重疊設置正線臨時限速方案探討

焦萬立

(1．北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070；2．北京市高速鐵路運行控制系統工程技術研究中心，北京 100070)

1 概述

臨時限速（TSR）是列控系統的重要功能，由調度集中系統（CTC）、臨時限速服務器（TSRS）、列控中心（TCC）、無線閉塞設備（RBC）、列車自動防護系統（ATP）共同完成。

CTC提供臨時限速命令的擬寫、設置、取消、顯示及臨時限速初始確認等操作界面。CTC通過冗余的專用2 M及以上數字通道向TSRS發送臨時限速命令和臨時限速初始化確認命令，接收TSRS反饋的臨時限速初始化狀態、臨時限速命令執行結果及狀態。TSRS負責統一集中管理臨時限速命令，提供臨時限速命令的存儲、校驗、拆分、刪除、設置、取消及列控限速狀態初始化等管理功能。TSRS通過信號安全數據網與TCC、RBC和相鄰TSRS連接，TSRS向TCC、RBC發送臨時限速命令和臨時限速初始化確認命令，接收TCC、RBC反饋的臨時限速初始化狀態、臨時限速命令執行結果及狀態。相鄰TSRS間需要相互傳輸跨TSRS邊界的臨時限速命令和狀態。TCC根據進路狀態、臨時限速等信息實時編碼生成應答器報文，經LEU傳輸至有源應答器。RBC根據行車許可、臨時限速等信息實時生成相應的無線消息，經GSM-R網絡傳輸至ATP。ATP接受臨時限速信息后納入最限制速度曲線（MRSP）的計算，保證行車安全。

區間及站內正線臨時限速按里程設置，側線臨時限速以上、下行側線分別（不含正線）按區設置。臨時限速命令參數包括命令號、線路號、限速起點、限速終點、限速值信息，對于側線臨時限速命令，還包括車站編號信息。

臨時限速命令的起、終點位置應按線路正向運行方向設置。對于兩條正線臨時限速命令TSR1和TSR2，不失一般性，假設TSR2的起點在TSR1起點前方或與TSR1起點相同，二者的空間位置關系可以分為以下3種情況：

1）無重疊：TSR2的起點和TSR1終點相同或在TSR1終點前方；

2）完全重疊：TSR2的起點和TSR1起點相同，且TSR2的終點和TSR1終點相同；

3）部分重疊：TSR2的起點在TSR1起點和終點之間，或TSR2的起點與TSR1起點相同且終點與TSR1終點不同。

《列控系統臨時限速技術規范》（Q/CR 662—2018 ）規定，正線不允許設置區域重疊的臨時限速，臨時限速取消命令應與要取消的臨時限速設置命令的位置參數一致，不可對某一限速區進行分段取消或覆蓋取消。

2 場景與需求分析

在實際運用和試驗驗收過程中，由于不允許設置重疊的正線臨時限速，調度員經常需要反復設置、取消、拆分限速命令，常見的部分重疊場景是全線限速，完全重疊的場景為逐級提速。為便于描述，使用TSRm(Vn)表示限速值為Vn的TSR命令m。

2.1 全線限速

1）場景1，已設置全線限速TSR1(V1)，需設置區域限速TSR2(V2)，V2＜V1。

如果線路需要按不高于特定速度運營，一般會設置全線限速。已設置全線限速TSR1后，如果線路上某一區域需要設置區域限速TSR2，應先取消TSR1，再設置TSR2，并在TSR2前后方設置TSR3（V1）和TSR4（V1）?；謴腿€限速TSR1時，應先取消TSR2、TSR3、TSR4，再重新設置TSR1，或者先取消TSR2，并在TSR2區域設置TSR5（V1）。

2）場景2，已設置區域限速TSR1(V1)，需設置全線限速TSR2(V2)，V2≤V1。

如果線路某一區域已設置一條限速TSR1，在發生風雨雪或其他特殊情況時，一般需要設置全線限速TSR2。V2小于或等于V1時，應先取消TSR1，再設置TSR2，恢復區域限速TSR1時，應先取消TSR2，再設置TSR1。

3）場景3，已設置區域限速TSR1(V1)，需設置全線限速TSR2(V2)，V2＞V1。

如果線路某一區域已設置一條限速TSR1，在發生風雨雪或其他特殊情況時，一般需要設置全線限速TSR2。V2大于V1時，應在TSR1前后分別設置TSR3(V2)和TSR4(V2)，恢復區域限速TSR1時，應取消TSR3、TSR4。

2.2 逐級提速

現場試驗或驗收時，可能需要在同一區域設置完全重疊的限速，由低到高逐級提高速度限制。如果不允許重疊設置，必須先取消原有限速，再設置新限速。

不允許重疊設置正線臨時限速時，各場景限速操作如表1所示。

2.3 功能需求

為減少對既有設備的影響，僅允許設置重疊的正線臨時限速，仍要求取消命令與原設置命令的位置參數一致，不可對某一限速區進行分段取消或覆蓋取消。

對于部分重疊的兩條臨時限速TSR1、TSR2，CTC、TSRS、TCC、RBC均應認為重疊區域同時存在兩條臨時限速，向車載設備發送限速報文時，重疊區域按照較低限速組建限速信息包。異常情況下，TSR1或TSR2的狀態由執行成功變為未知狀態，即僅部分設備執行該限速時，TSRS可以自動補發限速命令，不需要人工操作。

表1 不允許重疊設置正線臨時限速時各場景限速操作Tab.1 Operation for each scene when overlapping mainline temporary speed restrictions is not allowed

對于完全重疊的兩條限速TSR1、TSR2，方案一是執行較低限速值，CTC、TSRS、TCC、RBC均應認為兩條臨時限速同時存在，向車載設備發送限速報文時，重疊區域按照較低限速組建限速信息包。異常情況下，TSR1或TSR2的狀態由執行成功變為未知狀態，即僅部分設備執行該限速時，TSRS可以自動補發限速命令。方案二是執行后設置的臨時限速，CTC、TSRS、TCC、RBC均應認為只有一條臨時限速，隨著后設置的臨時限速設置成功，先設置的臨時限速自動取消。方案一部分重疊和完全重疊的原則統一，易于操作維護人員理解。方案二更能滿足逐級提速場景的需求，但在異常情況下，如果TSR1、TSR2均有部分設備執行，可能出現TSRS無法判斷應該補發哪一條限速的情況，必須人工處理。

綜上所述，重疊區域執行較低限速值、允許完全重疊的限速命令同時存在更符合既有原則，易于實施。

允許重疊設置正線臨時限速時，各場景限速操作如表2所示，該方案能大大減少全線限速場景限速操作。為滿足逐級提速需求，可以采用變通的方式，即預先設置全部限速，再從低到高逐級取消。

表2 允許重疊設置正線臨時限速時各場景限速操作Tab.2 Operation for each scene when overlapping mainline temporary speed restrictions is allowed

3 修改方案

3.1 限速操作與顯示

限速設置和取消流程保持不變，均分為擬定、驗證和執行3個步驟。在設置限速命令時，允許設置與既有臨時限速部分重疊或完全重疊的臨時限速，對于完全重疊的臨時限速，要求限速值不能相同。

根據現行TSRS接口規范，取消命令的限速值固定為0xff，無限速值含義。為支持取消完全重疊限速，取消命令必須明確原設置命令的限速值。一種可選的方式是，采用0x80+限速值（單位：5 km/h）表示原設置命令的限速值。相應地，CTC操作終端也需要提供限速值選擇或輸入界面。

當限速命令參數非法時，例如，設置命令時檢測到存在完全重疊且限速值也相同的命令，或取消命令時限速值未采用新格式，CTC和TSRM應能明確顯示限速命令下達失敗的原因。

3.2 TSR編號

TSRS-TCC接口、TSRS-RBC接口的驗證命令和執行命令包含“TSR編號”信息。TSRS設備應保證，若限速命令的位置參數與TCC（或RBC）內正執行的某限速命令位置參數完全一致、限速值也一致時，則該限速命令的TSR編號應與TCC（或RBC）一致。取消命令的TSR編號應與原設置命令的TSR編號一致。對于完全重疊、限速值不同的限速，TSRS應分配不同的TSR編號。

3.3 限速報文與限速容量

TCC和RBC對多處限速信息包的描述方式如圖1、2所示。由于TCC和RBC的限速報文中參考位置到臨時限速區起點的距離（D_TSR）含義不同，重疊限速的處理方式也不同。在不超過報文容量的前提下，RBC可以不做特殊處理，直接描述部分重疊或完全重疊的限速區。

圖1 TCC對多處限速信息包的描述方式Fig.1 Description of multiple TSR packets by TCC

圖2 RBC對多處限速信息包的描述方式Fig.2 Description of multiple TSR packets by RBC

TCC采用有源應答器位置作為應答器管轄范圍內首個限速區起點的參考位置，采用前一限速區的末端作為后續限速區起點的參考位置。因此，即使不超過報文容量，TCC也無法直接描述部分重疊或完全重疊的限速區，應對重疊的限速合并處理后再組建限速報文。同時，有源應答器正線單方向臨時限速管轄范圍內允許設置不多于3處臨時限速，增加重疊設置正線臨時限速功能后，應根據需要適當提高最大限速條數。當報文范圍內限速條數超過TCC限速報文容量后，即使沒有部分重疊或完全重疊的限速區，TCC也需要對原始限速信息進行處理后再組建限速報文。

4 總結

通過分析重疊設置正線臨時限速場景，提出功能需求和具體的修改方案，可以在保證行車安全的前提下減少現場限速操作，本方案對既有設備影響較小，具有可行性。