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閆 琪，卡斯柯信號(hào)有限公司
楊奉偉，卡斯柯信號(hào)有限公司
崔君曉，卡斯柯信號(hào)有限公司
李 登，卡斯柯信號(hào)有限公司

摘要：針對(duì)目前CTCS-2/3級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備多、系統(tǒng)成本高，在一些邊遠(yuǎn)地區(qū)會(huì)給運(yùn)營和維護(hù)帶來較大困難這一難題，研發(fā)了一種基于動(dòng)態(tài)間隔的列控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的車載設(shè)備采用多源融合測(cè)速定位、線路資源申請(qǐng)與釋放、車車無線通信、完整性檢查與監(jiān)控，以及全I(xiàn)P多模通信等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)列車自主定位、移動(dòng)授權(quán)計(jì)算、完整性檢查等功能；有效增加車載設(shè)備的自主性，降低對(duì)地面設(shè)備的依賴；同時(shí)可縮短行車間隔，提高運(yùn)營效率，為列控系統(tǒng)后續(xù)發(fā)展提供一定的借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：動(dòng)態(tài)間隔；車載設(shè)備；衛(wèi)星定位；車車通信；資源申請(qǐng)；列車完整性檢查與監(jiān)控

目前，我國高速鐵路廣泛應(yīng)用的CTCS-2/3級(jí)列控系統(tǒng)是采用地面應(yīng)答器輔助速度傳感器實(shí)現(xiàn)列車定位，利用軌道電路實(shí)現(xiàn)列車占用檢查的。這種基于應(yīng)答器實(shí)現(xiàn)列車定位的方式需要大量地面設(shè)備，系統(tǒng)成本高；并且在CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)中，無線閉塞中心（RBC）周期性向所有在線列車發(fā)送線路數(shù)據(jù)、臨時(shí)限速和移動(dòng)授權(quán)等信息，車地之間通信的數(shù)據(jù)量和實(shí)時(shí)性均對(duì)無線通信系統(tǒng)提出很高的要求。但由于無線網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，造成車地?zé)o線通信超時(shí)制動(dòng)停車的情況時(shí)有發(fā)生，影響列車的運(yùn)營效率。另外，在我國地域遼闊的西部和邊遠(yuǎn)地區(qū)，自然環(huán)境惡劣，交通及通信基礎(chǔ)設(shè)施不完善，鐵路建設(shè)、運(yùn)營和維護(hù)較為困難，急需引入衛(wèi)星定位、車車無線通信、完整性檢查與監(jiān)控等技術(shù)，增強(qiáng)車載設(shè)備功能，去除軌道電路，盡量減少軌旁設(shè)備，以降低運(yùn)營和維護(hù)的難度。為此，本文提出一種基于動(dòng)態(tài)間隔的列控系統(tǒng)方案，并針對(duì)系統(tǒng)中的車載設(shè)備進(jìn)行深入研究。

1 基于動(dòng)態(tài)間隔的列控系統(tǒng)

基于動(dòng)態(tài)間隔的列控系統(tǒng)是指基于衛(wèi)星導(dǎo)航單元實(shí)現(xiàn)列車自主定位，車載設(shè)備完成列車完整性檢查，全I(xiàn)P多模通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)車地、車車，以及地面設(shè)備間的雙向無線傳輸，采用移動(dòng)閉塞方式控制列車追蹤運(yùn)行的列車控制系統(tǒng)。它可兼容CTCS標(biāo)準(zhǔn)體系，通過車車通信實(shí)現(xiàn)列車間的通信與協(xié)作，有效縮短列車追蹤運(yùn)行間隔，提高運(yùn)營效率，其系統(tǒng)架構(gòu)見圖1。

1.1 地面設(shè)備

地面設(shè)備由軌旁設(shè)備和中心設(shè)備組成，主要包括動(dòng)態(tài)運(yùn)能決策系統(tǒng)（Dynamic Capacity Decision，DCD）、資源管理單元（Resource Management Unit，RMU）、對(duì)象控制器（Object Controller，OC）、地基增強(qiáng)系統(tǒng)（Track Area Augumentation Network，TAAN）和列控維護(hù)支持系統(tǒng)（Integrated Operation&Maintenance System，IOM）等。

1）DCD指揮和管理管轄范圍內(nèi)的所有列車，通過RMU設(shè)備實(shí)現(xiàn)列車的集中控制；具備行車調(diào)度指揮、信號(hào)集中控制、自動(dòng)按圖排路等功能，可滿足列車的高效運(yùn)行需求。

2）RMU可根據(jù)列車需求分配軌旁資源的使用，通過OC驅(qū)動(dòng)軌旁資源動(dòng)作，檢測(cè)軌旁資源狀態(tài)并及時(shí)采取安全措施，保證行車安全；具備轉(zhuǎn)發(fā)運(yùn)行計(jì)劃、列車位置占用管理、電子地圖下載與校驗(yàn)、資源管理、臨時(shí)限速管理及維護(hù)診斷等功能。

3）TAAN向車載設(shè)備提供衛(wèi)星差分?jǐn)?shù)據(jù)。

4）IOM實(shí)現(xiàn)列控系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息收集、分類存儲(chǔ)、智能分析和故障預(yù)警等功能。

1.2 車載設(shè)備

車載設(shè)備由車載主機(jī)、速度傳感器、人機(jī)交互界面（Driver Machine Interface，DMI）、多模通信網(wǎng)關(guān)、列尾單元、衛(wèi)星接收天線、應(yīng)答器接收天線等組成。采用衛(wèi)星導(dǎo)航結(jié)合電子地圖的方式，實(shí)現(xiàn)列車自主定位；通過列尾單元實(shí)現(xiàn)列車完整性檢查；與RMU和前后車通過雙向無線通信交互數(shù)據(jù)，根據(jù)運(yùn)行計(jì)劃自主完成線路資源申請(qǐng)/釋放。同時(shí)結(jié)合線路數(shù)據(jù)、車車通信獲取的前車位置、進(jìn)路申請(qǐng)情況、道岔狀態(tài)等信息，綜合計(jì)算移動(dòng)授權(quán)，采用目標(biāo)-距離連續(xù)速度控制模式曲線，監(jiān)控列車安全運(yùn)行。

1）車載主機(jī)由ATP主控單元、衛(wèi)星導(dǎo)航單元、測(cè)速測(cè)距單元、應(yīng)答器接收單元、無線傳輸單元、列車完整性檢查單元、列車記錄單元和列車接口單元等組成。采用自主研發(fā)2乘2取2架構(gòu)的安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)，通過列車接口單元完成與列車之間的接口，實(shí)現(xiàn)列車狀態(tài)采集和制動(dòng)輸出。其中衛(wèi)星導(dǎo)航單元由3個(gè)異構(gòu)的衛(wèi)星接收機(jī)組成：1個(gè)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System，GNSS）接收機(jī)和2個(gè)全球組合導(dǎo)航系統(tǒng)（導(dǎo)航衛(wèi)星+慣性導(dǎo)航）接收機(jī)。車載設(shè)備將采集到的速度傳感器信息與GNSS信息融合，結(jié)合電子地圖信息，通過卡爾曼濾波算法，實(shí)現(xiàn)列車的綜合測(cè)距定位功能，并根據(jù)列車位置和定位精度，實(shí)現(xiàn)虛擬應(yīng)答器的觸發(fā)。

2）DMI是司機(jī)與車載設(shè)備的接口，車載設(shè)備通過DMI顯示列車當(dāng)前所在的車站名稱和公里標(biāo)、移動(dòng)授權(quán)終點(diǎn)、列車目標(biāo)-距離速度控制曲線、允許速度和目標(biāo)速度、列車運(yùn)營計(jì)劃和前方進(jìn)路申請(qǐng)狀態(tài)、前車信息等，輔助司機(jī)完成列車的平穩(wěn)安全運(yùn)行。

3）車載設(shè)備通過多模通信網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)與RMU、列尾單元和其他車載設(shè)備之間的無線通信。多模通信網(wǎng)關(guān)同時(shí)支持公網(wǎng)4G、GSM-R及海事衛(wèi)星等多模式通信，增加了通信的冗余性和穩(wěn)定性。車載設(shè)備通過多模通信網(wǎng)關(guān)可完成以下功能：①從RMU實(shí)時(shí)獲取列車運(yùn)行前方的線路數(shù)據(jù)、列車運(yùn)營計(jì)劃及GNSS衛(wèi)星差分信息，同時(shí)從RMU更新下載線路電子地圖，接收前后車列表，申請(qǐng)及釋放對(duì)應(yīng)的進(jìn)路資源等；②車載主機(jī)與列尾單元建立安全通信，周期性獲取列車尾部的地理位置、風(fēng)壓和速度信息，實(shí)現(xiàn)列車的完整性檢查和監(jiān)控；③將列車維護(hù)信息發(fā)送給IOM，實(shí)現(xiàn)故障及維護(hù)信息的查看與分析。

4）車載設(shè)備的每個(gè)衛(wèi)星接收機(jī)連接1個(gè)衛(wèi)星接收天線，衛(wèi)星接收天線支持北斗/GPS等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。應(yīng)答器接收天線用于接收應(yīng)答器信息，安裝在頭車車下沿車長方向縱向中心。

本文重點(diǎn)對(duì)基于動(dòng)態(tài)間隔的列控系統(tǒng)車載設(shè)備進(jìn)行研究和開發(fā)。

2 車載設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)

2.1 多源融合測(cè)速定位

基于動(dòng)態(tài)間隔的列控系統(tǒng)車載設(shè)備采用3個(gè)異構(gòu)的衛(wèi)星接收機(jī)，通過3取2方式實(shí)現(xiàn)定位單元的冗余配置。TAAN與地面設(shè)置的差分基站相連，通過RMU和車地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)將差分定位信息發(fā)送給車載設(shè)備，測(cè)速定位原理示意見圖2。

車載設(shè)備通過交叉檢驗(yàn)2路GNSS數(shù)據(jù)來保證數(shù)據(jù)的正確性，即對(duì)2路GNSS數(shù)據(jù)的經(jīng)度、緯度、速度等信息分別進(jìn)行差值比較，若差值均未超過設(shè)定的閾值，則認(rèn)為交叉檢驗(yàn)成功。交叉檢驗(yàn)通過后，先根據(jù)電子地圖中的GNSS測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖匹配，獲取列車當(dāng)前的估計(jì)位置（Measured Track Location，MTL）；再將MTL、2路速度傳感器的原始速度、GNSS速度、聯(lián)合測(cè)量不確定度等作為輸入?yún)?shù)進(jìn)行卡爾曼濾波計(jì)算，可得到卡爾曼濾波位置、位置不確定度（計(jì)算列車最大安全前端、列車最小安全末端）和卡爾曼速度。

在線路電子地圖中，描繪衛(wèi)星定位和運(yùn)行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，主要包含軌道地理信息數(shù)據(jù)和固定應(yīng)用數(shù)據(jù)2部分。其中，軌道地理信息數(shù)據(jù)涵蓋了衛(wèi)星定位經(jīng)緯度數(shù)據(jù)與軌道位置數(shù)據(jù)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；固定應(yīng)用數(shù)據(jù)包含區(qū)間和站內(nèi)的實(shí)體及虛擬應(yīng)答器、車站內(nèi)道岔、管轄邊界等。當(dāng)車載設(shè)備多源融合計(jì)算得到的卡爾曼濾波位置，經(jīng)過電子地圖固定應(yīng)用數(shù)據(jù)中虛擬應(yīng)答器關(guān)聯(lián)的位置時(shí)，車載設(shè)備即觸發(fā)該虛擬應(yīng)答器，從固定應(yīng)用數(shù)據(jù)文件中讀取應(yīng)答器報(bào)文，同時(shí)基于該應(yīng)答器，向RMU報(bào)告列車位置。另外，車載設(shè)備選取卡爾曼濾波速度和速度傳感器經(jīng)空轉(zhuǎn)打滑處理后的速度中的最大值作為列車安全速度，并根據(jù)目標(biāo)-距離曲線計(jì)算得到列車的允許速度，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行速度監(jiān)控和安全防護(hù)。

2.2 資源申請(qǐng)與釋放

基于動(dòng)態(tài)間隔的列控系統(tǒng)采用車載設(shè)備自動(dòng)辦理進(jìn)路模式，提高了線路資源利用率，簡(jiǎn)化了地面設(shè)備功能，降低運(yùn)營維護(hù)成本。車載設(shè)備通過多模通信網(wǎng)關(guān)與RMU進(jìn)行無線數(shù)據(jù)交互，在列車獲取到有效位置并經(jīng)過列車前方第1個(gè)應(yīng)答器后，RMU發(fā)送列車前方線路數(shù)據(jù)給車載設(shè)備，由車載設(shè)備根據(jù)前方線路數(shù)據(jù)，計(jì)算目標(biāo)-距離曲線并轉(zhuǎn)入完全模式控車。同時(shí)RMU周期性地將列車運(yùn)行計(jì)劃發(fā)送給車載設(shè)備，車載設(shè)備根據(jù)運(yùn)行計(jì)劃，通過進(jìn)路搜索方式確定列車前方的移動(dòng)授權(quán)終點(diǎn)。

若移動(dòng)授權(quán)終點(diǎn)為下一站的接車進(jìn)路始端信號(hào)機(jī)，且距該信號(hào)機(jī)小于一定距離，則車載設(shè)備根據(jù)運(yùn)行計(jì)劃開始向RMU申請(qǐng)辦理下一站的接車進(jìn)路。RMU負(fù)責(zé)檢查進(jìn)路申請(qǐng)的合理性，并為列車辦理接車進(jìn)路。進(jìn)路辦理成功后，向車載設(shè)備發(fā)送進(jìn)路授權(quán)許可及前方進(jìn)路道岔狀態(tài)信息。車載設(shè)備電子地圖中描繪了全線的進(jìn)路數(shù)據(jù)，包含每個(gè)車站每條進(jìn)路對(duì)應(yīng)的進(jìn)路號(hào)、進(jìn)路起點(diǎn)和終點(diǎn)位置、進(jìn)路經(jīng)過的道岔編號(hào)及狀態(tài)等信息。車載設(shè)備收到RMU發(fā)送的進(jìn)路授權(quán)許可和前方進(jìn)路道岔狀態(tài)信息后，進(jìn)行道岔狀態(tài)有效性檢查。當(dāng)車載設(shè)備判斷RMU發(fā)送的當(dāng)前進(jìn)路道岔狀態(tài)與電子地圖中配置的進(jìn)路道岔狀態(tài)一致后，即認(rèn)為進(jìn)路申請(qǐng)成功，將移動(dòng)授權(quán)延伸至進(jìn)路終點(diǎn)的出站信號(hào)機(jī)處。資源申請(qǐng)示意見圖3。

在國鐵普速線路上，司機(jī)只能通過調(diào)度電話從車站值班員處獲取前方車站的進(jìn)路排列信息；在CTCS-2/3級(jí)列控系統(tǒng)中，調(diào)度集中系統(tǒng)在完成進(jìn)路觸發(fā)后，自動(dòng)生成進(jìn)路預(yù)告信息，并通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至機(jī)車綜合無線通信設(shè)備上，將進(jìn)路預(yù)告信息顯示給司機(jī)；在基于動(dòng)態(tài)間隔的列控系統(tǒng)中，運(yùn)營計(jì)劃由DCD下發(fā)至RMU，RMU再轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的車載設(shè)備，DMI在CTCS-2/3級(jí)列控車載設(shè)備DMI顯示規(guī)范基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化，增加了接發(fā)車車站名稱、股道號(hào)、到發(fā)時(shí)間、接發(fā)車類型等運(yùn)營計(jì)劃信息的顯示，以及列車進(jìn)路申請(qǐng)辦理過程的顯示，便于司機(jī)實(shí)時(shí)掌握列車進(jìn)路辦理情況，提高司機(jī)駕駛列車的安全性和準(zhǔn)確性。

當(dāng)列車完全駛?cè)胝緝?nèi)接車股道，并且列車尾部出清接車進(jìn)路終點(diǎn)信號(hào)機(jī)（一般為反向出站信號(hào)機(jī)）一定時(shí)間t后，車載設(shè)備開始向RMU發(fā)送進(jìn)路資源釋放請(qǐng)求，RMU通過列車位置占用檢查確認(rèn)進(jìn)路空閑后解鎖該進(jìn)路。

車載設(shè)備判斷移動(dòng)授權(quán)終點(diǎn)為發(fā)車進(jìn)路始端信號(hào)機(jī)（即出站信號(hào)機(jī)），并且距離列車運(yùn)行計(jì)劃發(fā)車的一定時(shí)間段內(nèi)時(shí)，開始向RMU申請(qǐng)辦理列車發(fā)車進(jìn)路，RMU進(jìn)路辦理成功后，向車載設(shè)備發(fā)送進(jìn)路授權(quán)和進(jìn)路道岔狀態(tài)信息，車載設(shè)備核對(duì)通過后，將移動(dòng)授權(quán)終點(diǎn)延伸到區(qū)間。

2.3 車車無線通信

目前CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)先由地面設(shè)備根據(jù)前方線路行車條件，為每輛列車生成行車許可，并通過車地通信發(fā)送至車載設(shè)備，再由車載設(shè)備依據(jù)地面的行車許可生成監(jiān)控列車運(yùn)行的動(dòng)態(tài)速度曲線?；趧?dòng)態(tài)間隔的列控系統(tǒng)在車載設(shè)備中引入車車通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)列車間數(shù)據(jù)的直接交互，地面設(shè)備不再計(jì)算行車許可，而是將區(qū)間應(yīng)答器鏈接、靜態(tài)限速、坡度等線路資源發(fā)送給車載，車載設(shè)備結(jié)合線路資源長度和從前車獲取到的位置、速度、加速度等信息，實(shí)時(shí)計(jì)算列車的移動(dòng)授權(quán)，并生成動(dòng)態(tài)監(jiān)控曲線。基于動(dòng)態(tài)間隔的列控系統(tǒng)將車地?zé)o線通信擴(kuò)展到列車之間，通過列車前后追蹤實(shí)現(xiàn)移動(dòng)閉塞。與CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)刪除地面計(jì)算行車許可再發(fā)送給車載設(shè)備的環(huán)節(jié)，減少了地面設(shè)備的處理和傳輸延時(shí)，可有效縮短行車間隔，提高運(yùn)營效率；同時(shí)實(shí)現(xiàn)列控系統(tǒng)總體功能的再分配，將部分地面設(shè)備的功能轉(zhuǎn)移到車載設(shè)備，可簡(jiǎn)化地面設(shè)備結(jié)構(gòu)，降低維護(hù)成本。

車車通信示意見圖4，列車從站內(nèi)啟機(jī)后，車載設(shè)備向RMU注冊(cè)建立無線通信連接，并周期性地向RMU報(bào)告列車位置；當(dāng)列車獲取到有效位置，并經(jīng)過列車前方第1個(gè)應(yīng)答器后，RMU向車載設(shè)備發(fā)送資源分配信息（Resource Allocation，RA），包括安全資源信息（前車信息、危險(xiǎn)點(diǎn)信息）、線路數(shù)據(jù)（應(yīng)答器鏈接信息、坡度信息、靜態(tài)速度曲線、線路條件）和道岔狀態(tài)信息等。RA的范圍從當(dāng)前列車車頭位置起至下一站進(jìn)站信號(hào)機(jī)處終止。車載設(shè)備從RMU獲取到前車信息后，判斷若當(dāng)前列車與前車之間不存在危險(xiǎn)點(diǎn)，則通過多模通信網(wǎng)關(guān)與前車建立安全通信，周期性查詢前方列車的位置信息（包含前車位置、運(yùn)行方向、速度和加速度、定位誤差、完整性狀態(tài)、列車安全長度等）。車載設(shè)備依據(jù)從前車獲取的列車位置信息、從RMU獲取的前方線路數(shù)據(jù)和進(jìn)路搜索結(jié)果，同時(shí)考慮一定的安全距離，自主計(jì)算當(dāng)前列車的移動(dòng)授權(quán)和目標(biāo)-距離連續(xù)速度控制模式曲線，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)閉塞方式下的列車追蹤運(yùn)行。

相較于CTCS-2/3級(jí)列控車載設(shè)備DMI，基于動(dòng)態(tài)間隔的列控系統(tǒng)車載設(shè)備DMI增加了前車信息的顯示。當(dāng)車車通信建立成功后，DMI實(shí)時(shí)顯示前方列車車次號(hào)、前方列車與當(dāng)前列車之間的距離信息，以及與前車的通信連接狀態(tài)，便于司機(jī)更直觀地了解前方列車信息。車車通信DMI顯示示意見圖5。

若前方列車下一站進(jìn)路與當(dāng)前列車不同，則當(dāng)前方列車車頭越過進(jìn)路起點(diǎn)后，根據(jù)RMU發(fā)送的應(yīng)答器鏈接信息，當(dāng)前列車可判斷出前車位置報(bào)告中的應(yīng)答器不在當(dāng)前列車的進(jìn)路上，此時(shí)車載設(shè)備采用上次前車發(fā)送的列車位置計(jì)算列車移動(dòng)授權(quán)；若當(dāng)前方列車尾端越過進(jìn)路起點(diǎn)后，RMU更新RA中的前車信息為無前車，則車載設(shè)備將斷開與前方列車的通信，并根據(jù)進(jìn)路搜索結(jié)果，將移動(dòng)授權(quán)終點(diǎn)延伸至進(jìn)站信號(hào)機(jī)處，待進(jìn)路申請(qǐng)成功后再向站內(nèi)延伸。

2.4 完整性檢查與監(jiān)控

基于動(dòng)態(tài)間隔的列控系統(tǒng)車載設(shè)備通過在列車尾部安裝列尾單元，實(shí)時(shí)獲取列尾風(fēng)壓、位置、速度等信息，并通過多模通信網(wǎng)關(guān)發(fā)送給車載主機(jī)，車載主機(jī)通過從列尾單元獲得的列尾信息檢查和檢測(cè)列車完整性。車載設(shè)備上電啟機(jī)后首先通過測(cè)試來確認(rèn)列車完整性狀態(tài)，測(cè)試流程見圖6，主要分為以下3個(gè)階段。

第1階段：確認(rèn)高風(fēng)壓。車載主機(jī)在一定時(shí)間t1內(nèi)周期性地查詢列尾管壓，如查詢到列尾管壓為高壓后，檢測(cè)車頭管壓；如果車頭管壓也為高壓，則進(jìn)入下一階段。

第2階段：放風(fēng)階段。車載主機(jī)施加緊急制動(dòng)后查詢列尾管壓，如列尾管壓為高壓，則繼續(xù)進(jìn)行周期查詢；如在一定時(shí)間t2內(nèi)查詢到列尾管壓為低壓后檢測(cè)車頭管壓，如果車頭管壓也為低壓，則進(jìn)入下一階段。

第3階段：充風(fēng)階段。列車充風(fēng)過程中，車載主機(jī)在一定時(shí)間t3內(nèi)查詢并檢測(cè)列尾管壓狀態(tài)，在周期性地查詢列尾管壓過程中，如果查詢到列尾管壓為低壓，則繼續(xù)查詢；如為高壓，則判斷車頭管壓，如車頭管壓為高壓，則車載主機(jī)判斷列車具有完整性。

列車完整性建立成功后，車載主機(jī)通過風(fēng)壓監(jiān)控、基于衛(wèi)星定位的車長估算、速度監(jiān)控等途徑來監(jiān)控列車的完整性。如列車完整性丟失，車載設(shè)備通過聲音報(bào)警向司機(jī)進(jìn)行提示，并在DMI上顯示列車完整性丟失的原因，同時(shí)輸出制動(dòng)控制列車停車。

2.5 全I(xiàn)P多模通信技術(shù)

基于動(dòng)態(tài)間隔的列控系統(tǒng)車載設(shè)備采用全I(xiàn)P多模通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車載設(shè)備與RMU，以及車載設(shè)備之間的雙向無線傳輸。全I(xiàn)P多模通信由多模通信網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)，多模通信網(wǎng)關(guān)在原有鐵路通信系統(tǒng)GSM-R網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，融合了公共蜂窩網(wǎng)絡(luò)與衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，形成的多模通信系統(tǒng)能夠同時(shí)支持公網(wǎng)2/3/4G、GSM-R及海事衛(wèi)星等多模式無線通信，在通信基礎(chǔ)建設(shè)條件惡劣的地方也可實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)的傳輸。另外，多模通信網(wǎng)關(guān)具備通信鏈路冗余功能和鏈路切換功能，以鐵路專網(wǎng)GSM-R為主要通信網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星和公網(wǎng)設(shè)備為備用網(wǎng)絡(luò)，在沒有鐵路專網(wǎng)的條件下，優(yōu)先采用衛(wèi)星通信，以公網(wǎng)作為備用網(wǎng)絡(luò)。這種多模通信方式在在用網(wǎng)絡(luò)中斷后可切換至其他可用鏈路，提高了通信的穩(wěn)定性。

3 結(jié)論

目前，基于動(dòng)態(tài)間隔的列控系統(tǒng)車載設(shè)備已完成全部功能開發(fā)，并在青藏公司哈木線上通過了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和專家組驗(yàn)收評(píng)審。在CTCS-2/3級(jí)列控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了車載設(shè)備的功能優(yōu)化與智能化水平的提高。1）基于動(dòng)態(tài)間隔的列控系統(tǒng)車載設(shè)備采用多源融合測(cè)速定位技術(shù)，結(jié)合“電子地圖+虛擬應(yīng)答器”的方式，既可實(shí)現(xiàn)列車的自主定位，又兼容CTCS系統(tǒng)基于應(yīng)答器定位的方式。與傳統(tǒng)的CTCS-3級(jí)車載設(shè)備相比，可不依賴于實(shí)體應(yīng)答器實(shí)現(xiàn)列車定位，有效降低了應(yīng)答器的鋪設(shè)和維護(hù)成本。2）采用車載設(shè)備自動(dòng)辦理進(jìn)路方式，提高了線路資源利用率，同時(shí)簡(jiǎn)化了地面設(shè)備功能，使得地面設(shè)備管轄范圍擴(kuò)大，可減少全線地面設(shè)備的數(shù)量，降低系統(tǒng)成本。3）在車載設(shè)備上引入車車通信和列車完整性檢查技術(shù)，突破了傳統(tǒng)的固定閉塞方式實(shí)現(xiàn)列車的移動(dòng)追蹤，可大大縮短行車間隔，提高運(yùn)營效率。

來源：《鐵道通信信號(hào)》編輯部