22-无线闭塞中心RBC

第22讲无线闭塞中心RBCCTCS3系统地面设备的主要特点在于采用全线RBC设备集中设置。CTCS-2级作为CTCS-3级的后备系统。无线闭塞中心（RBC）或无线通信故障时，CTCS-2级列控系统控制列车运行。一、RBC的功能与配置在CTCS-3级列控系统中，RBC的主要功能包括：通过列车的CTCS识别码获得列车的信息；通过轨道电路提供的列车占用信息跟踪区域内列车；根据微机联锁、轨道电路等系统提供的信息，生成管辖内每一列车的运行许可；接收调度集中系统（CTC）提供的临时限速信息；向管辖内列车传送列车当前运行许可、临时限速及线路参数。综合考虑各种限制条件、运行调试和维修维护的便利性，RBC主机一般集中设置。RBC设备采用硬件安全比较冗余结构，其设备配置如图8-41所示，设备配置包括：无线闭塞单元（RBU）、协议适配器（VIA）、RBC维护终端、司法记录器（JRU）、ISDN服务器、操作控制终端和交换机等设备组成。ISDN服务器维护终端司法记录器（JRU）ISDN服务器操作控制终端交换机L交换机R无线闭塞单元（RBU）协议适配器(VIA)RBC图1RBC设备配置操作控制终端：RBC操作控制终端由服务器和工作站组成，主要可完成站场图形显示、进路及列车运行情况显示、列车的登记与注销、紧急操作以及RBC系统的维护与诊断等功能。本地维护终端：每台RBC设有一个维护终端，为维护工程师及其他技术人员提供与RBU接口。主要功能包括：监视RBU处于工作状态，还可以通过它切换RBU工作状态；告警提示；读取由RBU存储的诊断数据（包括来自安全传输单元的数据）；下载系统日志；设定时间和日期。司法记录器：司法记录器将RBC所有状态以及列车报告的数据和状态均记录下来，以备分析检查。ISDN服务器：通过ISDN服务器为RBC提供通话路由。二、RBC接口和安全技术1.RBC设备内部接口RBC设备内部接口包含：RBC与RBC间的接口、RBC与ISDN间的接口、RBC与VIA和RBC操作控制终端接口、RBC与RBC本地维护终端接口、RBC与司法记录器接口。2.RBC设备外部接口1)RBC与车站联锁设备的接口RBC和联锁系统将站间线路划分为若干个信号授权SA区段，然后以此为基本单位进行信息交互，它以对象的方式传递信息，对象包括列车状态、信号授权和紧急停车区。RBC与联锁系统通过冗余配置的TCP/IP信号专用安全通信网连接，采用安全通信协议，实现信息安全传输。2)RBC与CTC设备接口在CTC系统调度中心设置CTC/RBC接口服务器，CTC/RBC接口服务器通过以太网通信端口一端接入RBC网络，另一端接入CTC调度中心局域网。CTC系统通过协议转换器（VIA）设备和RBC系统进行数据交换。CTC-RBC接口服务器为双套配置，同时和多套VIA相连。3)RBC与临时限速操作服务器接口临时限速信息包括临时限速命令和临时限速状态。临时限速服务器/RBC间交换的所有数据均采用安全通信协议，保证数据交换的安全。RBC通过信号专用安全数据通信网直接与临时限速服务器连接，传输临时限速相关信息。4)RBC与信号集中监测设备接口RBC向集中监测站机传送的主要信息包含有：RBC设备的运行状态信息、维护诊断信息等。在控制中心设置信号监测终端系统，终端计算机一端接入RBC的非安全局域网，一端接入监测局域网。RBC的本地终端将所有RBC的维护、诊断信息汇总、处理，并按照规定的应用层通信协议，将RBC的监测信息发送给信号集中监测的终端计算机，通过信号集中监测网络，将RBC监测信息发送给各级维修中心。5)RBC与GSM-R网络之间的接口RBC通过ISDNPRI接口与GSM-R网络移动交换机（MSC）连接。一个RBC与MSC的PRI接口必须冗余配置，MSC为这些接口分配统一的ISDN呼入号码，并按照负荷分担的原则将车载台对某个RBC的呼叫路由到一个可用的PRI接口上。三、RBC安全技术1.RBC切换技术①两部电台都正常的RBC切换两部GSM-R无线电台（定义为电台1和电台2）都正常时，RBC1→RBC2的切换流程如下：1)列车在RBC1的控制区域内正常运行并接近RBC1/RBC2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（信息包131），该命令包括至RBC1/RBC2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（信息包11）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（信息包15）、线路坡道（信息21）、静态速度（信息包27）及其他与行车许可附加信息包。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提供行车许可将在RBC2管辖区域延长一个40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（M155）、RBC2向列车发送通信版本信息（M32）、车载设备向RBC2发通信建立信息（M159）。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RBC1除终止会话信息（信息包42）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RBC1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-2级系统允许运行速度时，系统将自动转换为CTCS-2级控车并提示司机进行确认。10)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RBC1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（SL）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GSM-R无线电台正常时，RBC1→RBC2的切换流程如下：1)列车在RBC1的控制区域内正常运行并接近RBC1/RBC2边界。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（信息包131），该命令包括至RBC1/RBC2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（信息包11）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（信息包15）、线路坡道（信息21）、静态速度（信息包27）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40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（信息包42）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RBC1发送位置报告。处于休眠模式（SL）的车载设备记录RBC2的呼叫信息。8)RBC1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RBC1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（M155）、RBC2向列车发送通信版本信息（M32）、车载设备向RBC2发通信建立信息（M159）。至此，车载设备与RBC2建立了通信会话。10)RBC2根据联锁的信号授权生成行车许可（MA）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40秒的时间，此过程中车载设备使用RBC1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（T_NVCONTACT），将导致列车常用制动。当列车运行速度降至CTCS-2级系统允许运行速度时，系统将自动转换为CTCS-2级进行控车并提示司机进行确认。③更改计划已经与RBC2建立通信会话的列车不按照计划继续前进的情况可能会发生。RBC1将根据变更的联锁进路缩短列车的行车许可，以便在RBC1/RBC2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RBC1/RBC2切换边界时，车载设备自动切换到受RBC2的监控。④司机关闭驾驶台当车载设备通过两部电台与RBC1和RBC2同时进行连接通信时，如果司机关闭了驾驶台，车载设备将对RBC1和RBC2都执行终止任务程序。当司机再次开启驾驶台时，车载设备将根据此时设备存储记忆的RBC连接呼叫信息（车载设备在休眠模式（SL）下或关闭前记忆的RBC呼叫信息）与相应RBC建立连接。2、临时限速管理技术如图2临时限速设备构成及信息流程示意图所示，调度中心设置专用临时限速操作终端（放置在CTC维护台），施工调度员通过该终端对全线有计划的限速进行拟定，经行调员通过CTC行调台确认，形成临时限速调度命令并储存在调度中心临时限速服务器中。临时限速服务器不断检查其存储的临时限速命令计划，即将到达执行时间的限速命令将通过临时限速操作终端提示给施工调度员进行激活。施工调度员确认并择机激活，经信号安全数据通信网分别下达给RBC和TCC，RBC和TCC分别处理执行。临时限速的设置、取消均在调度中心进行，车站一般不进行临时限速的相关操作。CTCS-3级和CTCS-2级采用统一的临时限速设置原则，限速命令、管辖范围应保持一致。RBCVIA服务器A服务器C主机服务器A服务器C备机交换机协议转换器VIA服务器B服务器B交换机调度集中数据通信以太网无线闭塞中心/联锁安全数据通信以太网中继站列控中心C3限速C3限速C2限速C2限速BTSADMB