消息。

對(duì)于需要確認(rèn)的文本消息，在結(jié)束顯示條件滿足時(shí)，司機(jī)還未確認(rèn)該文本消息，車載設(shè)備應(yīng)施加常用制動(dòng)或緊急制動(dòng)。

對(duì)于一條需要確認(rèn)但尚未確認(rèn)的文本消息，車載設(shè)備將拒絕需要確認(rèn)且編號(hào)相同的文本消息。

5.3 協(xié)同縮短MA

在ETCS系統(tǒng)中，地面設(shè)備向車載設(shè)備發(fā)送行車許可（Movement Authority，MA），車載設(shè)備在MA范圍內(nèi)控制列車安全運(yùn)行。

在基線2中，車載設(shè)備收到“縮短MA請(qǐng)求”，如果判斷可以在縮短MA的EOA前停車而不觸發(fā)制動(dòng)，則接受縮短MA請(qǐng)求，否則拒絕縮短MA請(qǐng)求。

在基線3中，車載設(shè)備收到“縮短MA請(qǐng)求”，判斷列車未超過使用縮短MA的EOA計(jì)算得到的指示曲線，則接受縮短MA請(qǐng)求，否則拒絕縮短MA請(qǐng)求。從不超過制動(dòng)曲線修改為不超過指示曲線，接受縮短MA請(qǐng)求的條件更加嚴(yán)格，即DMI界面上顯示給司機(jī)的指示信息也不能受到影響。

5.4 MA請(qǐng)求和使用

在基線3中，車載設(shè)備向RBC發(fā)送MA請(qǐng)求中攜帶請(qǐng)求MA的原因。

在使用MA時(shí)，當(dāng)末區(qū)段定時(shí)器沒有啟動(dòng)，車載設(shè)備收到一個(gè)新的MA，且列車最大安全前端已經(jīng)越過新MA的末區(qū)段定時(shí)器的開始位置，車載設(shè)備認(rèn)為末區(qū)段定時(shí)器已經(jīng)超時(shí)，將EOA/LOA縮短到列車當(dāng)前位置。因?yàn)榱熊囎畲蟀踩岸艘呀?jīng)越過新MA的末區(qū)段定時(shí)器的開始位置，車載設(shè)備不能確定末區(qū)段的有效時(shí)間還剩多少，所以認(rèn)為末區(qū)段定時(shí)器已經(jīng)超時(shí)，更有利于行車安全。

當(dāng)末區(qū)段定時(shí)器已經(jīng)啟動(dòng)，車載設(shè)備收到一個(gè)新的MA，且列車最大安全前端已經(jīng)越過新MA的末區(qū)段定時(shí)器的開始位置，車載設(shè)備保持末區(qū)段定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行，但使用新MA的末區(qū)段超時(shí)時(shí)間代替舊的末區(qū)段超時(shí)時(shí)間。

同樣，在使用MA時(shí)，當(dāng)保護(hù)區(qū)段定時(shí)器沒有啟動(dòng)時(shí)，車載設(shè)備收到一個(gè)新的MA，且列車最大安全前端已經(jīng)越過新MA的保護(hù)區(qū)段定時(shí)器的開始位置，車載設(shè)備認(rèn)為保護(hù)區(qū)段定時(shí)器已經(jīng)超時(shí)，將EOA/LOA縮短到列車當(dāng)前位置。

當(dāng)保護(hù)區(qū)段定時(shí)器已經(jīng)啟動(dòng)，車載設(shè)備收到一個(gè)新的MA，且列車最大安全前端已經(jīng)越過新MA的保護(hù)區(qū)段定時(shí)器的開始位置，車載設(shè)備保持保護(hù)區(qū)段定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行，但使用新MA的保護(hù)區(qū)段超時(shí)時(shí)間代替舊的保護(hù)區(qū)段超時(shí)時(shí)間。

5.5 選擇注冊(cè)網(wǎng)絡(luò)

車載設(shè)備查詢和獲取允許網(wǎng)絡(luò)列表。當(dāng)司機(jī)通過DMI選擇無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，車載設(shè)備將允許網(wǎng)絡(luò)列表發(fā)送給DMI，通過DMI向司機(jī)顯示所有允許網(wǎng)絡(luò)。司機(jī)選擇其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)并報(bào)告給車載設(shè)備，車載設(shè)備將注冊(cè)到司機(jī)選擇的網(wǎng)絡(luò)。

5.6 列車數(shù)據(jù)輸入類型

列車數(shù)據(jù)包含固定、靈活和可轉(zhuǎn)換3種輸入類型。

固定的列車數(shù)據(jù)輸入是指在列車數(shù)據(jù)輸入窗口顯示列車類型列表，每一種列車類型對(duì)應(yīng)一組確定的列車數(shù)據(jù)。司機(jī)選擇一種列車類型，車載設(shè)備將使用這種列車類型對(duì)應(yīng)的所有列車數(shù)據(jù)，不需要司機(jī)逐個(gè)輸入列車數(shù)據(jù)。

靈活的列車數(shù)據(jù)輸入是指在列車數(shù)據(jù)輸入窗口顯示所有需要司機(jī)輸入的列車數(shù)據(jù)，需要司機(jī)逐一輸入每一個(gè)列車數(shù)據(jù)。在車載設(shè)備使用的所有列車數(shù)據(jù)中，并不是所有列車數(shù)據(jù)需要司機(jī)輸入，部分列車數(shù)據(jù)可能來自配置數(shù)據(jù)或由外部設(shè)備（車輛）提供。

可轉(zhuǎn)換的列車數(shù)據(jù)輸入是指列車數(shù)據(jù)輸入方式可以在固定的列車數(shù)據(jù)輸入方式和靈活的列車數(shù)據(jù)輸入方式之間進(jìn)行切換。

5.7 根據(jù)列車類型選擇靜態(tài)速度曲線

司機(jī)通過DMI輸入列車類型（Train Category），車載設(shè)備將列車類型對(duì)應(yīng)到其他國際列車類型（NC_TRAIN）和超高不足列車類型（NC_CDTRAIN）。

車載設(shè)備根據(jù)NC_TRAIN在靜態(tài)限速曲線中查找匹配的NC_DIFF，并使用NC_DIFF對(duì)應(yīng)的靜態(tài)速度。同時(shí)，車載設(shè)備根據(jù)NC_CDTRAIN在靜態(tài)速度曲線中查找匹配的NC_CDDIFF，并使用NC_CDDIFF對(duì)應(yīng)的靜態(tài)速度。

5.8 DMI顯示

與基線2 DMI相比，基線3 DMI增加或修改了一些功能[10-11]。

基線3增加了VBC，DMI增加了“設(shè)置VBC窗口”、“設(shè)置VBC確認(rèn)窗口”、“刪除VBC窗口”和“刪除VBC確認(rèn)窗口”，司機(jī)通過這些窗口可以設(shè)置和刪除車載設(shè)備存儲(chǔ)的VBC。

增加了“系統(tǒng)版本窗口”，通過該窗口可以查看車載設(shè)備運(yùn)行的系統(tǒng)版本。

增加了“無線數(shù)據(jù)窗口”，在該窗口，司機(jī)可以選擇連接上一個(gè)RBC、使用短號(hào)碼、輸入RBC數(shù)據(jù)或輸入無線網(wǎng)絡(luò)編號(hào)。

在LS下，當(dāng)滿足顯示“行車許可范圍內(nèi)的最低監(jiān)控速度（Lowest Supervised Speed within the MA，LSSMA）” 條 件 時(shí)， 在 DMI界 面 A1區(qū)顯示帶有速度限值的LS圖標(biāo)，表示這是LS的“MA范圍內(nèi)的最低監(jiān)控速度”，且不能代替司機(jī)對(duì)線路側(cè)信號(hào)的觀察。

增加了指示時(shí)間（Time To Indication，TTI）。監(jiān)控點(diǎn)的指示曲線與估計(jì)速度交點(diǎn)的位置為監(jiān)控點(diǎn)的指示位置。從列車估計(jì)前端或最大安全前端到監(jiān)控點(diǎn)指示位置的距離為監(jiān)控點(diǎn)指示位置的剩余距離。列車前方所有監(jiān)控點(diǎn)中，剩余距離最小的監(jiān)控點(diǎn)指示位置為第一指示位置。列車處于頂棚速度監(jiān)控區(qū)（Ceiling Speed Monitoring， CSM）時(shí)，車載設(shè)備計(jì)算列車前端到第一指示位置的剩余距離。以估計(jì)速度運(yùn)行，列車估計(jì)前端或最大安全前端到第一指示位置所需時(shí)間為TTI。當(dāng)TTI小于規(guī)定值，車載設(shè)備通過DMI通知司機(jī)TTI。

當(dāng)車載設(shè)備收到隧道停車區(qū)時(shí)，接近隧道停車區(qū)時(shí)，在DMI的C2區(qū)顯示隧道停車區(qū)預(yù)告圖標(biāo)，同時(shí)在C3和C4區(qū)顯示列車前端距隧道停車區(qū)起點(diǎn)的距離。當(dāng)列車前端進(jìn)入隧道停車區(qū)后，C2區(qū)顯示隧道停車區(qū)圖標(biāo)，C3和C4區(qū)不再顯示列車前端距隧道停車區(qū)起點(diǎn)的距離。當(dāng)隧道發(fā)生危險(xiǎn)，司機(jī)需要在隧道里停車時(shí)，隧道停車區(qū)預(yù)告和指示信息可以指導(dǎo)司機(jī)將列車停在隧道停車區(qū)，為乘客提供安全、快速的逃生通道。

車載設(shè)備收到平交道口信息后，如果平交道口不受保護(hù)，當(dāng)平交道口起點(diǎn)臨時(shí)當(dāng)作EOA和SVL進(jìn)行監(jiān)控，或?qū)⑵浇坏揽谙拗扑俣燃{入MRSP進(jìn)行速度監(jiān)控時(shí)，在B3/B4/B5區(qū)顯示“平交道口不受保護(hù)”圖標(biāo)。當(dāng)車載設(shè)備收到“平交道口受保護(hù)”信息，或列車最小安全前端越過平交道口終點(diǎn)，在B3/B4/B5區(qū)不再顯示“平交道口不受保護(hù)”圖標(biāo)。

司機(jī)選擇車輛的巡航功能，車輛將以選擇巡航功能時(shí)的列車速度進(jìn)行巡航，車輛通過MVB總線將巡航速度（設(shè)置速度）發(fā)送給車載設(shè)備，DMI將在B0區(qū)顯示設(shè)置速度，向司機(jī)顯示列車當(dāng)前的巡航速度。

6 總結(jié)

目前，國內(nèi)主要鐵路信號(hào)裝備企業(yè)都在積極研究ETCS系統(tǒng)，為拓展海外市場做準(zhǔn)備。ETCS系統(tǒng)不斷發(fā)展演變，也在不斷走向成熟和完善。歐盟正在努力推廣最新版本的ETCS系統(tǒng)——基線3版本2 ETCS系統(tǒng)。本文對(duì)ETCS基線2和基線3進(jìn)行對(duì)比分析，介紹了ETCS基線3新增系統(tǒng)級(jí)功能、新增運(yùn)行模式、新增監(jiān)控功能和優(yōu)化監(jiān)控功能，旨在使國內(nèi)鐵路從業(yè)者對(duì)基線3 ETCS系統(tǒng)有比較全面深刻的認(rèn)識(shí)和理解，更好地“走出去”，開拓國際市場。同時(shí)，對(duì)ETCS系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，將好的ETCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念和思想借鑒到CTCS系統(tǒng)，有助于促進(jìn)CTCS系統(tǒng)更好發(fā)展。