多線別預告情況下CTCS-2級列控系統應答器報文坡度值的測試方法

韓 宇

(北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070)

1 概述

線路坡度信息（E21）是定義在《CTCS-2級列控系統應答器應用原則》中的一種用戶信息包,用于描述應答器組管轄范圍內的線路坡度信息，起點為本組應答器組長所在位置，終點與該組應答器描述的軌道區段的終點一致。

線路坡度信息（E21包）是CTCS-2級列控車載系統進入完全監控模式的必要信息之一。正確的線路坡度信息描述是保障列控車載系統（ATP）實施制動控制、牽引控制的重要依據。如果ATP使用了未導向安全側的坡度信息，可能導致觸發常用制動、緊急制動，存在冒進信號的重大安全風險。

應答器線路坡度數據依據線路實際的坡度值，應取應答器所描述的數據范圍內，實際坡度經過取整合并后的值。坡度信息一般在無源應答器中描述，對于進/出站信號機（含反向）處應答器組的線路坡度，由于存在不同進路及跨線、轉線作業，應取應答器所描述的數據范圍內，不同線路坡度合并后的值。

2 應答器報文坡度值測試方法

不同線路坡度分別在不同線路的工程數據表中，本文主要以典型站場為例對不同場景下進、出站應答器組坡度測試方法進行探討。

工程數據表《上行正向、下行反向坡度表》(從右向左)如表1所示。

工程數據表《車站進路數據表》如表2所示。

表1 線路坡度表Tab.1 Line slope table

表2 車站進路數據表Tab.2 Station access data sheet

本測試車站如圖1所示，含進站口X、XF、XH、XHF、S、SF、SH、SHF，共8個進站口，每個進站口外方設有一組有源應答器組（如X進站口處的應答器組為BX），每個出站信號機外方設有一組有源應答器組（如S3出站信號機處的應答器組為BS3）。本處工程數據表如表1、2所示，只列出后文使用到的部分線路坡度及進路數據。

2.1 出站應答器組中坡度值測試方法

出站信號機處設置有源應答器組時，當排列以此出站信號機為起點的發車進路后，出站應答器組根據進路情況發送發車報文，使裝備有CTCS-2級列控車載設備的列車進入完全監控（FS）模式，因此需要在本組有源應答器或無源應答器中發送線路坡度信息包（E21）。本文對以下兩種采用不同描述方法的坡度值測試方法進行探討。

2.1.1 坡度信息在無源應答器中描述

對于出站應答器組，按照《CTCS-2級列控系統應答器應用原則》中規定“出站應答器組中，無源應答器用于發送對發車方向有效的線路坡度信息?！?/p>

對于圖1站型場景，以BS3為例，BS3應答器組中無源應答器坡度取值過程分析如下。

圖1 典型站場信號示意圖Fig.1 Schematic diagram of typical station yard signals

首先列出以S3信號機為始端的全部發車進路，確定可發往的線路，把S3信號機位置對應到可到達的線路中，得出S3信號機對應的公里標（當存在變更進路時，需對2條進路的長度分別計算BS3信號機對應的公里標）。把相對位置導入各條線路的坡度表，這樣可得到BS3應答器管轄范圍內4條線路的對應坡度。最后通過對比，從BS3應答器至管轄范圍終點4條線路相對位置的坡度中，選擇最不利坡度取值。

測試案例生成過程如下：

1）S3信號機為起點的全部進路：S3-XH、S3-X、S3-XF、S3-XHF。由圖1可知,由S3信號機為起點可能會經過4條正線：線路a、線路b、線路c、線路d；

2）依據進路數據表中S3-XH進路長度及XH信號機公里標，可得出S3信號機對應到線路c的公里標為cK8+500。同理得出對應在線路a中公里標為aK6+500，對應在線路b中的公里標為bK7+500，對應在線路d中的公里標為dK9+500；

3）列出以S3信號機相對位置為起點，BS3管轄范圍內4條線路坡度值，并取相對位置下的最不利坡度。得出BS3無源應答器坡度測試案例如表3所示。

表3 坡度測試案例1Tab.3 Slope test case 1

2.1.2 坡度信息在有源應答器中描述

按照《CTCS-2級列控系統應答器應用原則》中規定“當不同進路坡度上、下坡度不同且坡度相差較大時，坡度數據在有源應答器中描述?！?/p>

在有源應答器中描述坡度信息，有源應答器會根據不同的進路發送對應區間的坡度信息。由于出站口外方的線路是唯一的，因此只需要考慮站內咽喉區經過不同線路時的坡度取值，不需要對比各線坡度值后進行安全側取值。

以S6-XF進路為例，BS6應答器組中有源應答器坡度取值測試方法如下。

其中19DG、21DG取線路d對應區段的坡度，9DG、7DG取線路b對應區段的坡度,XF信號機外方區段取線路b對應區段的坡度。

得出S6-XF進路，BS6有源應答器坡度測試案例如表4所示。

表4 坡度測試案例2Tab.4 Slope test case 2

按此方法取值，需把本站所有涉及的咽喉區各個岔區對應到各條正線上，以便得出對應的坡度值。

2.2 進站口應答器組中坡度值測試方法

對于進站應答器組,按照《CTCS-2級列控系統應答器應用原則》中規定，線路坡度包（E21）在無源應答器中描述。由于進站信號機同樣涉及轉、跨線的場景，因此可以把進站口應答器組坡度描述拆分為2部分。第一部分為接車進路范圍的坡度取值，第二部分為發車進路范圍及區間，然后再分別對這兩部分坡度取值進行分析。

2.2.1 接車進路范圍的坡度測試

進路的接車范圍是指從進站信號機至出站信號機。不利坡度取值方法與出站應答器的無源報文中描述的方法類似。以圖1車站SF進站口為例，首先找出以SF口為進路起點的全部進路，如圖可知從SF可以去往兩條正線，因此需把BSF應答器組的位置通過進路數據表中的進路長度轉換到線路c、線路a上，最后通過對比從SF信號機至SVIII信號機距離內4條線路相對位置的坡度，選擇最不利坡度取值。

測試案例生成過程如下：

雖然地方政府官員相繼開通了微博，但從總體上看，仍有部分官員對微博的定位缺少清晰的認識，影響了微博的使用效果。相當一部分官員并沒有把微博當作一種常態化的工作對待，也沒有將微博視為問政于民、樹立自身形象的工具。這主要表現為信息發布不及時、更新無規律，在發生突發事件時，尤其是發生與官員自身或所在政府部門相關的突發事件時，官員往往不能積極應對。

1）SF信號機為起點的全部進路：SF-SVII、SF-S5、SF-S3、SF-SI。由圖1可知由SF 信號機為起點可能會經過2條正線：線路c、線路a；

2）SF信號機位于線路a上，因此只需要通過進路數據表得出SF信號機在線路c中的相對位置，依據信號數據表中SVII信號機的位置及進路數據表中SF-SVII進路長度，可推算出SF信號機在線路c中的對應公里標。線路a中位置：ak8+000，線路c中位置：ck10+000；

3）在線路a、線路c中分別計算以SF信號機相對位置為起點，接車進路長度（宜取正線接車進路長度，特殊場景需單獨考慮）范圍內2條線相對位置的不利坡度。

得出BSF無源報文接車段坡度測試案例如表5所示。

表5 坡度測試案例3Tab.5 Slope test case 3

2.2.2 發車進路范圍及區間的坡度測試

發車進路范圍是指出站信號機至出站口（發車咽喉）+出站口外方制動距離。對于發車咽喉及出站口外方制動距離內的坡度取值，應取本進站口可到達所有股道中，對應出站應答器組最不利的坡度。

以圖1車站場景為例，對SF進站口處應答器組對發車進路范圍及區間的坡度取值進行測試。首先SF口可接車至VIIG、5G、3G、IG，根據2.2.1節中的測試方法，可知BS3描述區間的坡度為最不利，因此取BS3發車向坡度值作為BSF應答器組發車進路范圍（宜取正線發車進路長度，特殊場景需單獨考慮）及區間的坡度取值。

得出BSF無源應答器坡度測試案例如表6所示。

表6 坡度測試案例4Tab.6 Slope test case 4

2.2.3 進站坡度取值方法對區間應答器報文的影響

一般區間無源應答器的坡度描述只需考慮所在正線的坡度取值，由于本文2.2.1、2.2.2節對進站信號機處坡度取值已與其他線別取安全側，因此需對數據范圍覆蓋車站的無源應答器組中的坡度值按照進站信號機處坡度取值進行描述。

2.3 人工進行坡度合并描述的一般測試規則

在實際的報文編制過程中，由于應答器組類型及報文容量（830位）的限制，常常需要對坡度人工進行合并描述。由于不同的場景下需要合并的坡度數量不定，坡度合并的一般測試規則，舉例如下。

1） 合并后的坡度長度取被合并坡度長度的總和，坡度值取被合并坡度中最不利的坡度值。

2） 正、負坡不宜合并描述。即正坡與正坡合并后取不利坡度，負坡與負坡合并后取不利坡度，平坡可與正、負坡合并后取不利坡度。

3） 如將本組應答器首段坡度與后方坡度進行合并，需考慮相同運行方向的前一組應答器對本組應答器描述的首段坡度值的描述。否則可能會出現列車經過本組應答器后車載收到坡度跳變為不利坡度的情況。以此原則依次遞推。

3 結束語

本文主要依據圖1車站站場場景，表1、2工程數據表，對存在多線別預告情況下CTCS-2級列控系統應答器報文中坡度的測試方法進行探討，列出了一種可行的坡度導向安全側的測試方法，為鐵路信號系統工程數據描述的準確性、安全性提供理論支持。此類方法可適用于各種復雜車站場景，依據列控工程數據表中已有的線路數據即可得出測試案例，適合測試案例的自動生成，降低人工核對報文的錯誤率。