电子信息核心论文发表,应答器在地铁信号通信中的应用

发布时间：2013-05-03

　　摘要:随着近年来城市轨道交通事业的高速发展，以无线通信为基础的CBTC列车控制技术已日趋成熟。作为这一系统的核心轨旁设备，应答器不仅负责为点式控制级ITC下提供车-地通信，并且也为连续式移动闭塞CTC提供列车定位和精确停车的服务。本文介绍了应答器的基本工作原理、分类、功能以及内部报文格式，然后通过图例介绍了不同类型应答器布置原则和方法。旨在帮助地铁信号工程人员和相关领域提供理论依据与实际参考。从而更好地为人们的现代化社会生活而服务。

　　关键词: balise 连续列车控制/点式列车控制 移动授权 车载数据库 报文 电子论文 核心论文发表

　　作为车地通信的一种传输设备, 应答器在列车控制系统中起着关键的作用。在现代列车信号控制领域有着广泛的应用。故开展应答器的探讨和研究对城市轨道发展有着重要意义。

　　1.基本介绍

　　1.1应答器的工作原理

　　移动闭塞CBTC系统采用基于无线通信的连续式列车控制级(CTC)和作为后备模式的点式列车控制级(ITC)。前者需要固定应答器(Fixed Balise)来提供位置参考同时降低误差;后者不但使用固定应答器，还需要可变应答器(Switchable Balise)提供移动授权(MA)。

　　1.2 应答器的类型

　　按照报文和移动授权的不同，可以将应答器分为不同类型，不同类型的应答

　　器为系统提供不同的功能。

　　1.3 逻辑接口和通信原理

　　应答器的报文主要由线路数据和工程数据组成，前者包括如轨道长度，坡度,

　　道岔位置,速度曲线;后者包括信号设备里程，系统参数等。经过设计人员设计，最终由工具生成应答器报文。再由工程师 通过专业工具将报文录入应答器。

　　固定与可变应答器的区别在于，前者无电缆连接，其功能为：(1)作为列车速度传感器的参考点; 2)向车载单元发送轨道信息。列车将获得的信息与车载数据库(TDB)中的信息进行比对从而获取列车当前所在位置。

　　可变应答器通过电缆以及轨旁电子单元(LEU)与信号机相连，其报文根据

　　信号机实时显示而对应变化，为车载设备提供实时有效的行车移动授权。由轨旁连锁系统排列进路，同时发出的数据信息，经过线路电子单元(LEU)解码，并把对应的MA发送给可变应答器并通过应答器天线接受转发至车载设备，从而完成从轨旁到车载的通信流程。

　　1.4 报文结构

　　应答器报文(telegram)以二进制数据为单位。一条报文每个报文包括报文头，报文内容，以及报文结束位。其中报文头包括一个项目中的唯一ID以供车载设备进行识别，从而进行与轨旁的通信。报文内容以报文包(packet)来划分，不同packet 可实现不同功能。依照线路工程设计具体信息，对应答器的报文可进行选择性编写。

　　需要说明的是，应答器基于线路方向因报文不同可实现不同功能，如：在上行方向作为主信号机工作的可变应答器，根据需要可以在下行方向用作重定位应答器使用。

　　2. 关于应答器设计的方法

　　2.1 主信号机应答器

　　主信号机应答器的位置在信号机和列车停车点之间，同时满足列车在停车时应答器不在应答器天线读取范围内。

　　2.2 填充应答器

　　填充应答器(Infill Balise)也是可变应答器的一种(位于主信号机之前约一个制动距离)，发送与主信号机应答器相同的移动授权信息。其功能是为了提前将移动授权发送至列车从而提高运营效率。

　　2.3重定位应答器

　　在想对复杂的线路部分，如临时存车线线、折返线、停车场和车辆段入口附近通常会需要布置重定位应答器。如下图，对于经过道岔侧向的进路，信号机只有“黄灯”一种显示，从而只能通过主信号机应答器发送一种报文，而侧向进路不只一条，这时列车无法从起始信号机处获得授权信息。于是，填充应答器功能应运而生。

　　主信号机中存有一个最大距离信息(Max_Distance)，此距离为到最远重定位应答器距离, 当进路设置在侧向, 包括进路：SàS1 或者 SàS2时，列车从主信号机应答器中读入“黄灯”移动授权后，车载设备无法识别其进路方向是去往S1还是S2, 在读取重定位应答器中储存的移动授权后才能获得终端信号机信息，即S1或者S2。