郑西高铁应答器丢失典型案例分析_杨嘉斌
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当又检测到一个单应答器组 时：车载设备应按下面的方式报告 其位置：
（1） 将 新 检 测 的 单 应 答 器 组 当 作是 LRBG；
（2） 把 前 一 个 应 答 器 组 作 为 方 向参考。
如果列车改变运行方向，则应 删除已经保存的应答器组。
在检测到单应答器组时，如果 车 载 设 备 当 前 不 能 与 RBC 联 系 ， 则：
在郑西线的实际使用中也出现 过该类型问题。 下面就 69-2-1430 以 及 69-2-14-32 这 两 组 应 答 器丢失原因进行分析。
69-2-14-32 应答 器 所 在 位 置
图1
3.2 发送链接信息的应答器位置准 确，但 TC2 载频变化位置相对 于 BA 发送位置滞后 如 图 2 当 车 载 设 备 进 入 TC2
1 应答器组的构成及设置
一个应答器组由 1 到 8 个应 答器组成。 每一个应答器至少应该 存储的信息有：
（1） 应 答 器 的 内 部 编 号 （ 从 1 到 8）；
（2）组内应答器的数量； （3）应答器组的标识号。 应答器是安装在两根钢轨中 间，用于储存并向列车发送报文的 高速数据传输设备，应答器的内部 编号描述了该应答器在应答器组 内的相对位置。 应答器组的设置应 满足应答器容量要求，当应答器不 能满足要求时应增加组内应答器
研究与探讨
郑西高铁应答器丢失典型案例分析
西安铁路局西安电务段 杨嘉斌 赵秀珍
摘 要：介绍 CTCS-2 级列控系统应答器组的设置及链接的主要内容，阐述应答器信息（报文）图示化 核对方法以及如何利用该途径进行应答器信息丢失的原因分析。
关键词：应答器（组） 链接 报文 信息
中国列车控制系统 （CTCS-2） 是当前高速铁路运输的主要行车指 挥系统，CTCS 列控系统应答器报文 数据内容是否正确将直接影响列车 运行及行车安全， 地面应答器中注 入的报文数据是 控 制 动 车 组 在 C2 区段高速运行的主要数据。 本文简 要介绍应答器（组）的设置规范及链 接要求， 通过数据举例分析应答器 丢失的原因， 掌握应答器故障的查 找方法，提高高铁维护技术水平。
精度应至少覆盖这两个应答器的 位置）；
（4） 经 过 被 链 接 应 答 器 组 的 方 向（正பைடு நூலகம்或反向）；
（5） 如 果 期 望 的 应 答 器 组 的 数 据一致性出现问题，需要采取的措 施。
应能将下一个链接应答器组 识别为“未知”，而不是将其识别为 链接应答器组，除包含重定位信息 的应答器组之外。
仅当该应答器以及另一个应
答器的列车通过应答器组的运行 方向合并列车的当前运行方向一 起报告时，车载设备才能使用分配 给该应答器组的坐标系。
RBC 一 旦 分 配 了 坐 标 系 并 将 其发送给车载设备，它就能通过链 接方式给下一个单应答器组分配 坐标系。 如果一个组内两个应答器 的内容是完全一样的，则这个应答 器组应被看作单应答器组，这种情 况下，只能正确地读取一个应答器 的信息。 2.3 应答器信息类型
2 ／ 2012 輥輱 西 铁 科 技
研究与探讨
图4
郑西高铁应答器丢失典型案例分析
参考文献： [1]CTCS-3 级 应 答 器 报 文 定 义 及 运 用
原 则 （V2.0）. [2]科 技 运[2008]16 号 《CTCS-2 级 应 答
器 报 文 定 义 及 运 用 原 则 》. [3]科 技 运 [08]143_C2 应 答 器 应 用 原 则
4 结束语
造成应答器丢失的原因有多 种，既有由于自然因素造成的地面 应答器设备的损坏，也有软件造成 的测距误差。 本文通过采用图示化 的方法，从报文信息和链接距离的 角度对应答器丢失原因进行分析， 从数据分析的角度对应答器丢失 的原因有了更直观的理解，对不断 积累故障类型及查找方法，不断提 高高速铁路维护技术水平有所帮 助。
（1） 车 载 设 备 应 保 存 两 个 最 近 检测到的单应答器组；
（2）当车载设备与 RBC 建立起 数据通信，它应向 RBC 报告基于被 保存应答器组的位置。
车载设备应保存已报告给 RBC 的 LRBGs，以及通过它们的顺 序和被检测到时列车的方向，直到 RBC 分配一个坐标系为止。 当 RBC 能根据所报告的单应答器组的顺 序明确识别出与轨道相关的列车 运行方向时，RBC 应给最近从车载 设备接收到的单应答器组分配坐 标系， 也就是说，RBC 应通知车载 设备最近通过的单应答器组是正 向还是反向。
应 答 器 69 -2 -14 -28 发 送 【ETCS-5】链接信息，分别链接 692-14-30 应 答 器 以 及 69-2-14-32 应 答 器 。 应 答 器 69 -2 -14 -30 和 69 -2 -14 -32 应 答 器 ， 没 有 发 送 【ETCS-5】包。
以 2011-05-29（D320）记 录 数
当车载设备接收到应答器信 息后，将当前自列车位置作为接收 到的应答器位置，但自列车位置由 于测速测距以及之前载频变化滞 后于发送 BA 的原因， 导致与实际 列车位置之间存在误差，这样车载 设备认为的应答器位置和实际的 应答器位置不相符。
当车载设备进入下一个轨道
西 铁 科 技 輥輰 2 ／ 2012
轨道电路调谐区，检测到载频变化
的站场图如图 3：
后，进行位置校正，将自列车位置
校正到 TC2 轨道电路发送位置，但 由于车载设备检测到载频变化与
BA 发送之间的距离 D1 被忽略了， 车载设备认为的自列车位置较实 际位置小于 D1。
当 ATP 车载设备校正位置后， 认为应答器 BLS2 的位置会比实际 位置后移，同样造成链接窗口的后 移，当后移的距离足够大到超出原 实际链接窗口的范围时，就会造成 链接失败，即应答器丢失。
郑西高铁应答器丢失典型案例分析
研究与探讨
电路调谐区， 检测到载频变化后， 进行位置校正，将自列车位置校正 到正确的位置，这样校正后的列车 位置和之前应答器位置的坐标系 就不相符了。 当接收到下一应答器 后，车载设备认为两个应答器之间 的距离与实际链接距离不一致，从 而可能造成应答器丢失。
综上所述， 应答器丢失主要是 由于应答器的坐标系和轨道电路 坐标系不一致所致。
（1） 列 车 冒 进 防 护 ； （2） 实 施 常 用制动；（3）不采取措施。
3 应答器丢失原因分析
应答器丢失的原因有多方面， 从 应 答 器 报 文 信 息 【ETCS-5】和 链 接距离角度进行分析。 应答器丢失 可能有两个原因： 3.1 发送链接信息的应答器位置不
准确，但 TC2 载频变化位置与 BA 发送位置相同
这样，根据原因 2：发送链接信 息的应答器位置准确，但 TC2 载频 变 化 位 置 相 对 于 BA 发 送 位 置 滞 后 ， 推 测 为 由 于 69 -2 -14 -30 和 69-2-14-32 应答器内无【ETCS-5】 信息包， 同时延迟检测到载频变
图3
化， 导致对 69-2-14-30 和 69-214-32 应答器链接失败。
应答器可以包含正、反两个方 向的信息，信息可能有下面类型：
（1） 正 常 信 息 ； （2） 重 定 位 信 息；（3）注入信息。 2.4 应答器链接
链接的目的： （1） 判 断 应 答 器 组 在 期 待 的 接 收窗口内是否丢失或者未找到，并 采取适当的措施； （2） 为 单 个 应 答 器 构 成 的 应 答 器组分配坐标系； （3） 校 正 由 于 列 车 里 程 计 不 精 确造成的置信区间。 当提前知道应答器组的链接 信息时，该应答器组被链接。 （注： 如果应答器组包含了重定位信息， 由于应答器组被预告、被标记为链 接，并包含相应标记的重新定位信 息，该应答器组也可以认为是“被 链接”。 ） 链接信息应包括： （1） 被 链 接 的 应 答 器 组 的 标 识 号； （2） 必 须 检 测 到 应 答 器 组 的 参 考位置； （3） 参 考 位 置 的 精 度 （ 如 果 参 考应答器是一对完全相同的应答 器，地面设备负责定义的参考位置
对 于 200km/h ～250km/h 客 货 共线的客运专线，到发或出站信号 机处的应答器组应设置距出站信 号机机械绝缘节的距离为 65±0.5m （从 靠 近 绝 缘 节 的 应 答 器 计 算 ）； 距 出 站 信 号 机 不 小 于 30m 的 客 运 专 线，到发或出站信号机处的应答器 组距出站信号机机械绝缘节的距 离应不小于 20m（从靠近绝缘节的 应答器计算）。
2 应答器组的坐标系
每个应答器组有其自己的坐 标系。 由两个或两个以上应答器组 成的为应答器组。 每个应答器组的 坐标原点由应答器组内编号为 1 的应答器（称为位置参考点）给出。 将组内应答器编号增加的方向定
义为每个应答器组的正向。
图 1 应答器组的方向 由单个应答器组成的应答器 组称为“单应答器组”。
的数量。 应答器组内相邻应答器之间
的距离应为 5＋0.5m，设置在闭塞分 区入口处的应答器组距调谐单元 （BA） 或 机 械 绝 缘 节 应 为 200 ± 0.5m，进站信号机处的应答器组 距 调 谐 单 元 （BA）或 机 械 绝 缘 节 应 为 30±0.5m （从靠近绝缘节的应答器 计算）。
V1.0.
图5
图6
西 铁 科 技 輥輲 2 ／ 2012
注 1： 通告应答器组的方向可以是 正向、反向或未知。如果是未知，则需要一 个至少包含两个应答器的应答器组来发 送重定位信息。
注 2：如果因地面设备无法知道进路 从而造成不能明确知道下一个应答器组 的标识号，也允许链接该应答器组。
对于每个链接应答器组，在数 据不一致时，地面设备应选择下列 反应（防范措施）之一：
2.1 等级 1 坐标分配 等 级 1: 应 使 用 链 接 数 据 来 分
配坐标系 对于包含单个应答器的应答
器组来说，从前一个应答器组接收 到的“将要通过链接应答器组的方 向”信息应分配给该应答器作为坐 标系。
图 2 通过链接为单应答器组分配坐标系 链接数据参考点应可以是此
前已经分配了坐标系的单应答器 组，或者包含两个或两个以上应答 器的应答器组（含“内在”坐标系）。
图2
据看， 当 69-2-14-30 应答器丢失 时，车载设备从 TC1 驶入 TC2 轨道 电路，检测到载频变化时，出现了 36m 的负误差，如图 4。
从 TC2 驶入 TC3 轨道电路，检 测到载频变化时，出现了 33.4 的正 误差，如图 5。
这 说 明 当 进 入 TC1 与 TC2 之 间轨道区段的调谐区，可能由于分 路不良的原因，导致车载设备延迟 BA 发 送 36m 后 才 检 测 到 载 频 变 化，如图 6。
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研究与探讨
郑西高铁应答器丢失典型案例分析
2.2 等级 2/3 坐标系统分配 等 级 2/3: 如 果 车 载 设 备 无 法
估计出单应答器组的方向，应要求 RBC 按下列步骤分配一个坐标系。
只要车载设备知道是单应答 器组，车载设备就应将该单应答器 组当作最近相关的应答器组 （LRBG）， 并 通 过 特 殊 位 置 报 告 向 RBC 报告其位置 (特殊位置报告应 包括自检测到单应答器组后列车 行驶的距离，但所有与应答器组方 向相关的信息均设为未知)。
（1） 将 新 检 测 的 单 应 答 器 组 当 作是 LRBG；
（2） 把 前 一 个 应 答 器 组 作 为 方 向参考。
如果列车改变运行方向，则应 删除已经保存的应答器组。
在检测到单应答器组时，如果 车 载 设 备 当 前 不 能 与 RBC 联 系 ， 则：
在郑西线的实际使用中也出现 过该类型问题。 下面就 69-2-1430 以 及 69-2-14-32 这 两 组 应 答 器丢失原因进行分析。
69-2-14-32 应答 器 所 在 位 置
图1
3.2 发送链接信息的应答器位置准 确，但 TC2 载频变化位置相对 于 BA 发送位置滞后 如 图 2 当 车 载 设 备 进 入 TC2
1 应答器组的构成及设置
一个应答器组由 1 到 8 个应 答器组成。 每一个应答器至少应该 存储的信息有：
（1） 应 答 器 的 内 部 编 号 （ 从 1 到 8）；
（2）组内应答器的数量； （3）应答器组的标识号。 应答器是安装在两根钢轨中 间，用于储存并向列车发送报文的 高速数据传输设备，应答器的内部 编号描述了该应答器在应答器组 内的相对位置。 应答器组的设置应 满足应答器容量要求，当应答器不 能满足要求时应增加组内应答器
研究与探讨
郑西高铁应答器丢失典型案例分析
西安铁路局西安电务段 杨嘉斌 赵秀珍
摘 要：介绍 CTCS-2 级列控系统应答器组的设置及链接的主要内容，阐述应答器信息（报文）图示化 核对方法以及如何利用该途径进行应答器信息丢失的原因分析。
关键词：应答器（组） 链接 报文 信息
中国列车控制系统 （CTCS-2） 是当前高速铁路运输的主要行车指 挥系统，CTCS 列控系统应答器报文 数据内容是否正确将直接影响列车 运行及行车安全， 地面应答器中注 入的报文数据是 控 制 动 车 组 在 C2 区段高速运行的主要数据。 本文简 要介绍应答器（组）的设置规范及链 接要求， 通过数据举例分析应答器 丢失的原因， 掌握应答器故障的查 找方法，提高高铁维护技术水平。
精度应至少覆盖这两个应答器的 位置）；
（4） 经 过 被 链 接 应 答 器 组 的 方 向（正பைடு நூலகம்或反向）；
（5） 如 果 期 望 的 应 答 器 组 的 数 据一致性出现问题，需要采取的措 施。
应能将下一个链接应答器组 识别为“未知”，而不是将其识别为 链接应答器组，除包含重定位信息 的应答器组之外。
仅当该应答器以及另一个应
答器的列车通过应答器组的运行 方向合并列车的当前运行方向一 起报告时，车载设备才能使用分配 给该应答器组的坐标系。
RBC 一 旦 分 配 了 坐 标 系 并 将 其发送给车载设备，它就能通过链 接方式给下一个单应答器组分配 坐标系。 如果一个组内两个应答器 的内容是完全一样的，则这个应答 器组应被看作单应答器组，这种情 况下，只能正确地读取一个应答器 的信息。 2.3 应答器信息类型
2 ／ 2012 輥輱 西 铁 科 技
研究与探讨
图4
郑西高铁应答器丢失典型案例分析
参考文献： [1]CTCS-3 级 应 答 器 报 文 定 义 及 运 用
原 则 （V2.0）. [2]科 技 运[2008]16 号 《CTCS-2 级 应 答
器 报 文 定 义 及 运 用 原 则 》. [3]科 技 运 [08]143_C2 应 答 器 应 用 原 则
4 结束语
造成应答器丢失的原因有多 种，既有由于自然因素造成的地面 应答器设备的损坏，也有软件造成 的测距误差。 本文通过采用图示化 的方法，从报文信息和链接距离的 角度对应答器丢失原因进行分析， 从数据分析的角度对应答器丢失 的原因有了更直观的理解，对不断 积累故障类型及查找方法，不断提 高高速铁路维护技术水平有所帮 助。
（1） 车 载 设 备 应 保 存 两 个 最 近 检测到的单应答器组；
（2）当车载设备与 RBC 建立起 数据通信，它应向 RBC 报告基于被 保存应答器组的位置。
车载设备应保存已报告给 RBC 的 LRBGs，以及通过它们的顺 序和被检测到时列车的方向，直到 RBC 分配一个坐标系为止。 当 RBC 能根据所报告的单应答器组的顺 序明确识别出与轨道相关的列车 运行方向时，RBC 应给最近从车载 设备接收到的单应答器组分配坐 标系， 也就是说，RBC 应通知车载 设备最近通过的单应答器组是正 向还是反向。
应 答 器 69 -2 -14 -28 发 送 【ETCS-5】链接信息，分别链接 692-14-30 应 答 器 以 及 69-2-14-32 应 答 器 。 应 答 器 69 -2 -14 -30 和 69 -2 -14 -32 应 答 器 ， 没 有 发 送 【ETCS-5】包。
以 2011-05-29（D320）记 录 数
当车载设备接收到应答器信 息后，将当前自列车位置作为接收 到的应答器位置，但自列车位置由 于测速测距以及之前载频变化滞 后于发送 BA 的原因， 导致与实际 列车位置之间存在误差，这样车载 设备认为的应答器位置和实际的 应答器位置不相符。
当车载设备进入下一个轨道
西 铁 科 技 輥輰 2 ／ 2012
轨道电路调谐区，检测到载频变化
的站场图如图 3：
后，进行位置校正，将自列车位置
校正到 TC2 轨道电路发送位置，但 由于车载设备检测到载频变化与
BA 发送之间的距离 D1 被忽略了， 车载设备认为的自列车位置较实 际位置小于 D1。
当 ATP 车载设备校正位置后， 认为应答器 BLS2 的位置会比实际 位置后移，同样造成链接窗口的后 移，当后移的距离足够大到超出原 实际链接窗口的范围时，就会造成 链接失败，即应答器丢失。
郑西高铁应答器丢失典型案例分析
研究与探讨
电路调谐区， 检测到载频变化后， 进行位置校正，将自列车位置校正 到正确的位置，这样校正后的列车 位置和之前应答器位置的坐标系 就不相符了。 当接收到下一应答器 后，车载设备认为两个应答器之间 的距离与实际链接距离不一致，从 而可能造成应答器丢失。
综上所述， 应答器丢失主要是 由于应答器的坐标系和轨道电路 坐标系不一致所致。
（1） 列 车 冒 进 防 护 ； （2） 实 施 常 用制动；（3）不采取措施。
3 应答器丢失原因分析
应答器丢失的原因有多方面， 从 应 答 器 报 文 信 息 【ETCS-5】和 链 接距离角度进行分析。 应答器丢失 可能有两个原因： 3.1 发送链接信息的应答器位置不
准确，但 TC2 载频变化位置与 BA 发送位置相同
这样，根据原因 2：发送链接信 息的应答器位置准确，但 TC2 载频 变 化 位 置 相 对 于 BA 发 送 位 置 滞 后 ， 推 测 为 由 于 69 -2 -14 -30 和 69-2-14-32 应答器内无【ETCS-5】 信息包， 同时延迟检测到载频变
图3
化， 导致对 69-2-14-30 和 69-214-32 应答器链接失败。
应答器可以包含正、反两个方 向的信息，信息可能有下面类型：
（1） 正 常 信 息 ； （2） 重 定 位 信 息；（3）注入信息。 2.4 应答器链接
链接的目的： （1） 判 断 应 答 器 组 在 期 待 的 接 收窗口内是否丢失或者未找到，并 采取适当的措施； （2） 为 单 个 应 答 器 构 成 的 应 答 器组分配坐标系； （3） 校 正 由 于 列 车 里 程 计 不 精 确造成的置信区间。 当提前知道应答器组的链接 信息时，该应答器组被链接。 （注： 如果应答器组包含了重定位信息， 由于应答器组被预告、被标记为链 接，并包含相应标记的重新定位信 息，该应答器组也可以认为是“被 链接”。 ） 链接信息应包括： （1） 被 链 接 的 应 答 器 组 的 标 识 号； （2） 必 须 检 测 到 应 答 器 组 的 参 考位置； （3） 参 考 位 置 的 精 度 （ 如 果 参 考应答器是一对完全相同的应答 器，地面设备负责定义的参考位置
对 于 200km/h ～250km/h 客 货 共线的客运专线，到发或出站信号 机处的应答器组应设置距出站信 号机机械绝缘节的距离为 65±0.5m （从 靠 近 绝 缘 节 的 应 答 器 计 算 ）； 距 出 站 信 号 机 不 小 于 30m 的 客 运 专 线，到发或出站信号机处的应答器 组距出站信号机机械绝缘节的距 离应不小于 20m（从靠近绝缘节的 应答器计算）。
2 应答器组的坐标系
每个应答器组有其自己的坐 标系。 由两个或两个以上应答器组 成的为应答器组。 每个应答器组的 坐标原点由应答器组内编号为 1 的应答器（称为位置参考点）给出。 将组内应答器编号增加的方向定
义为每个应答器组的正向。
图 1 应答器组的方向 由单个应答器组成的应答器 组称为“单应答器组”。
的数量。 应答器组内相邻应答器之间
的距离应为 5＋0.5m，设置在闭塞分 区入口处的应答器组距调谐单元 （BA） 或 机 械 绝 缘 节 应 为 200 ± 0.5m，进站信号机处的应答器组 距 调 谐 单 元 （BA）或 机 械 绝 缘 节 应 为 30±0.5m （从靠近绝缘节的应答器 计算）。
V1.0.
图5
图6
西 铁 科 技 輥輲 2 ／ 2012
注 1： 通告应答器组的方向可以是 正向、反向或未知。如果是未知，则需要一 个至少包含两个应答器的应答器组来发 送重定位信息。
注 2：如果因地面设备无法知道进路 从而造成不能明确知道下一个应答器组 的标识号，也允许链接该应答器组。
对于每个链接应答器组，在数 据不一致时，地面设备应选择下列 反应（防范措施）之一：
2.1 等级 1 坐标分配 等 级 1: 应 使 用 链 接 数 据 来 分
配坐标系 对于包含单个应答器的应答
器组来说，从前一个应答器组接收 到的“将要通过链接应答器组的方 向”信息应分配给该应答器作为坐 标系。
图 2 通过链接为单应答器组分配坐标系 链接数据参考点应可以是此
前已经分配了坐标系的单应答器 组，或者包含两个或两个以上应答 器的应答器组（含“内在”坐标系）。
图2
据看， 当 69-2-14-30 应答器丢失 时，车载设备从 TC1 驶入 TC2 轨道 电路，检测到载频变化时，出现了 36m 的负误差，如图 4。
从 TC2 驶入 TC3 轨道电路，检 测到载频变化时，出现了 33.4 的正 误差，如图 5。
这 说 明 当 进 入 TC1 与 TC2 之 间轨道区段的调谐区，可能由于分 路不良的原因，导致车载设备延迟 BA 发 送 36m 后 才 检 测 到 载 频 变 化，如图 6。
2 ／ 2012 輥輯 西 铁 科 技
研究与探讨
郑西高铁应答器丢失典型案例分析
2.2 等级 2/3 坐标系统分配 等 级 2/3: 如 果 车 载 设 备 无 法
估计出单应答器组的方向，应要求 RBC 按下列步骤分配一个坐标系。
只要车载设备知道是单应答 器组，车载设备就应将该单应答器 组当作最近相关的应答器组 （LRBG）， 并 通 过 特 殊 位 置 报 告 向 RBC 报告其位置 (特殊位置报告应 包括自检测到单应答器组后列车 行驶的距离，但所有与应答器组方 向相关的信息均设为未知)。