车站列控中心与CTC通信接口的分析

［4］《 当代中国铁路信号（2001-2005）》编辑委员会.当代中国 铁路信号［M］.北京：铁道出版社.2007
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参考文献：
［1］董昱.区间信号与列车运行控制系统［M］.北京：铁道出版 社.2008
［2］徐啸明.CTCS-2 级列车运行控制系统应用丛书—列控地 面设备［M］.北京：铁道出版社.2007
［3］肖 鹏.CTCS2 列 控 系 统 中 心 接 口 分 析［J］. 铁 道 工 程 学 报.2007（2）
指 挥 ，联 合 运 输 在 一 定 条 件 下 会 降 低 整 体 运 输 效 率。不论采取何种方式，提高运输效率，确保运输安 全和实现效益最大化是根本目标。而真正实现联合 运输管理模式，做到“运输上的协作体，利益上的共 同体、安全上的统一体”，在实践中还需要做更多深 入细致的工作。
参考文献：
［1］南广铁路公司.南广铁路有限责任公司章程［Z］.南宁 南 广铁路公司.2008
表 1 TCC 与 CTC/TDCS 通信的报文类型
传送方向 编号
CTC/TDCS →列控
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CTC/TDCS →列控
19
CTC/TDCS →列控
21
CTC/TDCS →列控
23
列控 →CTC/TDCS
18
列控 →CTC/TDCS
20
列控 →CTC/TDCS
24
列控 →CTC/TDCS
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信息名称
时钟 信息 通信 应答 请求限 速状态 退速 命令 列控中 心状态 通信 应答 限速 状态 限速设 置异常
3.4 通信完全中断处理 当 TCC，CTC 系统两主机 的通道均持续 6 s 以上不能正确接收到对方的主机 信息时，即认为双方间的通信完全中断。CTC 系统 应报警，同时按码位全 0 解析显示；TCC 系统仅做报 警记录［4］。
4 结束语
3.2 双机切换 1）当 TCC 与 CTC 系统的主通道发生故障时，须
连接方式及数据传输方式，重点介绍了两者之间通信异常时的处理方式，指出当通信异常时进行
双机切换，当通信中断时给出报警以保证行车安全。
关键词：列控中心；调度集中；通信；接口
中图分类号：U283.2
文献标识码：A
文章编号：1006-8686 （2011） 03-0008-02
列控系统通常是由车站列控中心（TCC）或无线 闭塞中心、轨道电路、地面点式信号设备、车地传输 设备和车载速度控制设备构成，用于控制列车运行 速度，保证行车安全和提高运输能力的控制系统。 TCC 是设置在各车站的一套“二乘二取二”列控核心 安全设备 ，它的设计必须符合故障—安 全 原 则 。 TCC 与车站联锁，车站分机，应答器地面电子单元、 车站微机监测等设备连接，实现对有源应答器报文 的存储与控制。
在 CTCS-2 级列控系统中，TCC 与 CTC/TDCS 的 接口为 P 接口［1］。TCC 与 CTC/TDCS 采用 RS-422 接 口，通过屏蔽双绞线电缆连接。TCC 从 CTC/TDCS 中获得临时限速信息，包括起点里程、长度，速度、车 次、起止时间、运行方向等信息，以及统一的时钟信 息。TCC 利用临时限速信息生成相应的控制命令报 文，利用统一的时钟信息进行系统管理和控制。除 时钟同步信息采用周期重复方式发送外，其他信息 则采用呼叫—应答器、错误重发机制进 行 交 换 。 TCC 与 CTC 的车站自律机（或 TDCS 站机）连接，通 过 P 接口进行信息交换。
2）若 TCC 在 6 000 ms 内没有接收到 CTC 的任何 消息，TCC 应认为与 CTC 的通信故障。
3）若接收方接受一条来自某连接通道的正确数 据，即可认为该通道连接恢复。
4）若不能从某一通道接收到正确数据（需通过 帧尾 CRC 校验）时，应自动采用冗余通道接收的数 据。
提示新的临时限速命令不能传达，既有的临时限速 命令可能处于无效状态，要求值班员采取人工措施， 保证临时限速安全。
34 316
预留
统计
350
3 数据传输异常处理
TCC 与 CTC/TDCS 通信中断后，新的临时限速
命令将无法下达到 TCC。为减少对调度指挥作业和
运输效率的影响，按照通信协议的约定，TCC 将保持
原有的限速状态，继续向应答器发送包含原有限速
信息的报文［3］。
（下转第 13 页）
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南广合资铁路的运营管理模式初探
进行双机切换，以重构系统，恢复通信。系统间双机 切换的顺序规定如下：CTC 系统发现与 TCC 主机通 信中断 3 s 后，立即执行双机切换；TCC 主机发现与 CTC 系统主机通信中断 6 s 后，仍不能恢复时，再行 切换。
2）切换执行前，准备切换的系统必须判定备系 的通道处于正常状态，且能够接收到对方系统的主 机信息，否则不应执行双机切换，以免影响与其他系 统间的通信。系统切换执行过程中（<2 s）应能维持 原通信正常时的输出结果。
表 3 TCC 发送的数据包
序号
数据块名称
长度 偏移 （字）地址
说明
1
数据包描述信息
2
0
当传输大量字节 数时，需要多包送
2
区间运行方向 表示数据块
32
2
按最多16个发车 口考虑，占16*2=32
3 站 1 综合状态数据块 141 34 主机及与外设
4 站2综合状态数据块预留 141 175
连接状态
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车站列控中心与 CTC 通信接口的分析
车 站
TX+
列 TX-
控
中 RX+
心 RX- PE
TX+
车 站
TX- 列
控
RX+ 中
RX- 心
图 2 RS-422 通信电缆的芯线连接
TCC 与 CTC/TDCS 间的串行通信连接采用以下 的通信的参数：速率 19 200 bit/s、8 位数据位，1 位停 止位、无校验［2］。除了必须保证数据通信的可靠性 外，还必须保证数据通信过程安全。任何一个通道 故障不影响系统间的通信。
字节；CTC 向 TCC 发送的应用层信息包总长为 100 字节。
a）CTC 发送的数据包，见表 2。CTC 系统每秒向 TCC 发送一帧时钟校验报文，TCC 通过该报文判断与 CTC/TDCS 的通信状态。同时还要利用该报文校验 CTC 系统时钟与 TCC 的 GPS 时钟是否处于同步状态。
表 2 CTC 数据包内容
1 连接方式
TCC 与 CTC（TDCS）系统的接口采用标准异步 RS-422 串行接口，形成交叉互连的冗余双通道，传 递的是安全信息。车站 TCC 或无岔站 TCC 与 CTC 间采用 RJ45 以太网接口连接，为了保证它们之间通 信的可靠性，设备与通信网络均按冗余配置。
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1.1 TCC 与 CTC 的网络连接方式 在正常情况下， TCC，CTC/TDCS 系统内部结构的双机切换均不影响 到其他系统。如图 1 所示，两者之间的数据传输采 用 UDP 方式。车站 TCC 机柜内部采用接口板或接 口模块将这些通信接口集中配置。
注：SW 指交换机，L 和 R 分别代表冗余配置下的左端和右端 图 1 TCC 和 CTC 连接示意图
1.2 TCC 主机与备机通信方式 仅本地的主系向 外部设备的主、备系发送应用数据消息，备系不发 送应用数据。发送数据的主机分别通过 A 和 B 两 个物理端口发送相同的应用数据，实现通道冗余。 所有通道均采用 RS-422 异步串行通信方式实现点 对点连接，每个 RS-422 通道包含发送正（TX+）、发 送负（TX－）、接收正（RX+）、接收负（RX－）四根数 据线和一个屏蔽保护层（PE），其中 TX+和 TX－、 RX+和 RX－分别构成发送和接收两个方向的数据 传输通道。正负两根数据线应双绞在一起以增强 抗干扰能力，屏蔽保护层在 TCC 一端可靠接地，如 图 2 所示。
主要内容
当前系统时钟
对列控中心临时限速状态 等信息的接受应答器
向列控中心请求当前有效 的临时限速命令执行状态
新设置的临时限速命令信息
当前列控中心的运行状 态及各接口状态信息 对 CTC/TDCS 的限速命 令等信息的接爱应答 临时限速命令的执
行状态信息 临时限速命令执行 失败的原因报告
2.2 通信指标 1）TCC 与 CTC 间应采用 RSSP-1 安全通信协议。 2）TCC 与 CTC 间按 500 ms 周期交互信息。 3）TCC 向 CTC 发送的应用层信息包总长为 320
［2］铁道部运输局.武广高速铁路运营情况［Z］.北京：铁道部 运输局（内部汇报材料），2010 年
［3］沃赛联.铁路局与合资铁路公司的基本关系与规范..铁路 运输与经济，2009，31（6）：43-46.
（上接第 9 页） 3.1 通信状态判定
1）若 CTC 在 3 000 ms 内没有接收到 TCC 的任何 消息，CTC 应认为与 TCC 的通信故障。
TCC 和其它外部系统接收到对方发送的通信数据 后，必须首先进行 CRC 校验，然后检查数据内容。第 一，对“数据类型”进行检验，保证所接收的数据来自正 确的外部系统。例如：必须验证数据类型为 1 的报文 一定是从通过与计算机联锁系统连接的通道上收到 的。第二，必须对数据内容进行有效性检查。例如：进 路号有效、临时限速设置参数有效等，如果数据有效性 检查不能通过，也必须废弃该报文。报文类型见表 1。
2 数据传输
2.1 TCC 与 CTC/TDCS 通信 TCC 从 CTC/TDCS 分 机获得临时限速信息，包括起止点里程、长度、速度
等，并将临时限速的设置结果实时地向 CTC/TDCS 车站、调度中心反馈。此外，TCC 具有统一的外部接 口和接口协议，并具有与 CTCS-3 级设备和防灾安 全监控等其他系统的接口条件。进路状态、线路参 数、限速命令等产生进路及限速等相关空车信息，通 过有源应答器传送给列车。