TSRSRBC接口协议.docx
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TSRSRBC接口协议
CTCS-3级列控系统
TSRS-RBC接口规范
（V1.0）
2010年3月
修改记录
版本号
日期
章节号
修改/说明
作者/编写人
V0.1
2008-08-24
全部
新创建
V0.2
2008-09-02
全部
根据C3组审阅意见修改
V0.3
2008-11-21
部分
根据原型验证问题修改
V0.4
2008-12-10
部分
总体技术组审阅后修改
V0.5
2009-02-02
部分
根据铁道部C3组审阅意见修改
V0.6
2009-02-16
全部
根据铁道部C3组及各单位专家审阅意见修改
V0.7
2009-02-20
各通信帧定义
调度命令号修改为16字节的字符串格式
V0.8
2009-04-14
增加应用层协议二
根据TSRS与安萨尔多信号集团RBC适配方案修改。
V0.9
2009-05-15
全部
根据C3组意见，调整章节格式
V0.10
2009-06-24
部分
根据C3组意见，文字修改
V1.0
2010-03-13
部分
细化部分说明
1.引言
1.1目的和范围
1.1.1.1.本规范规定了CTCS-3级列控系统中无线闭塞中心（RBC）和临时限速服务器系统（TSRS）间接口的定义、应用层协议以及安全功能模块与通信功能模块参数设置等内容，安全层与传输层的规范参照《RSSP-II铁路信号安全通信协议》执行。
1.1.1.2.本规范适用于客运专线RBC和TSRS的研制、生产、工程设计、调试、运用及维护。
1.2术语和缩写词
TCP
TransmissionControlProtocol
传输控制协议
IP
InternetProtocol
网际协议
TSR
TemporarySpeedRestrictions
临时限速
GAL
GeneralApplicationLayer
通用应用层
SAI
SafeAplicationIntermediatesub_layer
安全应用中间子层
MASL
MessageAuthenticationSafetyLayer
消息鉴定安全层
ALE
Adaptation&redundancymanagementLayerEntity
适配和冗余管理层
EC
ExecutionCycle
执行周期
1.3参考文献
[1]科技运[2008]34号
CTCS-3级列控系统总体技术方案
[2]科技运[2008]151号
客运专线列控系统临时限速技术规范
[3]科技运[2008]127号
中国列车运行控制系统CTCS名词术语
[4]铁运[2005]229号
铁路线路里程断链设置和管理暂行规定
[5]
客运专线列控系统及相关设备编号规则
[6]
RSSP-Ⅱ铁路信号安全通信协议
[7]
TSRS-CTC接口规范
[8]RFC0791
IP网络协议
[9]RFC0793
TCP传输控制协议
2.
总则
2.1.1.1.RBC和TSRS均是CTCS-3级列控系统中信号控制的重要组成部分，RBC与TSRS之间应具备信息交换的功能。
2.1.1.2.RBC与TSRS之间信息交换应满足CTCS-3级列控系统运营要求。
2.1.1.3.RBC-TSRS之间应采用RSSP-Ⅱ安全通信协议，参见文件[6]。
2.1.1.4.RBC-TSRS之间应通过信号安全数据网络互连，确保信息传输的安全性和可靠性。
3.
参考体系结构
3.1.1.1.RBC-TSRS的安全通信体系结构采用分层模型，如图1所示。
图1RBC-TSRS安全通信体系结构
3.1.1.2.RBC-TSRS的安全通信体系结构的分层包括：
应用层、安全功能层和通信功能层。
图2通信协议分层化结构
4.接口要求
4.1.1.1.RBC-TSRS接口协议采用分层结构，双方的协议层应保持在对等逻辑连接状态。
4.1.1.2.RBC-TSRS接口任一层连接的建立须以其下一层的连接为基础。
4.1.1.3.RBC与TSRS间的数据传输采用TCP方式，TSRS作为服务器端，RBC作为客户端。
4.1.1.4.一个RBC只能与一个TSRS连接；一个TSRS可以和多个RBC连接。
4.1.1.5.通信双方的IP地址及端口均应为可配置的，且该参数与设备编号须参照文件[5]规定。
4.1.1.6.RBC-TSRS接口中所有交互数据均按大端字节序传输。
4.1.1.7.RBC-TSRS通信的物理层采用以太网协议，物理接口采用RJ-45连接方式。
可根据具体RBC的通道配置情况选用下图之一的方式连接。
图3连接方式一
若采用连接方式一，即主、备系直接连接至信号安全数据网，则要求：
Ø本地的主系负责与外部设备建立安全连接并交互应用数据；
Ø本地的备系负责建立TCP连接后透明转发主系数据。
图4连接方式二
若采用连接方式二，即本地主机通过通信机连接至信号安全数据网，则要求：
Ø本地的主系通过通信机向外部设备的主、备系发送应用数据消息；
Ø本地的备系不向外部设备发送任何数据
4.1.1.8.当RBC与TSRS间通信中断时，TSRS应将故障信息分别报告给CTC、CSM，RBC应维持原临时限速信息并向CSM报警。
5.
RBC-TSRS接口应用层协议一
5.1.通信指标要求
5.1.1.1.RBC、TSRS均按Tcycle（见附件1）通信周期发送数据。
5.1.1.2.RBC在TRBCtimeout（见附件1）时间内没有接收到应用层任何消息，即判定与对方通信中断。
5.1.1.3.TSRS在TTSRStimeout（见附件1）时间内没有接收到应用层任何消息，即判定与对方通信中断。
5.1.1.4.若接收方接收一条来自某连接通道的应用层消息，即可清除通道连接故障计数器。
5.1.1.5.RBC、TSRS每周期最多允许发送3个GAL（通用应用层）信息包；每个GAL信息包总长不得超过480字节。
5.1.1.6.当RBC收到TSR命令后，应在TRBCreaction（见附件1）时间内向TSRS返回相应的执行结果。
5.1.1.7.若TSRS检测到超过TRBCreaction（见附件1）时间未能接收到来自RBC的TSR回执结果，则TSRS应重发原TSR命令。
5.1.1.8.若TSRS检测到超过TRBCtimeout（见附件1）时间未能接收到来自RBC的TSR回执结果，则TSRS应重发原TSR命令。
5.1.1.9.若TSRS检测到超过TTSRStimeout（见附件1）时间未能接收到来自RBC的TSR回执结果，则TSRS应向CTC返回操作失败，并认为通信中断。
5.1.1.10.每个RBC最多允许同时管理250条TSR命令。
5.2.通用应用层格式
5.2.1.1.通用应用层（GAL）信息包由帧头和应用数据包两部分组成，参见表1。
表1通用应用层信息包格式
字段
长度
说明
消息类型
2字节
=0x8004与RBC接口
版本控制信息
12字节
参见表2
信息包数量
2字节
本帧应用数据包中的信息包总数
组内位置
2字节
参见表3，表明在消息组中的位置顺序
应用数据包
变长
一个或多个连续的信息包，参见表4
表2版本信息
字段
长度
说明
系统通用软、硬件版本
4字节
发送方自定义，
系统具体应用编号
4字节
前2个字节用于标识线路
后2个字节用于标识系统间相关的线路数据版本
系统交互时需校验本字段是否一致。
由系统交互的双方协商确定具体定义值。
系统具体应用版本
4字节
最高1字节标识协议版本，其余字节由发送方自定义
当前协议版本为0x01
“系统具体应用版本”字段说明：
如果TSRS在某客运专线应用的旧版本为0x01000001，则可与新版本0x01000002互通，但与新版本0x02000001不可互通，接收方应丢弃该消息包。
表3组内位置
值
说明
0xFFFF
组中只含有一个消息
0x0000
组中的第一个消息
0x0001–0xFFF0
消息处于组中数值对应的位置
0xFFF1
组中的最后一个消息
RBC、TSRS间数据交互限定一个通信周期内最多允许发送3组通用消息。
当传送多组消息时，接收方须确认完整接受后方可使用，否则全部丢弃。
表4信息包格式
字段
长度
说明
预留
2字节
0
信息包长度
2字节
信息包
各应用层信息包长度
参见第5.4节
RBC、TSRS需检查各信息包长度，若有一包不正确，则应丢弃整个通用应用消息包。
5.3.应用层信息包类型
5.3.1.1.应用信息包类型如表5所示：
表5应用信息包类型
信息类型
信息包名
方向
总长度（字节）
说明
0x0002
TSR刷新请求
TSRSRBC
8
非周期
0x0004
TSR验证命令
TSRSRBC
50
非周期
0x0006
TSR执行命令
TSRSRBC
50
非周期
0x0008
线路限速状态初始确认命令
TSRSRBC
10
非周期
0x0003
TSR状态
RBCTSRS
8或51
非周期
0x0005
TSR错误回执
RBCTSRS
36
非周期
0x0014
TSRS生命信号
TSRSRBC
2
周期
0x0017
RBC限速状态检测信息
RBCTSRS
16
周期
5.4.应用层数据格式
5.4.1.TSR刷新请求（TSRSàRBC）
5.4.1.1.TSRS向RBC发送TSR刷新请求，用于获取当前RBC设备中存储的TSR状态信息。
字段
长度
说明
信息类型
2字节
0x0002
设备标志符
4字节
指定目的RBC编号
请求类型
2字节
0=请求全部的TSR信息
101=请求第1~10条的TSR信息
102=请求第11~20条的TSR信息
……………
125=请求第241~250条的TSR信息
5.4.2.TSR验证命令（TSRSàRBC）
5.4.2.1.TSRS向RBC发送TSR验证命令，用于告知RBC验证该TSR命令可否执行。
5.4.2.2.对于TSR验证命令，RBC仅做可执行性检验，不得向列车发布该临时限速信息。
字段
长度
说明
信息类型
2字节
0x0004
设备标志符
4字节
指定目的RBC编号
TSR编号
1字节
取值1-250
限速值
1字节
速度值（单位：
5km/h）：
9~90：
表示限速值45km/h~450km/h
0xff：
表示取消命令
其它值：
为非法
限速原因
1字节
限速原因代码：
（仅作信息记录，不需校验）
0=未知
1=施工
2=风雨雪
3=突发灾害
调度命令号
16字节
由CTC调度员分配，字符串格式
（仅作信息记录，不需校验）
操作者ID
6字节
（仅作信息记录，不需校验）
CTC/TCC编号（4字节），
用户编号（2字节）
受令站号
4字节
当为侧线限速时，指定车站编号；
当为正线限速时，固定为0；
线路号
1字节
指定线路号，按具体线路配置
起始里程长链标志
2字节
高字节=公里标字符，
低字节=百米标（0=无，5=’a’）
结束里程长链标志
2字节
同上
起始里程系标志
1字节
B8
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
覆盖标志:
10=反向覆盖
00=本地
指定里程标系标识，按具体线路配置
结束里程系标志
1字节
覆盖标志:
01=正向覆盖
00=本地
指定里程标系标识，按具体线路配置
起始点里程标
4字节
单位：
米，高字节在前
结束点里程标
4字节
同上
“TSR编号”字段说明：
若本条限速命令的位置参数与RBC内正执行的某TSR命令位置参数完全一致时，则要求该限速命令的TSR编号与RBC内的正执行TSR编号一致。
取消命令或新的覆盖设置限速命令的TSR编号应与原设置命令的TSR编号一致。
“起始里程长链标志/结束里程长链标志”字段说明：
当起始、结束里程标点出现长链时，需遵守文件[4]规定：
若公里标是长链，在该字段中的高字节域填写英文大写字符，如果要表示AA、AB等形式的公里标长链标志，则该字节最高比特位置“1”，剩余比特位填写第二个英文大写字符；若百米标是长链，在该字段中的低字节域上填‘5’。
如果线路里程没有长链标志，则上述相应字节域填0。
“起始里程标系标志/结束里程标系标志”字段说明：
当TSR命令的起、止里程标以覆盖方式超出RBC临时限速管辖范围时，需增加覆盖限速标志，用于告知RBC认可超出其管辖范围外的限速点里程为有效。
如图5所示，对于RBC-2即可认为是执行全线限速。
若限速区起、终点的里程标和里程标系在该RBC管辖范围内，则覆盖限速标志只许使用00b。
图5覆盖限速标志用法示例
●00b表示里程标位于RBC线路管辖范围内方（如：
K10+0点位于RBC-1内，XK50+0点位于RBC-3内）；
●01b表示里程标位于RBC线路管辖范围外方的正向侧（下行线下行方向或上行线上行方向，如：
XK50+0点位于RBC-1和RBC-2的正向侧）；
●10b表示里程标位于RBC线路管辖范围外方的反向侧（下行线上行方向或上行线下行方向，如：
K10+0点位于RBC-2和RBC-3的反向侧）。
因限定命令起止的正向性，要求起点里程覆盖不得有01b标志，终点里程覆盖不得有10b标志。
5.4.3.TSR执行命令（TSRSàRBC）
5.4.3.1.TSRS向RBC发送TSR执行命令，用于告知RBC执行该TSR命令。
5.4.3.2.对于TSR执行命令，RBC应做可执行性检验，但不要求该TSR命令曾被验证通过。
若检验成功，即可将该临时限速信息发送至列车。
字段
长度
说明
信息类型
2字节
0x0006
设备标志符
4字节
指定目的RBC编号
TSR编号
1字节
参考5.4.2节
限速值
1字节
参考5.4.2节
限速原因
1字节
参考5.4.2节
调度命令号
16字节
参考5.4.2节
操作者ID
6字节
参考5.4.2节
受令站号
4字节
参考5.4.2节
线路号
1字节
参考5.4.2节
起始里程长链标志
2字节
参考5.4.2节
结束里程长链标志
2字节
参考5.4.2节
起始里程系标志
1字节
参考5.4.2节
结束里程系标志
1字节
参考5.4.2节
起始点里程标
4字节
参考5.4.2节
结束点里程标
4字节
参考5.4.2节
5.4.4.线路限速状态初始确认命令（TSRSàRBC）
5.4.4.1.当RBC设备重启时，RBC须接收到TSRS下发的线路限速状态初始确认命令后，才可接受列车注册，并发送行车许可和临时限速信息。
5.4.4.2.TSRS可转发经操作员确认下达的初始化命令；或是当TSRS确认与RBC的限速命令状态一致且TSRS自身已完成初始化，则TSRS可自动下发线路限速状态初始确认命令。
5.4.4.3.若为边界RBC设备重启，则本地TSRS还需确认与相邻TSRS完成命令刷新后，方可向该RBC下发线路限速状态初始确认命令。
字段
长度
说明
信息类型
2字节
0x0008
设备标识
4字节
指定目的RBC编号
确认范围
4字节
TSRS编号
5.4.5.TSR状态（RBCàTSRS）
5.4.5.1.当TSRS向RBC下发刷新请求时，RBC应向TSRS回送相应的TSR状态信息。
5.4.5.2.当TSRS向RBC下发TSR验证命令或TSR执行命令，且经RBC检验可成功执行时，应向TSRS回送该TSR状态信息。
字段
长度
说明
信息类型
2字节
0x0003
设备标志符
4字节
指定目的RBC编号
TSR编号
1字节
参考5.4.2节
执行状态
1字节
0=无信息（不附加后续字节）
0x55=验证成功
0xA5=执行成功
限速值
1字节
参考5.4.2节
限速原因
1字节
参考5.4.2节
调度命令号
16字节
参考5.4.2节
操作者ID
6字节
参考5.4.2节
受令车站号
4字节
参考5.4.2节
线路号
1字节
参考5.4.2节
起始里程长链标志
2字节
参考5.4.2节
终点里程长链标志
2字节
参考5.4.2节
起始里程系标志
1字节
参考5.4.2节
结束里程系标志
1字节
参考5.4.2节
起始点里程标
4字节
参考5.4.2节
结束点里程标
4字节
参考5.4.2节
5.4.6.TSR错误回执（RBCàTSRS）
5.4.6.1.当TSRS向RBC下发TSR验证命令或TSR执行命令，且经RBC检验执行有误时，应向TSRS回送该TSR错误回执。
字段
长度
说明
信息类型
2字节
0x0005
设备标志符
4字节
指定目的RBC编号
TSR编号
1字节
参考5.4.2节
限速值
1字节
参考5.4.2节
限速原因
1字节
参考5.4.2节
调度命令号
16字节
参考5.4.2节
操作者ID
6字节
参考5.4.2节
错误码
1字节
错误性质，参见表6
错误参数
4字节
对应的错误参数，参见表6
表6错误码表
错误代码
错误参数
适用情形
1=线路号
0
线路号不在RBC管辖范围内
2=里程标无效
1-起始里程标
2-结束里程标
3-起始、结束里程标
仅侧线里程标的里程标系为0外，正线里程标的里程标系均不得为0；
里程标值不在管辖范围内；
起始、结束里程标重合。
3=限速值无效
0
正线限速：
9~90（单位：
5km/h）
侧线限速：
9、16（单位：
5km/h）
4=未找到对应的有限速命令
0–TSR编号
1–线路号
2–起点里程标系
3–结束里程标系
4–起点里程标值
5–结束里程标值
6–起点长链标识符
7–结束长链标识符
TSR取消命令与原设置命令参数不一致
5=限速区域有重叠
0
不能在重叠处设置限速
（但允许限速位置完全一致的限速值替换设置）
11=编号有误
1-TSR编号不一致
2-无此TSR编号（不属于1-250范围）
3-TSR编号已有占用
取消限速的TSR编号与原设置限速不一致；
TSRS对RBC的TSR编号分配有误；仅正执行的TSR命令允许占用TSR编号。
15=预留
16=限速命令下发至受令站失败
受令站号
限速命令下达的车站编号未找到
对于内容重复的已执行TSR命令（不含TSR编号），直接按该命令处于已执行成功状态的结果返回。
5.4.7.TSRS生命信号（TSRSàRBC）
5.4.7.1.TSRS按Tcycle周期发送生命信号给RBC。
5.4.7.2.RBC通过周期检测该信息包以识别通道状态。
字段
长度
说明
信息类型
2字节
0x0014
5.4.8.RBC限速状态检测信息（RBCàTSRS）
5.4.8.1.RBC按Tcycle周期发送限速状态检测信息给TSRS。
5.4.8.2.TSRS通过周期检测该信息包以识别通道状态。
字段
长度
说明
信息类型
2字节
0x0017
设备标识
4字节
指定目的RBC编号
初始化标志
4字节
=0表示尚未确认过初始化，
=TSRS编号，表示该RBC已完成初始化，TSRS应登记其曾初始化过。
TSR可用标志范围起点
2字节
举例：
若RBC内存储的10~20间为尚未使用的TSR编号区，则本段填10，下面字段填20。
TSRS可以此参考对新TSRS命令分配TSR编号。
若无可用标志，就填0。
TSR可用标志范围终点
2字节
同上
正执行的限速命令总数
2字节
报告本RBC正执行的限速命令总数
5.5.通信流程
5.5.1.TSR刷新请求的交互流程
5.5.1.1.当出现以下任一情况时，TSRS应向RBC发送TSR刷新请求：
ØRBC、TSRS设备上电重启，或通信中断再恢复时；
ØTSRS检测到RBC反馈的TSR状态与本地存储的命令及状态持续5s不一致时；
ØTSRS按每整点时刻，向RBC发送一次全部刷新请求。
5.5.1.2.当TSRS向RBC发送请求刷新全部TSR信息时，RBC应依次每周期回送10条TSR标识的状态信息（仅分为TSR有限速执行成功态和无信息态），如图6所示。
若RBC存储的TSR标识状态为无信息、验证或执行错误、验证成功、取消执行成功，则均按无信息态回送。
5.5.1.3.当TSRS确认获取到全部TSR标识（共250条）的状态信息，或确认与RBC连接通信已中断时，则终止该交互过程。
5.5.1.4.当交互中确认有发生通信帧丢失的情况，TSRS应发送请求相应部分TSR信息的命令。
5.5.1.5.在刷新请求交互期间，TSRS不得再向该RBC下达其它命令，包括新的刷新请求命令、初始化命令、限速设置或取消命令。
图6TSR刷新请求的交互流程
5.5.2.TSR设置及取消流程
5.5.2.1.如图7所示，RBC应响应来自TSRS下达的TSR设置或取消命令。
若TSRS未能接收到RBC的回执响应，则应按第5.1节通信指标要求处理。
5.5.2.2.由TSRS保证TSR命令的设置顺序：
即先验证，后执行。
5.5.2.3.若TSRS对RBC已执行的TSR命令下发验证命令，则RBC按当前执行成功的状态返回；TSRS则认为该TSR命令验证成功并已执行。
5.5.2.4.若TSRS对RBC已执行的TSR命令再次下发执行命令，则RBC按当前执行成功的状态返回。
5.5.2.5.对于取消执行命令：
RBC执行取消后应回执TSR取消成功状态。
若RBC在3秒内收到相同的取消执行命令，仍回执该TSR取消成功状态。
图7TSR的设置与取消流程
5.5.3.RBC初始化流程
5.5.3.1.当RBC设备重启时，TSRS应与RBC完成TSR刷新请求的交互流程。
5.5.3.2.若存在某TSR命令已由全部相关TCC正执行中，但RBC尚未执行的情况时，TSRS应向RBC自动下发执行该TSR命令。
5.5.3.3.若仍存在TSRS与RBC的TSR命令状态比较不一致时，TSRS应提示调度员确认当前所有限速状态。
调度员应根据实际情况重新触发TSR的设置及取消流程，调度员确认完全部的限速状态后，通知TSRS向RBC下达线路限速初始确认命令。
5.5.3.4.若TSRS已初始化，且TSRS与RBC状态比较一致，则TSRS可自动下发线路限速初始确认命令。
5.5.3.5.若存在TSRS端认为某TSR命令处于正执行状态
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