试论高铁中CTC列控中心的主要接口技术齐明玉

试论高铁中CTC列控中心的主要接口技术齐明玉

齐明玉

（中国铁路郑州铁路局集团有限公司郑州电务段河南郑州450000）

摘要：CTCS中心是为铁路运输提供服务的重要控制系统，其主要的职能是实现对地面和列车的实时通讯，可以在系统内部了解到列车的动态，根据列车的运行实际发布相关的指令。列车运行的过程中，对地面系统指令的接收需要依靠列车中设置的列控中心来实现，列控中心由多个计算机设备和相应的联锁设备组成，可以根据地面站所传输的信息对列车进行减速或者提速的控制，起到一定的调度作用。为了提升高铁CTC列控中心的重要作用，我们针对其所采用的接口技术进行研究。

关键词：CTC；列控中心；接口技术

引言

鉴于CTC列控中心在高铁运行中承担着重要的调度和安全监测作用，其自身的接口需要适应于多个系统，除要求与安全监控系统能够通过接口的方式进行有效连接之外，还需要保证与车站中的各类联锁系统进行有效连接，并且保障接口的稳定性，确保对各类信号的安全传输。在保障信号传输安全的基础上，才能确保对列车运行状态的安全监控，且同步了解各个列车的运行状况，为列控中心的调度工作提供可靠的信息支持。

1列控中心接口技术的特征分析

列控中心为了满足控车要求，需要从CTC、联锁设备、轨道电路等设备接口获得信息，结合这些信息进行逻辑运算用以确定应答器报文、产生轨道电路编码等，形成给CTC和联锁设备的信息。列控中心需要与多个系统接口，接口的标准化是保证这些设备信息互通的前提。LKD2-H型列控中心设备由于内部采用串行总线，通过智能化的接口模块实现外部接口与内部总线的桥接，对应开发一种新的接口时，只需要开发相应的接口适配板即可，不会改变体系结构，可扩展性强。并且，随着系统的实施，可能会出现对系统功能进行扩展的需要，当与其相接的其它系统出现局部修改时，为了使扩展或修改对列控中心的影响最小化，最好的办法是采用模块化设计，使这种扩展或修改的影响只是局部的。同时，模块化对于系统的可靠性，可维护性都非常有利，也便于系统调试。接口模块智能化设计是现代复杂系统设计的趋势，它可以有效降低系统的复杂性，从而提高系统的可靠性、可维护性、可扩展性。通过采用安全的应用层协议，实现信息传输的安全逻辑。

2数据传输功能的实现

2.1CTC和ITCC的通信

地面集中控制中心可以通过CTC和ITCC通信的方式，对于列车行驶的速度、里程和基础运行相关的信息进行及时获取，在地面集控中心发出限速的指令之后，还可以接触CTC和ITCC列控中心向地面集控中心反馈相应的限速设置参与以及实际限速结果。与其他的接口技术相比TCC技术的影响可以使列控中心与众多集控设备相连接，表现出了较好的适用性。此外，与防灾设备和安全监测设备的连接也可进一步提升高铁运行的安全性与可靠性。接口条件的放宽和技术优势的发挥往往可以使列控中心的控制作用得到有效完善，优化列控中心的集控功能。对于列车状态，线路参数以及相应的时速信息均需要借助应答器进行传输。为确保信号传输的安全性，列控系统在接收来自外部的通信信号时，需要利用CRC对信息数据的来源进行检验，主要检验内容包括，对于数据类型的检验，确保数据的来源与系统连接的外部系统相符。如对于报文的通信通道进行分析，在保证其是在计算机联锁系统中所发出的情况，才能确保通信信号的可靠性；对于数据信息的时效性与有效性进行检验，主要是针对进路信息和限速设置参数的核对，在其未通过检测的情况下，该条报文则不能作为有效通信数据加以利用。

2.2通信指标的确认

将TCC和CTC进行连接时所选用的接口方式为RSSP-1通信协议接口，此种接口技术的应用优势在于具备更好的安全性，可以保障各类通信数据的安全传输。二者在通信的过程中，是以500ms为基准单位进行信息交互，同时由TCC向CTC所发出的信息包字节长度不超出320字节，而由CTC向TCC发出的信息包字节则应控制在100字节之内，这是经过验证之后的最佳传输指标。此外，为了检验接口通信状态，还会以秒为单位，进行报文发送，具体可以根据时钟报文的发送状态以及两个系统的时钟报文状态进行检测，确定双方的时钟为同步状态。TCC还会每间隔一段时间向CTC／TDCS发送状态报文，以便于能够对TCC的运行状态进行监测，同时还可以借助此类报文了解到CTC与TCC的通信安全。

3列控中心的设备接口分布状况

列控中心在与地面集控中心以及一些安全监测设备进行连接时，均需要借助较为安全的接口技术，从我国现阶段的接口技术发展状况来看，主要可以被分为两个应用阶段，一个是工业以太网接口，一个是ProfiSafe接口。其中的工业以太网接口主要负责列控中心与维护终端的连接，传输速度大约为100Mbps，因其接口方式决定了其在一些信息传输的过程中会表现出不稳定的因素，对信息传输的安全造成一定威胁。另外，列控中心之间的连接也会通过工业以太网的方式来实现。工业以太网接口方式的应用，可以将列控中心、车站联锁、计算机检测设备和继电器等设备全面连接到环形网络内部，利用交换机实现对各类通信信息的传输与交互，在此过程中ProfiSafe接口也可发挥其自身的传输功能将所采集的通信数据进行全面输出，最后根据各个设备的接口技术需求，通过设置通信转换板的方式实现各个设备和中心系统的信息交互。

4列控中心软硬件规格的选用

系统硬件规格在选定时应当要求：模件具备无障碍、热插拔功能。车站列控中心采用安全冗余结构，热备电源，LEU等可扩展接口，外部冗余信道，并采用统一的连接方式。车站列控中心的主机应采用工业级专用机，在满足功能需求的同时能适应应答器报文实时组帧的需要；存储器容量与有源应答器报文数量和使用要求相匹配。并有不少于15-30％的余量。软件规格同样应当比照安全、可靠的原则。软件功能要实现模块化，采用防御性软件设计，错误断言编程、结构化编程等措施保证软件的安全完整性。故障检测和诊断以及故障处理功能完备。采用安全通信高标准的安全协议，控制软件程序与站场进路参数分离。

5通信中断的问题及处理措施

对于TCC和外部系统的接口连接状况需要做到实时检测，一般而言，需每间隔一秒发送一次报文，对于通信数据的传输状况进行检测。一旦出现3S无响应的状况，便可认定为接口连接出现问题或者通道故障，此时需要及时做出响应，切换至备用通道，并且对主通道的故障问题进行排查。在备用通道也无法启用时，相关人员需要及时向站内人员传达信息，且发送临时的限速消息。对于限速指令无法有效同步的状况应要求值班人员采取临时的措施，实行人工限速指令的传达方式，确保高铁的运行安全。

6结语

列控中心中的TCC属于保障列车调度合理的重要设备，在具体应用中需要采取安全的接口技术实现各个设备和计算机联锁之间的有效连接，从而保障各类通信数据传输的安全性与可靠性。在TCC的作用之下。地面集控系统可以全面获取列车的路线，时速以及运行状态，在统筹分析各个列车之间的相对运行状态之后，可以通过限速或者提速的方式，确保各个列车的安全运行。而TCC与CTC／TDCS接口协议的应用也可以进一步提升设备接口协议的可靠性，这对于提升高铁运输的安全性具有积极的意义。

参考文献：

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