摘要: 介紹了上海地鐵二號(hào)線(xiàn)A TC 信號(hào)系統(tǒng)中TWC 子系統(tǒng)硬件設(shè)備, 分析了通信傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式以及TWC 子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)列車(chē)程序停車(chē)功能的過(guò)程。
關(guān)鍵詞: 列車(chē)自動(dòng)控制 車(chē)地通信 非安全仿真邏輯 連續(xù)發(fā)送模式
車(chē)地通信(TWC) 是在A TC 信號(hào)系統(tǒng)中, 實(shí)現(xiàn)車(chē)載設(shè)備與軌旁設(shè)備之間數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)姆前踩?BR>1 通信格式通信子系統(tǒng), 分為車(chē)載TWC 和軌旁TWC 。
1.1 NVL E 與軌旁串行通信控制板之間的通信要功能: ① 保持大部分信息在軌旁TWC 和車(chē)載NVL E 與軌旁車(chē)地串行通信控制板之間的通信TWC 之間的通信過(guò)程中不變; ② 支持列車(chē)在ATO 信息。
上海格式包括: 信息頭、TWC 地址、車(chē)輛永久編號(hào)息結(jié)束符。NVL E 至軌旁TWC 的控制數(shù)據(jù)包括: 軌道編號(hào)、目的地編號(hào)、主控時(shí)鐘、A TP 命令(靜態(tài)出發(fā)測(cè)試、車(chē)門(mén)測(cè)試) 、A TO 命令(跳停本站、跳停下一站、取消跳停、惰行設(shè)置、惰行取消、關(guān)門(mén)、運(yùn)行等級(jí)設(shè)置、停站時(shí)分、軌旁TWC 與NVL E 的鏈路狀態(tài)、站臺(tái)停車(chē)制動(dòng)率) 。軌旁TWC 至NVL E 的表示數(shù)據(jù)包括: 軌道編號(hào)、A TP 報(bào)警(緊急制動(dòng)、溜車(chē)檢測(cè)、制動(dòng)釋放故障、摩擦制動(dòng)故障、A TP 故障、備用模式、非計(jì)劃停車(chē)、失去機(jī)車(chē)信號(hào)、允許開(kāi)門(mén)、耦合狀態(tài)、緊急全常用制動(dòng)命令) 、A TO 報(bào)警(輪徑不符、TWC 鏈路故障、超過(guò)或低于限速、A TC 模式改變) 、A TP 狀態(tài)(開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)、運(yùn)行方向、位置、時(shí)鐘、下一區(qū)段頻率、A TC 遙控串行鏈路故障、A TC 模式、全常用制動(dòng)) 、A TP 診斷(靜態(tài)測(cè)試狀態(tài)、門(mén)循環(huán)測(cè)試狀態(tài)) 、目的地編號(hào)、A TO 狀態(tài)(運(yùn)行等級(jí)、A TO 釋放保持、列車(chē)原始編號(hào)輸入、跳停本站、跳停下一站、停站制動(dòng)率、惰行模式、列車(chē)停站、司機(jī)編號(hào)、列車(chē)長(zhǎng)度) 。
NVL E 以250ms 為查詢(xún)周期, 通過(guò)RS2485 串行接口發(fā)送數(shù)據(jù)信息(信息頭FC) , 輪詢(xún)每個(gè)軌旁TWC 。軌旁TWC 根據(jù)地址碼響應(yīng)對(duì)應(yīng)的正確信息, 并且存入緩沖器, 作為下一個(gè)發(fā)送給車(chē)載TWC 的信息。同樣它發(fā)送相應(yīng)的響應(yīng)信息(信息頭F1 或F2) 時(shí), NVL E 接收來(lái)自相關(guān)單元的有效信息。當(dāng)NVL E 要求軌旁TWC 與車(chē)載TWC 通信時(shí), NVL E 發(fā)送1 個(gè)轉(zhuǎn)換到半雙工通信模式的信息(信息頭FE) , 強(qiáng)迫軌旁TWC 轉(zhuǎn)換到半雙工通信模式。
1.2 軌旁TWC 與車(chē)載TWC 之間的通信
軌旁TWC 與車(chē)載TWC 之間的通信, 通過(guò)軌旁環(huán)線(xiàn)和車(chē)載天線(xiàn)完成, 信息內(nèi)容遵循表1所示的信息頭定義。
表1 軌旁TWC 與車(chē)載TWC 之間的信息頭定義
軌旁TWC 通過(guò)其接收/ 發(fā)送板、耦合單元、TWC 環(huán)線(xiàn), 與車(chē)載串行通信控制板之間進(jìn)行信息交換。車(chē)載串行通信控制板通過(guò)車(chē)載TWC 接收/ 發(fā)送板、接收/ 發(fā)送天線(xiàn)與軌旁串行通信控制板之間進(jìn)行信息交換。軌旁TWC 與車(chē)載TWC 之間的通信采用基于線(xiàn)圈感應(yīng)的移頻鍵控半雙工通信方式, 傳輸速率為4800b/ s , 信號(hào)載頻為64 kHz 。軌旁TWC 的串行通信控制板將收到來(lái)自NVL E 的信息, 經(jīng)過(guò)緩沖、編碼和格式化后, 由軌旁Rx/ Tx 板把RS2232 串行數(shù)據(jù)變成移頻鍵控信號(hào), 再通過(guò)耦合單元發(fā)送到軌旁TWC 環(huán)線(xiàn)上。軌旁TWC 發(fā)送給車(chē)載TWC 的信息格式包括: 信息頭、PV ID 、控制數(shù)據(jù)、CRC16 位校驗(yàn)碼及信息結(jié)束符等, 其中控制數(shù)據(jù)包括軌道編號(hào)、目的地編號(hào)、主控時(shí)鐘、A TP 命令和A TO 命令。
來(lái)自車(chē)載TWC 天線(xiàn)的串行數(shù)據(jù), 在列車(chē)通過(guò)軌旁TWC 環(huán)線(xiàn)時(shí), 經(jīng)由耦合單元傳送到軌旁Rx/ Tx 板, 轉(zhuǎn)換成RS2232 極性數(shù)碼序列, 送到軌旁串行通信控制板, 再通過(guò)RS2485 接口傳送到NVL E 。車(chē)載TWC 發(fā)送給軌旁TWC 的信息格式包括信息頭、ETA (用于啟動(dòng)軌旁雙向通信的預(yù)定到達(dá)時(shí)間) 、PV ID 、表示數(shù)據(jù)、CRC16 位校驗(yàn)碼、信息結(jié)束符, 其中表示數(shù)據(jù)包括軌道編號(hào)、A TP 報(bào)警和A TP 狀態(tài)。
2 程序停車(chē)功能
上海地鐵二號(hào)線(xiàn)的車(chē)地通信系統(tǒng)支持列車(chē)的自動(dòng)程序停車(chē)功能。當(dāng)列車(chē)進(jìn)入站臺(tái)接近區(qū)段時(shí),軌旁TWC 啟動(dòng)連續(xù)傳輸模式(CTM) ,這樣,當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)軌旁TWC 環(huán)線(xiàn)的交叉位置時(shí),車(chē)載TWC 就能檢測(cè)到環(huán)線(xiàn)磁路的變化。每個(gè)環(huán)線(xiàn)的交叉位置都記錄在車(chē)載A TC 的數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)列車(chē)進(jìn)入站臺(tái)區(qū)域并且車(chē)載TWC 天線(xiàn)檢測(cè)到軌旁TWC 環(huán)線(xiàn)時(shí),車(chē)載A TC 系統(tǒng)通過(guò)車(chē)載TWC 發(fā)送1 個(gè)預(yù)定時(shí)間(ETA) 。在ETA 不為零的時(shí)間段,軌旁TWC 保持連續(xù)傳輸模式, 車(chē)載A TC 系統(tǒng)根據(jù)程序停車(chē)曲線(xiàn)啟動(dòng)自動(dòng)停車(chē)程序, 通過(guò)環(huán)線(xiàn)固定交叉位置的坐標(biāo)。不斷地修正程序停車(chē)曲線(xiàn)。在這期間, 如果NVLE 控制軌旁TWC 改變發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),ATO 命令會(huì)通過(guò)軌旁TWC 立即傳送給列車(chē),并且強(qiáng)迫軌旁TWC 轉(zhuǎn)換到半雙工通信模式。如果軌旁TWC 沒(méi)有改變發(fā)送數(shù)據(jù),那么它將一直保持連續(xù)傳輸模式, 車(chē)載TWC 不能改變軌旁TWC 正在運(yùn)行的發(fā)送模式。當(dāng)ETA 為零時(shí),軌旁TWC 在下一個(gè)250ms 的通信周期內(nèi)改為半雙工通信模式,車(chē)載A TC 系統(tǒng)將在此周期內(nèi),完成列車(chē)的定點(diǎn)對(duì)位停車(chē)。
綜上所述, 上海地鐵二號(hào)線(xiàn)TWC 系統(tǒng)車(chē)地通信的信息量比較大, 特別是車(chē)載A TC 的狀態(tài)信息、故障信息和診斷信息發(fā)送到軌旁后, 可以讓行車(chē)和維護(hù)人員及時(shí)了解車(chē)輛信息, 更好地進(jìn)行運(yùn)營(yíng)組織和設(shè)備維護(hù)。特別在支持列車(chē)程序停車(chē)功能方面, 與其他通過(guò)標(biāo)志線(xiàn)圈、對(duì)位天線(xiàn)修正的程序停車(chē)系統(tǒng)相比較, 軌旁TWC 能保持連續(xù)傳輸模式, 實(shí)現(xiàn)列車(chē)程序停車(chē)功能, 提高了列車(chē)對(duì)位停車(chē)的精確度和列車(chē)程序停車(chē)曲線(xiàn)的平滑度, 使乘客在列車(chē)自動(dòng)程序停車(chē)時(shí)更加感到舒適。
參考文獻(xiàn)
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