專利名稱：利用gsm-r網(wǎng)絡(luò)的ctcs-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)的制作方法
利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域)
本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域及列車控制領(lǐng)域，特別涉及CTCS-3級列控系統(tǒng)車載信號的無線傳輸方式。
(背景技術(shù))
隨著我國鐵路的快速發(fā)展，我國制定了鐵路中長期發(fā)展規(guī)劃，其規(guī)劃中的中國列車控制系統(tǒng)CTCS(China Train Control System)是為保證列車安全運行,并以分級形式滿足不同線路運行需求的技術(shù)規(guī)范，是我國未來鐵路技術(shù)發(fā)展的方向，CTCS按照系統(tǒng)條件和功能共分5級，從O級到4級。CTCS-3級列控系統(tǒng)是基于無線通信和軌道電路的列車運行控制系統(tǒng)，主要分為地面設(shè)備和車載設(shè)備兩部分。其中車載設(shè)備的GSM-R無線通信實現(xiàn)車地信息雙向傳輸，地面設(shè)備的地面無線閉塞中心RBC (Radio Block Center)生成行車許可，軌道電路實現(xiàn)列車占用檢查，應(yīng)答器實現(xiàn)列車定位，同時具備CTCS-2級功能。目前中國現(xiàn)有的列控?zé)o線通信技術(shù)不能滿足列車在350 400km/h運行時速下安全、性能及功能的需求。
(發(fā)明內(nèi)容)
本發(fā)明的目的在于提供一種利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)，是CTCS-3級列控系統(tǒng)中車載設(shè)備的GSM-R網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，能滿足列車在350 400km/h運行時速下，實現(xiàn)列車實時安全數(shù)據(jù)與地面RBC間的雙向在線可靠傳輸，同時在通信網(wǎng)絡(luò)斷開的情況下能實現(xiàn)離線數(shù)據(jù)的緩存，待通信網(wǎng)絡(luò)建立后再實現(xiàn)傳輸?shù)墓δ埽Ｕ狭熊嚢踩珨?shù)據(jù)的連續(xù)性。利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)由GSM-R控制單元和GSM-R通信單元組成；所述GSM-R控制單元由A/B終端適配器、主控板、總線適配器、A/B兩套電源濾波板及A/B兩套電源系統(tǒng)組成；
所述的GSM-R通信單元由A/B兩套終端適配器、A/B兩套電源、A/B兩套電源濾波板、A/B兩套GSM-R模塊、A/B兩套雙工器及維護(hù)板組成；
GSM-R控制單元的主控板通過串口連接A/B終端適配器和總線適配器，GSM-R控制單元的A/B終端適配器通過電纜線連接GSM-R通信單元的A/B終端適配器，GSM-R通信單元的A/B終端適配器通過串口連接A/B兩套GSM-R模塊，維護(hù)板通過串口連接A/B兩套GSM-R模塊，雙工器通過前端線纜連接A/B兩套GSM-R模塊，GSM-R控制單元通過總線適配器與車載安全計算機相連接，GSM-R通信單元通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)與地面無線閉塞中心相連接。所述A/B兩套電源濾波板主要保護(hù)電源免受浪涌、群脈沖、高頻串?dāng)_等外界干擾，保證電源電磁兼容性的高可靠性。所述的主控板主要通過控制總線適配器和A/B兩套GSM-R模塊實現(xiàn)車載安全計算機與地面無線閉塞中心之間的無線通信。
所述的A/B兩套GSM-R模塊主要通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)完成與地面無線閉塞中心的之間數(shù)據(jù)交互。所述的雙工器主要用于滿足A/B兩套GSM-R模塊各自收信號和發(fā)信號時不互相干擾。所述的維護(hù)板主要用于GSM-R通信單元和GSM-R控制單元的硬件和軟件的維護(hù)更新。所述的A/B兩套終端適配器主要完成數(shù)據(jù)格式與數(shù)據(jù)通信方式的轉(zhuǎn)換。 利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法為GSM-R控制單元的主控板通過總線適配器接收車載安全計算機的信號，經(jīng)處理后通過A/B兩套GSM-R模塊將信號發(fā)送給地面無線閉塞中心，A/B兩套GSM-R模塊接收地面無線閉塞中心的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)給主控板，經(jīng)過處理后發(fā)送給車載安全計算機。本發(fā)明的優(yōu)點在于該系統(tǒng)能實現(xiàn)列車實時安全數(shù)據(jù)與地面RBC間的雙向在線可靠傳輸，同時在通信網(wǎng)絡(luò)斷開的情況下實現(xiàn)離線數(shù)據(jù)的緩存，在通信網(wǎng)絡(luò)建立后再實現(xiàn)傳輸?shù)墓δ?，保障列車安全?shù)據(jù)的連續(xù)性；同時滿足設(shè)備自檢、庫檢功能，以及在途自診斷、分析、預(yù)警功能；同時滿足GSM-R網(wǎng)絡(luò)注冊時間在40秒內(nèi)；車載設(shè)備從開始呼叫到與RBC建立連接的時間小于等于8. 5秒，釋放安全鏈接為5秒；安全性能通信遵循IEC 621280標(biāo)準(zhǔn)；電磁兼容性遵循IEC62236-4/5-2003標(biāo)準(zhǔn)；可靠性，有效性，維修性和安全性遵循IEC62278-2002 標(biāo)準(zhǔn)。
(


)
圖I利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)的模塊示意 圖2利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)各模塊硬件組成示意
圖3利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)信號傳輸功能示意圖；圖4利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)中A/B兩套GSM-R模塊的自檢過程示意 圖5利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)中GSM-R控制單元的總線適配器的自檢過程示意 圖6利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)中A/B兩套GSM-R模塊注冊到地面無線閉塞中心的過程示意 圖7利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)切換地面無線閉塞中心流程示意 圖8利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)雙GSM-R模塊進(jìn)行無線閉塞中心切換流程示意 圖9利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)單GSM-R模塊進(jìn)行無線閉塞中心切換流程示意 圖10利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)由CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)的流程示意 圖11利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)由CTCS-2級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-3級列控系統(tǒng)的流程示意 圖12利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)中通信鏈路檢測流程示意 (具體實施方式
)
如圖I、圖2及圖3所示，利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)由GSM-R控制單元和GSM-R通信單元組成；所述GSM-R控制單元由A/B終端適配器、主控板、總線適配器、A/B兩套電源濾波板及A/B兩套電源系統(tǒng)組成；所述的GSM-R通信單元由A/B兩套終端適配器、A/B兩套電源、A/B兩套電源濾波板、A/B兩套GSM-R模塊、A/B兩套雙工器及維護(hù)板組成；GSM-R控制單元的主控板通過串口連接A/B終端適配器和總線適配器，GSM-R控制單元的A/B終端適配器通過電纜線連接GSM-R通信單元的A/B終端適配器，GSM-R通信單元的A/B終端適配器通過串口連接A/B兩套GSM-R模塊，維護(hù)板通過串口連接A/B兩套 GSM-R模塊，雙工器通過前端線纜連接A/B兩套GSM-R模塊，GSM-R控制單元通過總線適配器與車載安全計算機相連接，GSM-R通信單元通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)與地面無線閉塞中心相連接。所述A/B兩套電源濾波板主要保護(hù)電源免受浪涌、群脈沖、高頻串?dāng)_等外界干擾，保證電源電磁兼容性的高可靠性。所述的主控板主要通過控制總線適配器和A/B兩套GSMR模塊實現(xiàn)車載安全計算機與地面無線閉塞中心之間的無線通信。進(jìn)一步的，主控板實現(xiàn)自診斷、分析、預(yù)警功能；包括開機自診斷和在途自診斷，力口電自檢功能主要是指設(shè)備加電后主控板對其自身及其所控制硬件設(shè)備的各項參數(shù)進(jìn)行檢測，保證設(shè)備在正式運行之前能夠安全、可靠、穩(wěn)定的運行，自檢完成后向安全計算機和監(jiān)控板報告自檢結(jié)果；
在途自診斷主要是指設(shè)備運行過程中實時的診斷自身運行狀況，一旦發(fā)現(xiàn)異常及時進(jìn)行故障定位和相應(yīng)判斷、處理，并及時向安全計算機發(fā)出預(yù)警報告；
進(jìn)一步的，主控板實現(xiàn)RBC登記注冊，當(dāng)GSM-R模塊監(jiān)測到GSM-R網(wǎng)絡(luò)時，注冊網(wǎng)絡(luò)并根據(jù)最新存儲的RBC信息，在線申請注冊到相應(yīng)RBC，實現(xiàn)列車與控制中心的及時通信；
進(jìn)一步的，主控板實現(xiàn)零解析數(shù)據(jù)傳輸，入選數(shù)據(jù)通過GSMR-A模塊或GSMR-B模塊接受，經(jīng)過處理后進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)與存儲，同時完成零解析功能，總線適配器對零解析數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、發(fā)送與存儲；
進(jìn)一步的，主控板實現(xiàn)數(shù)據(jù)編譯，針對入選零解析數(shù)據(jù)，通過安全層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層分別進(jìn)行相應(yīng)編譯，加入身份、密鑰、地址等多層數(shù)據(jù)編譯處理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)多層安全保護(hù)，防止數(shù)據(jù)非法截獲、識別、篡改，保證通信的安全可靠。進(jìn)一步的，主控板實現(xiàn)RBC切換處理，為消除RBC切換對列車正常運行的影響，通信單元設(shè)置了兩個獨立的GSM-R模塊，當(dāng)列車距RBC切換邊界一定距離時，在移交RBC控制下通過另一個GSM-R模塊開始呼叫接收RBC并進(jìn)行連接注冊；當(dāng)其中一個GSM-R模塊故障時，利用現(xiàn)有正常的GSM-R模塊進(jìn)行單模塊的切換，如果切換時間超過車地間允許的通信中斷時間，列車會自動降級；所以RBC切換包括兩部GSM-R模塊正常工作和只有一部GSM-R模塊正常工作時的情況。進(jìn)一步的，主控板實現(xiàn)等級轉(zhuǎn)換處理，包括CTCS2到CTCS3切換和CTCS3到CTCS2切換，當(dāng)無線傳輸模塊RTM(Radio Transmission Module)收到RBC或安全計算機VCXVitalCompute)進(jìn)行等級轉(zhuǎn)換的命令后RTM自動進(jìn)行等級轉(zhuǎn)換。進(jìn)一步的，主控板實現(xiàn)通信鏈路的診斷，實時監(jiān)測與RBC建立的通信鏈路，一旦通信鏈路偶然中斷，重新建立連接并報告車載安全計算機；
進(jìn)一步的，主控板實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)通信，主要包括
開機注冊信息和監(jiān)測狀態(tài)查詢包括當(dāng)前GSM-R模塊的使用情況，當(dāng)前注冊的RBC號碼，當(dāng)前的機車號、車次號等信息；設(shè)備故障監(jiān)測包括GSMR-A、GSMR-B模塊的串口檢測、SIM卡檢測、場強等故障信息的監(jiān)測，以及終端適配器接口與車載總線接口的監(jiān)測；
進(jìn)一步的，主控板實現(xiàn)庫檢；當(dāng)收到庫檢命令時執(zhí)行庫檢程序，并返回庫檢結(jié)果；
進(jìn)一步的，主控板實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲，包括RBC號碼存儲，一個是實時RBC號碼的存儲，只存 儲RBC號碼，用來注冊、注銷、狀態(tài)查詢，另一個為日志存儲，存儲所有切換過的RBC號碼，以便日后查看；注冊信息存儲包括一個是實時注冊信息的存儲，存儲機車號與車次號，用來注冊、注銷、狀態(tài)查詢用，另一個為日志存儲，存儲所有注冊過的機車號與車次號，以便日后查看；異常數(shù)據(jù)的存儲格，主要是便于日常人工故障檢測，
所述的A/B兩套GSM-R模塊主要通過無線與地面無線閉塞中心的之間數(shù)據(jù)交互。所述的雙工器主要用于滿足A/B兩套GSM-R模塊各自收信號和發(fā)信號時不互相干擾。利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法為GSM-R控制單元的主控板通過適配器接收車載安全計算機的信號，經(jīng)處理后通過A/B兩套GSM-R模塊將信號發(fā)送給地面無線閉塞中心，A/B兩套GSM-R模塊接收地面無線閉塞中心的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)給主控板，經(jīng)過處理后發(fā)送給車載安全計算機。如圖4所示，所述A/B兩套GSM-R模塊的自檢過程為
步驟一打開串口，串口打開錯誤，則報告串口打開錯誤給安全計算機并存儲錯誤數(shù)據(jù)到主控板中；
步驟二 正常打開串口，設(shè)置串口參數(shù)；
步驟三測試A/B兩套GSM-R模塊是否正常，發(fā)送AT信息給地面RBC中心，如果返回“0K”信息，則表示正常，并進(jìn)入下一步操作，如果不能正常返回“0K”信息，報告GSM-R不正常錯誤給安全計算機并存儲錯誤數(shù)據(jù)到主控板中；
步驟四測試A/B兩套GSM-R模塊中的SM卡是否正常，如果正常，進(jìn)入下一步操作，如不正常，報告SM卡錯誤給安全計算機并存儲錯誤數(shù)據(jù)到主控板中；
步驟五測試場強是否正常，如果正常，返回自檢成功結(jié)果，如不正常，報告場強強弱給安全計算機并存儲錯誤數(shù)據(jù)到主控板中。如圖5所示，總線適配器自檢過程
步驟一初始化串口，如果初始化串口正常，進(jìn)入下一步驟，如果初始化串口不正常，報告串口初始化錯誤給安全計算機并存儲錯誤數(shù)據(jù)到主控板中；
步驟二 初始化總線適配器接口，如果成功，返回自檢成功結(jié)果，如果不成功，報告總線適配器初始化錯誤給安全計算機并存儲錯誤數(shù)據(jù)到主控板中。如圖6所示，車載傳輸系統(tǒng)注冊到地面無線閉塞中心的過程為
步驟一讀取RBC號碼；
步驟二 配置GSM-R模塊；步驟三建立安全連接，如果成功，進(jìn)入下一步，如果不能建立安全連接，通知安全計算
機；
步驟四發(fā)送給RBC注冊消息，如果成功，則注冊完畢，如果失敗，通知安全計算機。如圖7所示，車載傳輸系統(tǒng)切換地面無線閉塞中心流程為
步驟一正在通信的GSMR-A模塊或者GSMR-A模塊收到切換RBC命令；
步驟二 判斷A/B兩套GSM-R模塊的狀態(tài)，即判斷是A/B兩套GSM-R模塊進(jìn)行切換還是單個GSMR-A模塊或GSMR-B模塊切換； 步驟三將切換報告給安全計算機。如圖8所示，雙GSM-R模塊進(jìn)行RBC切換流程為
步驟一 =GSMR-A模塊接收到移交RBC切換命令并存儲接收RBC號碼；
步驟二 =GSMR-B模塊讀取接收RBC號碼；
步驟三=GSMR-B注冊接收RBC，如果注冊失敗，將失敗結(jié)果給安全計算機并存儲錯誤數(shù)據(jù)到主控板中，如果GSMR-B注冊成功，GSMR-A模塊注銷并移交RBC，同時將結(jié)果報告給安全計算機，并進(jìn)入下一步；
步驟四=GSMR-B模塊開始與接收RBC通信。如圖9所示，單個GSMR-A模塊或GSMR-B模塊切換RBC流程為
步驟一 =GSMR-A模塊或GSMR-B模塊接收移交RBC切換命令并存儲接收RBC號碼； 步驟二 GSMR-A模塊或GSMR-B模塊注銷移交RBC ；
步驟三=GSMR-A模塊或GSMR-B模塊注冊接收RBC，如果注冊成功，接收RBC與GSMR-A模塊或GSMR-B模塊進(jìn)行通信并將結(jié)果發(fā)送給安全計算機，如果注冊失敗，將結(jié)果發(fā)送給安全計算機并存儲錯誤數(shù)據(jù)到主控板中。如圖10所示，利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)由CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)的流程為
步驟一接收到安全計算機等級轉(zhuǎn)換命令或者接收到RBC等級轉(zhuǎn)換命令后開始由CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)；
步驟二 =GSM-R模塊注銷RBC ；
步驟三終止安全連接；
步驟四返回等級轉(zhuǎn)換結(jié)果給安全計算機。如圖11所示，利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)使列控系統(tǒng)由CTCS-2級列控系統(tǒng)變換到CTCS-3級列控系統(tǒng)的流程為
步驟一接收到安全計算機等級轉(zhuǎn)換命令或者接收到RBC等級轉(zhuǎn)換命令后開始由CTCS-2級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-3級列控系統(tǒng)；
步驟二 利用CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)時的GSM-R模塊進(jìn)行RBC注冊；
步驟三讀取RBC號碼同時注冊RBC號碼；
步驟四返回等級轉(zhuǎn)換結(jié)果給安全計算機。如圖12所示，利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)中通信鏈路數(shù)據(jù)檢測流程為
步驟一 =GSM-R模塊發(fā)送測試數(shù)據(jù)幀；步驟二 將定時器alarm (η)定時為η秒，如果η秒收到RBC應(yīng)答幀，則取消發(fā)送測試數(shù)據(jù)幀，說明通信鏈路正常，如果超時沒有收到RBC應(yīng)答幀，則啟動超時函數(shù)向RBC發(fā)送鏈路測試巾貞，并將繼續(xù)將定時器alarm (η)定時為η秒,如果在η秒收到RBC應(yīng)答巾貞,則取消發(fā)送測試數(shù)據(jù)幀，說明通信鏈路正常，如果不正常，則進(jìn)入下一步；
步驟三向GSM-R模塊發(fā)送AT命令，判斷寫串口是否正確，如果不正確，發(fā)送消息到安全計算機并將列控系統(tǒng)等級由CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)，如果正常，進(jìn)入下一步；
步驟四判斷GSM-R模塊是否收到“0Κ”信息，如果不能收到，復(fù)位GSM-R模塊并重新注冊到RBC，如果注冊成功，則正常通信，如果注冊不成功，發(fā)送消息到安全計算機并將列控系統(tǒng)等級由CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)，如果收到“0Κ”信息，則進(jìn)入下一
少；
步驟五檢測SM卡是否正常，如果SM卡不正常，則發(fā)送消息到安全計算機并將列控系統(tǒng)等級由CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)，如正常，進(jìn)入下一步；
步驟六，檢測場強是否正常，如果場強不正常，則發(fā)送消息到安全計算機并將列控系統(tǒng)等級由CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)，如正常，進(jìn)入下一步；
步驟七=GSM-R模塊重新注冊RBC，如果注冊成功，則正常通信，如果注冊不成功，則發(fā)送消息到安全計算機并將列控系統(tǒng)等級由CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于，由GSM-R控制單元和GSM-R通信單元組成；所述GSM-R控制單元由A/B終端適配器、主控板、總線適配器、A/B兩套電源濾波板及A/B兩套電源系統(tǒng)組成； 所述的GSM-R通信單元由A/B兩套終端適配器、A/B兩套電源、A/B兩套電源濾波板、A/B兩套GSM-R模塊、A/B兩套雙工器及維護(hù)板組成； GSM-R控制單元的主控板通過串口連接A/B終端適配器和總線適配器，GSM-R控制單元的A/B終端適配器通過電纜線連接GSM-R通信單元的A/B終端適配器，GSM-R通信單元的A/B終端適配器通過串口連接A/B兩套GSM-R模塊，維護(hù)板通過串口連接A/B兩套GSM-R模塊，雙工器通過前端線纜連接A/B兩套GSM-R模塊，GSM-R控制單元通過總線適配器與車載安全計算機相連接，GSM-R通信單元通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)與地面無線閉塞中心相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于，主控板主要通過控制總線適配器和A/B兩套GSMR模塊實現(xiàn)車載安全計算機與地面無線閉塞中心之間的無線通信，實現(xiàn)車載傳輸系統(tǒng)自診斷、分析和預(yù)警，實現(xiàn)RBC登記注 冊和切換處理，實現(xiàn)列控系統(tǒng)等級轉(zhuǎn)換處理，實現(xiàn)通信鏈路的診斷和監(jiān)控數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、解析及處理。
3.利用權(quán)力要求I所述的利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法為=GSM-R控制單元的主控板通過總線適配器接收車載安全計算機的信號，經(jīng)處理后通過A/B兩套GSM-R模塊將信號發(fā)送給地面無線閉塞中心，A/B兩套GSM-R模塊接收地面無線閉塞中心的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)給主控板，經(jīng)過處理后發(fā)送給車載安全計算機。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述A/B兩套GSM-R模塊的自檢過程為 步驟一打開串口，串口打開錯誤，則報告串口打開錯誤給安全計算機并存儲錯誤數(shù)據(jù)到主控板中； 步驟二 正常打開串口，設(shè)置串口參數(shù)； 步驟三測試A/B兩套GSM-R模塊是否正常，發(fā)送AT信息給地面RBC中心，如果返回“0K”信息，則表示正常，并進(jìn)入下一步操作，如果不能正常返回“0K”信息，報告GSM-R不正常錯誤給安全計算機并存儲錯誤數(shù)據(jù)到主控板中； 步驟四測試A/B兩套GSM-R模塊中的SM卡是否正常，如果正常，進(jìn)入下一步操作，如不正常，報告SM卡錯誤給安全計算機并存儲錯誤數(shù)據(jù)到主控板中； 步驟五測試場強是否正常，如果正常，返回自檢成功結(jié)果，如不正常，報告場強強弱給安全計算機并存儲錯誤數(shù)據(jù)到主控板中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于，總線適配器自檢過程 步驟一初始化串口，如果初始化串口正常，進(jìn)入下一步驟，如果初始化串口不正常，報告串口初始化錯誤給安全計算機并存儲錯誤數(shù)據(jù)到主控板中； 步驟二 初始化總線適配器接口，如果成功，返回自檢成功結(jié)果，如果不成功，報告總線適配器初始化錯誤給安全計算機并存儲錯誤數(shù)據(jù)到主控板中。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于，車載傳輸系統(tǒng)注冊到地面無線閉塞中心的過程為 步驟一讀取RBC號碼； 步驟二 配置GSM-R模塊； 步驟三建立安全連接，如果成功，進(jìn)入下一步，如果不能建立安全連接，通知安全計算機； 步驟四發(fā)送給RBC注冊消息，如果成功，則注冊完畢，如果失敗，通知安全計算機。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于，車載傳輸系統(tǒng)切換地面無線閉塞中心流程為 步驟一正在通信的GSMR-A模塊或者GSMR-A模塊收到切換RBC命令；步驟二 判斷A/B兩套GSM-R模塊的狀態(tài)，即判斷是A/B兩套GSM-R模塊進(jìn)行切換還是單個GSMR-A模塊或GSMR-B模塊切換； 步驟三將切換報告給安全計算機。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于，雙GSM-R模塊進(jìn)行RBC切換流程為 步驟一 =GSMR-A模塊接收到移交RBC切換命令并存儲接收RBC號碼； 步驟二 =GSMR-B模塊讀取接收RBC號碼； 步驟三=GSMR-B注冊接收RBC，如果注冊失敗，將失敗結(jié)果給安全計算機并存儲錯誤數(shù)據(jù)到主控板中，如果GSMR-B注冊成功，GSMR-A模塊注銷并移交RBC，同時將結(jié)果報告給安全計算機，并進(jìn)入下一步； 步驟四=GSMR-B模塊開始與接收RBC通信。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于，單個GSMR-A模塊或GSMR-B模塊切換RBC流程為 步驟一 =GSMR-A模塊或GSMR-B模塊接收移交RBC切換命令并存儲接收RBC號碼； 步驟二 GSMR-A模塊或GSMR-B模塊注銷移交RBC ； 步驟三=GSMR-A模塊或GSMR-B模塊注冊接收RBC，如果注冊成功，接收RBC與GSMR-A模塊或GSMR-B模塊進(jìn)行通信并將結(jié)果發(fā)送給安全計算機，如果注冊失敗，將結(jié)果發(fā)送給安全計算機并存儲錯誤數(shù)據(jù)到主控板中。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于，利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)由CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)的流程為 步驟一接收到安全計算機等級轉(zhuǎn)換命令或者接收到RBC等級轉(zhuǎn)換命令后開始由CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)； 步驟二 =GSM-R模塊注銷RBC ； 步驟三終止安全連接； 步驟四返回等級轉(zhuǎn)換結(jié)果給安全計算機。
11.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于，利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)使列控系統(tǒng) 由CTCS-2級列控系統(tǒng)變換到CTCS-3級列控系統(tǒng)的流程為 步驟一接收到安全計算機等級轉(zhuǎn)換命令或者接收到RBC等級轉(zhuǎn)換命令后開始由CTCS-2級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-3級列控系統(tǒng)； 步驟二 利用CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)時的GSM-R模塊進(jìn)行RBC注冊； 步驟三讀取RBC號碼同時注冊RBC號碼； 步驟四返回等級轉(zhuǎn)換結(jié)果給安全計算機。
12.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于，利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)中通信鏈路數(shù)據(jù)檢測流程為 步驟一 =GSM-R模塊發(fā)送測試數(shù)據(jù)幀； 步驟二 將定時器alarm (η)定時為η秒，如果η秒收到RBC應(yīng)答幀，則取消發(fā)送測試數(shù)據(jù)幀，說明通信鏈路正常，如果超時沒有收到RBC應(yīng)答幀，則啟動超時函數(shù)向RBC發(fā)送鏈路測試巾貞，并將繼續(xù)將定時器alarm (η)定時為η秒,如果在η秒收到RBC應(yīng)答巾貞,則取消發(fā)送測試數(shù)據(jù)幀，說明通信鏈路正常，如果不正常，則進(jìn)入下一步； 步驟三向GSM-R模塊發(fā)送AT命令，判斷寫串口是否正確，如果不正確，發(fā)送消息到安全計算機并將列控系統(tǒng)等級由CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)，如果正常，進(jìn)入下一步； 步驟四判斷GSM-R模塊是否收到“0Κ”信息，如果不能收到，復(fù)位GSM-R模塊并重新注冊到RBC，如果注冊成功，則正常通信，如果注冊不成功，發(fā)送消息到安全計算機并將列控系統(tǒng)等級由CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)，如果收到“0Κ”信息，則進(jìn)入下一I K少； 步驟五檢測SM卡是否正常，如果SM卡不正常，則發(fā)送消息到安全計算機并將列控系統(tǒng)等級由CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)，如正常，進(jìn)入下一步； 步驟六，檢測場強是否正常，如果場強不正常，則發(fā)送消息到安全計算機并將列控系統(tǒng)等級由CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)，如正常，進(jìn)入下一步； 步驟七=GSM-R模塊重新注冊RBC，如果注冊成功，則正常通信，如果注冊不成功，則發(fā)送消息到安全計算機并將列控系統(tǒng)等級由CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到CTCS-2級列控系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)的列控系統(tǒng)車載無線傳輸系統(tǒng)由由GSM-R控制單元和GSM-R通信單元組成；所述GSM-R控制單元由A/B終端適配器、主控板、總線適配器、A/B兩套電源濾波板及A/B兩套電源系統(tǒng)組成；所述的GSM-R通信單元由A/B兩套終端適配器、A/B兩套電源、A/B兩套電源濾波板、A/B兩套GSM-R模塊、A/B兩套雙工器及維護(hù)板組成。本發(fā)明的優(yōu)點在于該系統(tǒng)能實現(xiàn)列車實時安全數(shù)據(jù)與地面RBC間的雙向在線可靠傳輸，同時在通信網(wǎng)絡(luò)斷開的情況下實現(xiàn)離線數(shù)據(jù)的緩存，在通信網(wǎng)絡(luò)建立后再實現(xiàn)傳輸?shù)墓δ?，保障列車安全?shù)據(jù)的連續(xù)性；同時滿足設(shè)備自檢、庫檢功能，以及在途自診斷、分析、預(yù)警功能，能夠滿足CTCS-3級列控系統(tǒng)的需求。
文檔編號H04W60/00GK102740449SQ201010595748
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者趙振杰, 黃威 申請人:北京錦鴻希電信息技術(shù)股份有限公司