无线车次号校核系统

韩志强

无线车次号校核系统

在铁路行车指挥中的应用

赵德维  韩建妹  刘庆新

（赵德维　铁通辽宁分公司铁道事业部；韩建妹　锦州铁路分局电务分处；

刘庆新　铁通辽宁分公司铁道事业部　邮编：110001）

摘要：无线车次号校核系统是铁路行车调度指挥系统的重要组成部分，随着列车运行速度的提高，其作用越来越明显。本文介绍了系统构成、工作原理、特点和主要设备的性能及技术指标，分析了存在的问题，提出了解决办法。

关键词：无线车次号应用

无线车次号校核设备是铁路行车调度指挥系统（以下简称DMIS系统）的重要组成部分，它为DMIS系统提供了列车车次号和运行所处位置等信息，使列车运行时刻在行车调度指挥机关的掌握、受控状态之中，保证了行车安全，提高了运输效率，改善了行车指挥人员的劳动条件，基本实现了行车指挥自动化。2002年、2003年，铁通辽宁分公司在沈阳铁路局沈山线管内山海关至沈阳间和哈大线四平至大连间，开通了DMIS无线车次号校核系统。现简要介绍工作原理、特点和运行维护中遇到的问题及解决方法。

1、系统构成

1．1、列车运行监测记录器：包括机车安全信息综合测试装置（TAX-2箱），安装在牵引列车的机车上。

1．2、无线车次号编码器：包括编码器和连接电缆，通过RS485接口，以总线方式与TAX-2箱连接，如图一。

1．3、机车电台：在原有无线列调机车电台的基础上，部分电路稍做改动，通过电缆与无线车次号编码器相连接。

1．4、无线车次号解码器：包括接收机、解码器、电源、天馈线及连接电缆等，安装在车站运转室或通信机械室内。列车运行线路中车站进出站信号机处在路嵌、高大建筑物等较复杂的地形时，接收机天线应架设在室外无阻挡的位置，略高于机车天线的高度。车次号解码器通过RS422或232接口与调监分机连接，当波特率为9600BPS时，连线长度分别小于1200m或15m，如图二。

1．5、调监分机：安装在车站的信号机械室内，以共线的方式与调监总机相连接。

1．6、调监总机等设备：安装在分局调度所内。

图一、车次号编码器连接示意图



图二、车次号解码器连接示意图

2、基本原理

机车运行监控记录器采集的机车运行数据，不断地在机车运行安全监控记录装置（TAX－2）的总线上发布，一帧数据为50ms，共40个字节含有各种信息。DMIS编码器从这些公共信息中提取对无线车次号有用的信息，如车次号、机车号、运行速度、列车位置、总重、记长和辆数等，当列车运行到进站、出发信号机位置时，车次号编码器对这些含有上述有用信息的数据进行纠检错处理，若有错误，不做任何处理。经纠检错处理确认没有错误，将有用信息的数据送到机车电台进行调制，并控制机车电台转换成与无线列调无关的信道，单向传送给车站无线车次号接收机。

在进站、出发信号机处，机车台向车站无线车次号接收机单向连续传送二次。第一次是在收到进站、出发信号机位置信息时传送，然后延时3至5秒后，传送第二次。车次号编码器需要机车台传送车次号信息时，机车台不管在何种工作状态，都应在350ms内，将数据信号调制发出。数据传送完了，机车台又立即恢复到原来的工作状态。

在数据传送过程中，若机车电台正处于使用状态，应瞬间中断，并切断电台话音通路，以避免司机讲话对数据传送可能产生的影响。

车站无线车次号接收机接收后，送给车次号解码器，由其解调数据，经纠检错处理确认没有错误，则先进行公里标比较，如认定是本站管辖范围的机车送来的信息，则将信息传送给车站调监分机三次。经纠检错处理发现错误或不是本站管辖范围内机车的信息则送给车站调监分机。

调监分机把收到的车次号信息传送调监总机，在调监分机或调监总机处进行车次号校核，并在调监总机和本站、邻站等处所显示列车位置和车次号。

当机车运行监控记录器处于非监控状态，机车速度从零提高到每小时5km时，则无线车次号编码器会每间隔3S发一次数据，共发三次，调监总机处显示的是“编组”信息，表明机车处于非正常运行状态，如出库、入库编组状态。

在机车司机按机车运行监控记录器上的“开车”键时，则无线车次号编码器会每间隔3S发一次数据，共发三次，调监总机处显示的是“始发车”信息，表明列车处于始发站刚开车状态。

图三、DMIS无线车次号校核系统示意图

3、系统特点

DMIS无线车次号校核系统主要利用现有无线列调设备、机车运行监控设备、调监设备，再新增数据传输设备，实现将车次号、机车号、列车速度和位置等信息定点发送给地面设备，再经调监分机传送给调监总机。根据目前运输管理体制和机车现有设备情况，信息源从机车安全信息综合监测装置取出，减少了采样数据的设备。下面，以上海铁路通信工厂和河南辉煌公司的产品为例，介绍DMIS无线车次号校核系统具备的特点：

3．1、适应无线列调A、B、C三种制式系统设备。

3．2、车次号编码器预留了将来与集群或GSM－R连接的数据传输接口。

3．3、采用转换数据传输频道的方法，降低了与无线列调间同频干扰的影响，提高了系统的可靠性。

3．4、采用随机延时方式，减少传送数据发生碰撞的几率。

3．5、车次号编码器与电台之间，车次号解码器与调监设备之间均采用标准联络方式，便于互连。

3．6、系统设备采用大规模集成电路，具有集成度高、体积小、结构紧凑、可靠性高、维修方便的特点。

3．7、采用前向纠错和CRC校验技术，提高了数据传输的可靠性。

3．8、设备之间采用高可靠性接插件，连线芯数少、可靠性高、便于现场安装调试。

3．9、为保证车次号传输的高可靠性，采用多次重传、数据长度压缩、纠错编码、CRC校验等措施提高数据传输的成功率，确保不向DMIS系统传输错误的车次号信息。

3．10、硬件设计上采用各种隔离技术、滤波技术，保证互不影响，或故障捣向安全，在软件处理上也作了相应的保护措施。这样，即使本系统设备发生故障，也不影响其它既有设备的正常运行。

4、车次号编码器主要性能及技术指标

4．1、编码方式：FFSK

4．2、特征频率：1－1200Hz，0－1800Hz

4．3、特征频率误差：1200±1％Hz

4．4、FFSK频偏：3.0KHz±15％

4．5、同步方式：同步数据传输方式

4．6、传输速率：1200BPS

4．7、差错控制：采用前向纠错FEC和循环冗余校验CRC相结合的方式。前向纠错码为（26，16）截断循环码。

纠错编码的生成多项式为：G（X）=X10+X8+X7+X5+X4+X3+1

CRC校验码生成多项式为：G（X）=X16+X12+X5+1

4．8、与TAX－2的接口：传输速率为28.8KBPS

CRC校验码生成多项式为：G（X）=X16+X12+X5+1

5、车次号解码器主要性能及技术指标

5．1、电台技术指标

5．1．1、频率范围：450－470MHz

5．1．2、工作频率：457.55OMHz

5．1．3、频率稳定度：≤±5PPM

5．1．4、信道间隔：25kHz

5．1．5、天线阻抗：50Ω

5．1．6、可用灵敏度：<0.35 μV（12dB SINAD）

5．1．7、音频失真：<5％

5．1．8、邻道选择性：>70dB

5．1．9、互调：>70dB

5．1．10、寄生响应抗扰性：>80dB

5．1．11、调制接收带宽：>2*5kHz

5．2、车次号解码板技术指标

5．2．1、编码方式：FFSK

5．2．2、特征频率：1-1200Hz，0-1800Hz

5．2．3、同步方式：同步数据传输方式

5．2．4、传输速率：1200BPS

5．2．5、差错控制：采用前向纠错FEC和CRC校验相结合的方式。前向纠错码为（26，16）截断循环码。

纠错编码的生成多项式为：G（X）=X10+X8+X7+X5+X4+X3+1

CRC校验码的生成多项式为：G（x）=X16+X12+X5+l

5．2．6、与调监分机的接口：RS422、RS232可选，传输速率为9600BPS。

6、存在问题、原因分析及解决办法

6．1、存在问题、原因分析

6．1．1、机车设备在运行初期，容易出现故障，运用质量不稳定，造成车上信息发不出，分析原因：一是机车电台电路改动由原设备厂负责，有些厂商对采购的元件可能没经过严格的筛选测试，造成个别元件性能不好。机车运行时震动较大，手工焊接改动电路的焊点出现虚焊、假焊现象；二是夏天机车机械间内温度很高，有时达70℃，个别机车电台发现故障；三是编码器集成块采用插接式的，出现插接件松动的现象。

6．1．2、由于天线的架设高度不够、接收机的接收灵敏度较低等原因，造成车站收不到机车信息，或没把接收的信息没有传送给调监分机。

6．1．3、检测手段不完善，机车出入库检测人员一般是通过按编码器上的检测按钮，看一看数据灯是否闪亮，听一较火的故障，必然增加故障延时。

6．2、解决办法

6．2．1、加大员工培训力度，特别要提高维护人员现场处理故障的能力，协调与相关环节如电务、车务、机务和电子所等单位的关系，以缩短处理时间，减少对正常运输秩序的影响。

6．2．2、针对集成电路插接件松动问题，将集成块用1cm宽涤纶胶带粘贴在电路板上，实践证明，这种方法很有效。

6．2．3、针对个别车站收不到机车信息的现象，适当增高地面接收机的天线高度或更换接收灵敏度较高的地面接收机。

6．2．4、完善检测手段和测试方法，目前已有厂商研制出将车次号解码器、调监分机模拟器等功能集成一起的测试器，方便机车出入库检测人员对车次号编码器进行检测。

下手持电台有无信息发出的声音，来判断对编码器好坏，但不知道具体信息是否完整、准确，有时还难以确定是哪个机车发出的信息，因此可能出现误检、漏检现象。另外如果培训培训工作没跟上，维护人员只知道简单的使用、维护方法，一旦遇到难度。