第14講 GSM-R通信系統(tǒng)-GSM-R在鐵路中的應(yīng)用講解

第14講GSM-R在鐵路中的應(yīng)用課前提問1、從業(yè)務(wù)角度講，鐵路通信有哪些需求？2、鐵路特色業(yè)務(wù)主要包含哪四種？3、高級語音呼叫業(yè)務(wù)包含哪三種？4、eMLPP的優(yōu)先級分為哪七種？如何分配給用戶？5、eMLPP的資源搶占有哪兩種情況？（1）調(diào)度通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)包括列車調(diào)度通信、貨運調(diào)度通信、牽引變電調(diào)度通信、其他調(diào)度及專用通信、站場通信、應(yīng)急通信、施工養(yǎng)護(hù)通信和道口通信等。列車調(diào)度通信主要用戶包括列車調(diào)度員、車站（場）值班員、機(jī)車司機(jī)、運轉(zhuǎn)車長、助理值班員、機(jī)務(wù)段（折返段）調(diào)度員、列車段（車務(wù)段、客運段）值班員、機(jī)車調(diào)度員、電力牽引變電所值班員、救援列車主任以及其他相關(guān)人員。無線列調(diào)SSPBTSBSCMSCHLR/AUCSCPFAS調(diào)度員車站值班員VLRGCR大三角小三角司機(jī)運轉(zhuǎn)車長無線列調(diào)的實現(xiàn)方式主叫方通信范圍被叫方實現(xiàn)方法行車調(diào)度員調(diào)度范圍某一司機(jī)車次功能號某一運轉(zhuǎn)車長車次功能號司機(jī)和運轉(zhuǎn)車長語音組呼司機(jī)和運轉(zhuǎn)車長（廣播形式）語音廣播車站值班員、助理值班員、司機(jī)、運轉(zhuǎn)車長語音組呼所有運轉(zhuǎn)車長語音組呼車站范圍車站值班員、助理值班員、司機(jī)、運轉(zhuǎn)車長語音組呼列車司機(jī)調(diào)度范圍行車調(diào)度員基于位置尋址車站范圍車站值班員、助理值班員語音組呼本列車內(nèi)運轉(zhuǎn)車長完整電話號碼動態(tài)范圍區(qū)域內(nèi)其他司機(jī)語音組呼運轉(zhuǎn)車長調(diào)度范圍行車調(diào)度員基于位置尋址車站范圍車站值班員、助理值班員語音組呼本列車內(nèi)列車司機(jī)完整電話號碼車站值班員調(diào)度范圍行車調(diào)度員完整電話號碼車站范圍某一司機(jī)車次功能號所有司機(jī)語音組呼某一運轉(zhuǎn)車長車次功能號所有運轉(zhuǎn)車長語音組呼所有助理值班員語音組呼所有助理值班員、某一車次的司機(jī)和運轉(zhuǎn)車長語音組呼某一助理值班員、某一車次的司機(jī)和運轉(zhuǎn)車長多方通信相鄰車站相鄰車站的車站值班員完整電話號碼助理值班員車站范圍某一司機(jī)車次功能號某一運轉(zhuǎn)車長車次功能號所有司機(jī)、所有運轉(zhuǎn)車長語音組呼車站值班員、其他助理值班員語音組呼無線列調(diào)的實現(xiàn)方式（2）車次號傳送實現(xiàn)車次號傳送的目的IP地址自動更新。按要求進(jìn)行車次號信息傳送。進(jìn)行列車停穩(wěn)信息的傳送。對發(fā)送的車次號信息、列車停穩(wěn)信息進(jìn)行存儲。TDCS/CTC向采集處理裝置查詢車次號信息。（3）調(diào)度命令傳送調(diào)度員向轄區(qū)內(nèi)的運行列車發(fā)送調(diào)度命令。車站值班員向轄區(qū)內(nèi)的運行列車發(fā)送調(diào)度命令。自動向轄區(qū)內(nèi)的運行列車發(fā)送列車接車進(jìn)路預(yù)告信息。在規(guī)定時間內(nèi)向通過某站的所有列車發(fā)送調(diào)度命令。列車接收調(diào)度命令進(jìn)行自動確認(rèn)、司機(jī)簽收。調(diào)度命令發(fā)送方未收到自動確認(rèn)信息，應(yīng)自動重發(fā)，重發(fā)不超過2次。規(guī)定時間內(nèi)未收到簽收信息，應(yīng)向調(diào)度命令發(fā)送方提示。操作顯示終端接收到發(fā)給本次列車的調(diào)度命令，在操作顯示終端上顯示并提示司機(jī)簽收調(diào)度命令，司機(jī)根據(jù)需要選擇打印。存儲調(diào)度命令并記錄操作過程，調(diào)度命令信息（含相應(yīng)操作）和接車進(jìn)路預(yù)告信息（含相應(yīng)操作）分別存儲，存儲容量各不小于100條。系統(tǒng)中各終端對不同的信息種類應(yīng)設(shè)置不同的語音提示。司機(jī)利用操作顯示終端可發(fā)送調(diào)車請求信息。（4）機(jī)車同步操控信息傳送組合列車的主控機(jī)車通過無線方式廣播操控命令，從控機(jī)車根據(jù)接收的操控命令自動控制從控機(jī)車實現(xiàn)同步操作，如同時加速、減速、制動停車。從控機(jī)車傳送本地機(jī)車的狀態(tài)信息到主控機(jī)車。我國大秦線：重載組合列車采用GSM-R網(wǎng)絡(luò)為機(jī)車同步操控信息傳送提供數(shù)據(jù)傳輸通道。機(jī)車同步操控信息傳送BSCBSC…OCUOCUOCUBTSMSCANBTSOCU主控機(jī)車從控機(jī)車1從控機(jī)車2從控機(jī)車3BTSBTSBTSBTSBTSBTS11特點：基于點式應(yīng)答器和連續(xù)軌道電路。應(yīng)用：已經(jīng)在提速線路和客運專線獲得成功應(yīng)用，適用于200km/h~250km/h的線路。存在問題：鐵路沿線地面設(shè)備過多---投資高，維護(hù)成本大地面向列車傳送信息的信息量不足實時性不夠車地之間不能實現(xiàn)雙向通信CTCS-2級列車控制系統(tǒng)12解決方案盡量減少地面設(shè)備采用無線傳輸方式來實現(xiàn)車地之間的雙向、大容量、實時的信息傳遞CTCS-2級列車控制系統(tǒng)13系統(tǒng)特點：連續(xù)式列車速度監(jiān)控，信息通道是無線通信（GSM-R）方式地面不設(shè)區(qū)間傳統(tǒng)信號設(shè)備和檢查軌道狀況的設(shè)備列車運行控制功能集中于車上，列車具有自行定位的功能，只設(shè)一些固定地面應(yīng)答器用于列車定位校準(zhǔn)CTCS-4級列車控制系統(tǒng)的出現(xiàn)14列車的位置由列車傳至RBC，并由RBC傳送至后續(xù)列車，實現(xiàn)移動閉塞方式的間隔控制。列車運行安全速度是根據(jù)地面設(shè)備傳遞的信息，由車上設(shè)備進(jìn)行自動控制。CTCS-4級列車控制系統(tǒng)的出現(xiàn)15車地之間大數(shù)據(jù)量的傳輸可以支持高速列車的運行需要，列車運行的時速可以達(dá)到350公里以上；取消地面信號和軌道區(qū)段空閑檢查設(shè)備及相應(yīng)電纜，可以降低設(shè)備成本；可以實現(xiàn)移動閉塞方式，使兩列車追蹤間隔大大縮短，提高列車在區(qū)間追蹤運行的密度，從而大大提高鐵路運輸效率；由于能夠?qū)崿F(xiàn)車地之間的雙向信息傳輸，構(gòu)成了閉環(huán)控制系統(tǒng)，使列車運行的安全性大大提高；CTCS-4級列車控制系統(tǒng)的出現(xiàn)16CTCS-4需要解決最重要的問題是采用無線方式傳輸列控信息的可靠性、實時性。對無線傳輸通道的可靠性和實時性沒有十足的把握，所以列車報告的位置可用性也不確定，需要實現(xiàn)一個中間的列車控制等級，即CTCS-3級。CTCS-3級列控系統(tǒng)依然使用準(zhǔn)移動閉塞而非移動閉塞，并采用成熟的CTCS-2級列控系統(tǒng)作為后備模式。CTCS-3級與CTCS-2級基本類似，只是在CTCS-2級的基礎(chǔ)上引入RBC實現(xiàn)了車地雙向通信。CTCS-3的出現(xiàn)17CTCS-3級各部分功能根據(jù)軌道電路、聯(lián)鎖進(jìn)路等信息生成行車許可無線閉塞中心RBC應(yīng)答器通過GSM-R無線通信系統(tǒng)將行車許可、線路參數(shù)、臨時限速傳輸給CTCS-3級車載設(shè)備通過GSM-R無線通信系統(tǒng)接受車載設(shè)備發(fā)送的位置和列車數(shù)據(jù)等信息向車載設(shè)備傳輸定位和等級轉(zhuǎn)換信息向車載設(shè)備傳送線路參數(shù)和臨時限速等信息，滿足后備系統(tǒng)的需要用于實現(xiàn)車載設(shè)備與地面設(shè)備的雙向通信GSM-R核心網(wǎng)包括移動交換子系統(tǒng)、GPRS子系統(tǒng)、智能網(wǎng)接口GS