GSMR数字移动通信应用技术条件 第二分册列车无线车次号校核信息.docx
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GSMR数字移动通信应用技术条件第二分册列车无线车次号校核信息
GSM-R数字移动通信应用技术条件
第二分册：
列车无线车次号校核信息传送系统
TechnicalSpecificationofApplicationfor
GSM-RDigitalMobileCommunicationNetwork
Subset2:
WirelessTransmissionSystemforTrainNumberCheckInformation
（V1.0）
二○○七年三月
目次
前言
本技术条件是按照科技运[2006]85号文《关于加快开展中国铁路GSM-R系统技术规编制工作的通知》的要求，对《GSM-R车次号传送系统主要技术条件（暂行）》（运基通信[2004]107号文）有关部分进行修改和补充，并加入了450MHz无线车次号传送系统的容而得到的，是中国铁路GSM-R数字移动通信网的系列技术规文件之一，随着网络、业务和技术的发展，还将继续完善升级。
在执行过程中，各单位若发现需要修改和补充之处，请及时将意见及有关资料寄交起草单位铁路通信工厂（市北路489号，200071）和铁道科学研究院（市海淀区西直门外大柳树路2号，100081），并抄送铁道部科技司（市复兴路10号，100844），供今后修订时参考。
本技术条件由铁道部组织编制并负责解释。
本规主编单位：
铁路通信工厂、铁道科学研究院。
本规参编单位：
七一二通信广播、交通大学。
本规主要起草人：
志杰、徐钧、顾玉成、正连、欧阳智辉、吉建军、周峰、志勇、春英、钟章队。
GSM-R数字移动通信应用技术条件第二分册：
列车无线车次号校核信息传送系统（V1.0）
11 围
12
本技术条件规定了我国列车无线车次号校核信息传送系统的构成、功能、系统技术要求、通信方式及通信过程、设备主要技术要求和接口协议等。
本技术条件适用于工程设计、产品制造、施工安装、设备维护及质量检验。
13 规性引用文件
14
下列文件中的条款通过本技术条件的引用而成为本技术条件的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的容）或修订版均不适用于本技术条件，然而，鼓励根据本技术条件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本技术条件。
TB/T3021-2001
铁道机车车辆电子装置技术条件
TB/T3052-2002
列车无线调度通信系统制式及主要技术条件
TB/T3034-2002
机车车辆设备电磁兼容性试验及其限制
GB15842-1995
移动通信设备安全要求和试验方法
科技运[2006]120号
GSM-R数字移动通信网技术体制（暂行）
科技运[2007]24号
GSM-R数字移动通信网设备技术规第二部分：
机车综合无线通信设备（V1.1）
运基通信[2006]185号
GSM-R与CTC/TDCS系统数据传输接口规
运基通信[2005]418号
列车调度指挥系统（TDCS）数据通信规程（V2.0）
15 术语和缩略语
16
3.1术语
（1）列车停稳：
监控状态下，列车运行速度由非零到零并保持5秒。
（2）列车启动：
监控状态下，列车运行速度由零到5km/h以上（含5km/h）。
（3）铁路列车无线车次号校核信息：
以无线方式传送到CTC/TDCS的列车车次号、机车号、位置、运行速度、列车启动和停稳等信息，由CTC/TDCS进行车次号校核，以下简称车次号信息。
3.2缩略语
英文缩写
英文解释
中文解释
CIR
CabIntegratedRadiocommunicationequipment
机车综合无线通信设备
CTC
CentralizedTrafficControl
调度集中
DMIS
DispatchingManagementInformationSystem
调度指挥管理信息系统
GPRS
GeneralPacketRadioService
通用分组无线业务
GRIS
GPRSInterfaceServer
GPRS接口服务器
GSM-R
GSMforRailway
专用于铁路的GSM
HGS
HomeGPRSServer
GPRS归属服务器
IP
InternetProtocol
互联网协议
MTBF
MeanTimeBetweenFailure
平均无故障时间
TDCS
TrainDispatchingCommandSystem
列车调度指挥系统
UDP
UserDatagramProtocol
用户数据报协议
17 系统构成
18
车次号信息传送可利用GSM-R数字移动通信网络或450MHz列车无线调度通信系统完成。
在GSM-R工作模式下，系统由GSM-R数字移动通信网络（以下简称GSM-R网络）、CTC/TDCS设备（含CTC/TDCS中心设备、CTC/TDCS车站设备）、CIR、GRIS、HGS、机车数据采集编码器、机车安全信息综合监测装置（以下简称监测装置）等组成。
CTC/TDCS中心设备由CTC/TDCS通信服务器、CTC/TDCS列车调度台、GSM-R通信服务器等组成。
在450MHz工作模式下，系统由CTC/TDCS设备（含CTC/TDCS中心设备、CTC/TDCS车站设备）、车站数据接收解码器、机车电台或CIR、机车数据采集编码器、监测装置等组成。
CTC/TDCS中心设备由CTC/TDCS通信服务器、CTC/TDCS列车调度台等组成。
系统构成见图1。
GSM-R网络
CTC/TDCS
列车调度台1
CTC/TDCS
通信服务器
GRIS
GSM-R区段
CTC/TDCS
列车调度台2
CTC/TDCS
列车调度台N
CTC/TDCS
车站设备2
CTC/TDCS
车站设备1
车站数据
接收解码器
车站数据
接收解码器
CTC/TDCS
车站设备1
CTC/TDCS
车站设备2
GSM-R
通信服务器
450MHz区段
Um
FFSK
RS485
监测装置
机车电台或CIR
采集编码器
数字或模拟
去调度命令
车站转接器
去调度命令
车站转接器
CTC/TDCS
中心设备
HGS
图1无线车次号校核信息传送系统构成示意图
19 系统功能
110
（1）机车数据采集编码器采集监测装置的数据，GSM-R模式下，每200ms将采集到的数据编码发送一次，CIR按规定条件发送车次号信息。
450MHz模式下，按规定条件通过机车电台发车次号信息。
（2）GSM-R模式下，实现车次号信息传送的目的IP地址及时更新。
（3）GSM-R模式下，支持CTC/TDCS查询指定列车的车次号信息。
（4）GSM-R模式下，对发送的车次号信息、列车停稳和列车启动信息进行存储。
（5）机车数据采集编码器具有发送车次号测试信息的功能。
（6）CTC/TDCS根据接收到的无线车次号信息进行车次校核和追踪。
（7）CTC/TDCS具有按车站和按机车自动统计车次号信息传送成功率的功能。
111 系统技术要求
112
6.1工作频率
GSM-R模式下的工作频率应符合《GSM-R数字移动通信网技术体制（暂行）》中的有关规定。
450MHz模式下机车电台、CIR发射频率和车站数据接收解码器的接收频率为第Ⅱ四频组的f4（以下简称450M专用频道），即457.550MHz。
6.2系统服务质量
GSM-R模式下，系统服务质量符合《GSM-R数字移动通信网技术体制（暂行）》中的有关规定。
全线数据传输应保证实时、正确、可靠，车次号信息按车站和按机车统计传送成功率均应不低于99%。
450MHz模式下，车站数据接收解码器接收围为车站进站信号机和出站信号机以外500米围，满足《列车无线调度通信系统制式及主要技术条件》〈TB/T3052〉所规定的场强覆盖标准，车次号信息按车站和按机车统计传送成功率均应不低于99%。
113 通信方式及通信过程
114
7.1通信方式
GSM-R模式下数据传输采用GPRS方式（UDP协议）。
450MHz模式下数据传输采用FFSK编码方式。
7.2通信过程
7.2.1GSM-R模式下的通信过程
7.2.1.1CIR获取GRIS的IP地址
IP地址获取应符合《GSM-R与CTC/TDCS系统数据传输接口规》。
7.2.1.2IP地址更新
IP地址更新应符合《GSM-R与CTC/TDCS系统数据传输接口规》。
7.2.1.3车次号信息发送
（1）CIR开机获得车次号信息，并通过GSM-R网络获得GRIS的IP地址。
（2）CIR对机车数据采集编码器发送的信息进行实时分析，数据容符合以下条件之一时则发送一次车次号信息。
1）监控状态下，列车进入新的闭塞分区、进站、出站。
2）非监控状态下，列车运行速度由0变为5km/h。
3）非监控状态转为监控状态时。
4）列车停稳时发送一次列车停稳信息，列车启动时发送一次列车启动信息。
（3）补机不发送车次号信息、列车启动和停稳信息。
（4）GRIS收到车次号信息、列车启动和停稳信息后转发给CTC/TDCS。
7.2.1.4CTC/TDCS查询车次号信息
CTC/TDCS需要查询运行列车的车次号信息时，将查询命令发送给GRIS，GRIS将查询命令转发给CIR，CIR接收到查询车次号信息的命令后，发送一次当前位置的车次号信息。
7.2.2450MHz模式下的通信过程
7.2.2.1机车数据采集编码器以数字方式向CIR传送车次号信息
CIR根据信息容进行判断，符合下列条件时则通过450MHz专用频道发送车次号信息：
（1）非监控状态下，列车运行速度从0变化至5km/h时，发送3次，时间间隔为3秒。
（2）非监控状态转为监控状态时，发送3次，时间间隔为3秒。
（3）列车通过各站进站和出站信号机两个位置时，均发送2次。
第一次是在判定条件符合后立即发送，第二次则随机延时3～5秒后发送。
（4）补机不发车次号信息。
CIR发送车次号信息时，按照本技术条件规定的数据传输接口协议进行数据的纠、检错编码、数据打包、调制并启动450MHz通信单元改变原有的发射频率，在450MHz专用频道发射。
CIR发送车次号信息时，450MHz通信单元不论是否正在通话，均切断话音调制并改变发射频率，强行转为发送车次号信息，发送完成后恢复原工作状态。
如启动信号在1.5秒不消失，450MHz通信单元应在发射1.5秒后自动切断发射并回到原工作状态，以免影响无线列调正常通信。
7.2.2.2机车数据采集编码器通过模拟方式向机车电台或CIR发送车次号信息
机车数据采集编码器随时读取监测装置信息，判定信息容符合发送条件（发送条件同7.3.1）时，按照本技术条件规定的数据传输接口协议进行数据的纠、检错编码、数据打包、调制并启动机车电台或CIR的450MHz通信单元改变原有的发射频率，在450M专用频道发射。
机车电台或CIR发送车次号信息时，不论是否正在通话，均切断话音调制并改变发射频率，强行转为发送车次号信息，发送完成后恢复原工作状态。
如启动信号在1.5秒不消失，机车电台或CIR的450MHz通信单元应在发射1.5秒后自动切断发射并回到原工作状态，以免影响无线列调正常通信。
7.2.2.3车站数据接收解码器
车站数据接收解码器以450M专用频道的接收频率收到车次号信息，并对数据纠、检错解码，确认信息无误后读取位置信息进行公里标比较。
经比较后确认为本站辖区列车传来的信息，则把接收的信息重新打包，通过RS422接口送到本站CTC/TDCS车站分机，再由CTC/TDCS车站分机送给CTC/TDCS调度所设备。
如果经列车位置公里标比较判为非本站辖区列车传来的信息时，则清除该信息。
为了增加数据传输的可靠性，对每帧数据，车站数据接收解码器都向CTC/TDCS车站分机传送3次。
115 系统设备主要技术要求
116
8.1机车数据采集编码器
机车数据采集编码器分为A、B、C三类，A类为模拟调制信号输出工作方式；B类为数字信号输出工作方式；C类同时具备模拟调制信号输出和数字信号输出工作方式，根据设定选择其中一种输出工作模式。
8.1.1设备组成
机车数据采集编码器、连接电缆等。
8.1.2设备功能
8.1.2.1A类机车数据采集编码器
（1）采集来自监测装置的列车运行数据。
（2）判定信息容符合发送条件时，给出启动信号并将车次号信息编码后发送。
（3）具有状态显示功能。
（4）具有发送车次号测试信息的功能。
8.1.2.2B类机车数据采集编码器
（1）采集来自监测装置的列车运行数据。
（2）每200ms将采集到的数据编码发送一次。
（3）当车次号信息中车次号、机车号、信号机编号发生变化以及列车启动和停稳时对车次号信息进行存储。
存储容量不小于10000条。
（4）设备具有状态显示功能。
（5）具有发送车次号测试信息的功能。
8.1.2.3C类机车数据采集编码器
通过设置具备A类或B类机车数据采集编码器的功能。
8.1.3供电电源
由监测装置提供电源，机车数据采集编码器的电源必须与监测装置电源隔离，消耗电流必须小于240mA（15V）。
8.1.4工作环境要求
应符合TB/T3021-2001《铁道机车车辆电子装置技术条件》中工作环境要求。
8.1.5安全要求
应符合GB15842-1995《移动通信设备安全要求和试验方法》的规定。
8.1.6结构要求
机车数据采集编码器采用单板式结构，安装在监测装置，结构尺寸应符合监测装置对本单元的要求，面板应设工作状态指示灯和测试按键。
机车数据采集编码器与CIR或机车电台之间用多芯电缆连接。
设备的结构应做到构件坚固、色彩协调、面板表示清楚，文字使用简体汉字，维修方便和安全。
8.1.7可靠性要求
可靠性指标采用产品平均故障间隔时间MTBF值表示。
MTBF试验下限值θ1应不低于600小时。
MTBF值应不低于50000小时。
8.1.8电气特性
8.1.8.1A类机车数据采集编码器
（1）调制方式：
FFSK
（2）传输速率：
1200bps
（3）特征频率：
1：
1200Hz0：
1800Hz
（4）同步方式：
采用异步数据传输方式。
（5）差错控制：
采用前向纠错与CRC校验结合的方式，前向纠错码采用缩短循环（26，16）码，纠错编解码的生成多项式为：
G（X）=X
＋X
＋X
＋X
＋X
＋X
+1
校验码采用CCITT推荐的CRC校验码，编码生成多项式为：
G（X）=X
＋X
＋X
＋1
（6）机车数据采集编码器输出至CIR或机车电台的调制入电平：
245×（1±20%）mV，此时CIR或机车电台调制频偏应不小于3kHz。
机车数据采集编码器输出阻抗：
不大于200Ω。
（7）控制时序
模拟信号输出时，机车数据采集编码器判定信息容符合发送条件时，向机车电台或CIR发低电平控发信号。
CIR或机车电台判断控发信号有效后，350ms时间在450M专用频道建立发射通道，发送车次号信息时，切断原MIC输入信号。
机车数据采集编码器送出控发信号350ms后，按照本技术条件数据传输接口协议的规定进行车次号信息的纠、检错编码、数据打包、调制发送，发送数据期间控发信号一直有效。
发送车次号信息数据结束，机车数据采集编码器控发信号转为高电平，机车电台或CIR判断后返回原无线列调工作频率及原工作状态。
如果控发信号低电平超过1.5秒，无论是否恢复高电平，机车电台都自动返回原工作频率和状态。
若控发信号持续维持低电平，机车电台不再响应。
只有在控发信号电平恢复为高电平后，机车电台才会重新响应控发信号，在控发信号电平为低电平时转为450M专用频道发射。
8.1.8.2 B类机车数据采集编码器
（1）传输方式：
RS422
（2）传输速率：
9600bps
（3）同步方式：
异步数据传输
每帧数据10位，1个起始位，8个数据位，1个停止位，无奇偶校验。
8.1.8.3 C类机车数据采集编码器
电气特性符合A类机车数据采集编码器和B类机车数据采集编码器的要求。
接口符合表1模拟信号输出工作模式和数字信号输出工作模式的定义。
8.1.9机车数据采集编码器的接口要求
与监测装置接口采用RS485。
机车数据采集编码器与监测装置接口通过监测装置TDCS槽位的48芯欧式插件连接，接口的引脚定义应符合监测装置的有关规定。
机车数据采集编码器与CIR或机车电台间采用7芯电缆连接，两端分别接12芯插座（监测装置侧）和7芯插座（CIR或机车电台侧），型号分别为YP28ZJ22MQ和YS2JJ7M。
引脚定义见表1。
表1：
引脚定义和特性
引脚号
模拟信号输出工作模式
（A类机车数据采集编码器）
数字信号输出工作模式
（B类机车数据采集编码器）
1
+13.8V电源（机车电台或CIR输出）
预留
2
预留
数据输出（+）
3
GND地
数据输出（-）
4
音频输入，输入阻抗：
≥5kΩ
数据接收（+）
5
调制输出，输出阻抗：
≤200Ω
数据接收（－）
6
预留
预留
7
控发信号，低电平有效，其中ON：
＜0.3V，OFF：
高阻
GND地
8.1.10电磁兼容
符合TB/T3034-2002《机车车辆设备电磁兼容性试验及其限制》中的有关规定。
8.2车站数据接收解码器
8.2.1设备组成
主机、天线、射频馈线、连接电缆等。
8.2.2设备功能
（1）接收450M无线车次号信息数据并判断是否本站辖区列车数据，将本站辖区的数据向CTC/TDCS车站分机传送，同时在本机显示接收信息数据；
（2）具备输入识别多组公里标功能，可设置公里标的组数不小于6组，以解决枢纽等复杂情况。
（3）设备具有状态显示功能。
8.2.3供电电源
支持交流或直流供电方式。
交流供电电源为220×（1±20％）V/50Hz。
在正常情况下，交流供电并对备用蓄电池进行浮充（最大充电电流3～5A），并具有过充过放保护功能。
交流电源故障时，自动转换至蓄电池供电。
蓄电池标称电压13.8V，容量根据具体工程需要。
直流供电电源为-48V，围为-40～-57V。
设备采购时确定采用交流或直流供电方式。
8.2.4工作环境要求
应符合TB/T3052-2002《列车无线调度通信系统制式及主要技术条件》中对车站电台的环境要求。
8.2.5安全要求
应符合GB15842-1995《移动通信设备安全要求和试验方法》的规定。
8.2.6结构要求
（1）采用整机式结构，解码单元与主机一体化。
应设电源开关、工作状态指示、接收数据显示、接收门限调整旋钮、TDCS数据传输接口、调度命令车站转接器接口、数据测试接口和接收机测试接口。
机壳设有接地端子。
（2）设备的结构应做到构件坚固、色彩协调、面板表示清楚，文字使用规简体汉字，维修方便和安全。
（3）设备的结构应满足不打开机壳就能测量电性能的要求，车站数据接收解码器应留有音频出等必需的测量接口。
（4）设备的结构设计应考虑到便于在维修时检测性能和装卸构件，多次拆装而不损坏。
同型号设备的相同部件应能互换，易损件在维修时要便于检测、卸换和装修。
设备应防尘、防潮。
（5）开关、指示灯、显示器件应布局合理、使用方便，设备应尽量采用通用中、大规模集成电路和高水平生产工艺设计和制造。
（6）车站数据接收解码器外形尺寸不大于：
长×宽×高：
320mm×280mm×180mm
8.2.7可靠性要求
可靠性指标采用产品平均故障间隔时间MTBF值表示。
MTBF试验下限值θ1应不低于600小时。
MTBF值应不低于50000小时。
8.2.8电气特性
（1）一般要求
1）信道间隔：
25kHz
2）调制型式：
16K0F3E
3）天线接口阻抗：
50Ω不平衡
（2）接收机电性能
接收机电性能指标应符合TB/T3052-2002《列车无线调度通信系统制式及主要技术条件》的规定。
（3）与调度命令车站转接器接口：
音频输出电平：
245×（1±20%）mV，输出阻抗：
≤200Ω。
（4）与CTC/TDCS车站设备接口（RS422）电气特性符合RS422接口规定的有关指标。
8.2.9接口要求
8.2.9.1与CTC/TDCS车站设备数据传输接口
与TDCS车站分机的接口连接采用RS-422，TDCS车站分机侧和车站数据接收解码器侧均采用9芯矩形插座（孔型）。
引脚定义：
（1）通信线A（TD-），车站数据接收解码器发；
（2）通信线B（TD+），车站数据接收解码器发；
（3）公共地。
8.2.9.2与调度命令车站转接器接口
调度命令车站转接器侧和车站数据接收解码器侧均采用圆形插座，型号YS2JJ7M。
引脚定义：
（1）预留；
（2）AFOUT，接收机音频输出信号，电平为245×（1±20%）mV，输出阻抗小于200Ω；
（3）GND，地；
（4）预留；
（5）预留；
（6）预留；
（7）预留。
8.2.9.3测试接口
与车次号信息数据传输接口的要求相同。
8.3CIR、450MHz机车电台
CIR符合《GSM-R数字移动通信网设备技术规第二部分：
机车综合无线通信设备（V1.1）》。
450MHz机车电台的接口应符合TB/T3052-2002《列车无线调度通信系统制式及主要技术条件》中的规定。
8.4GRIS、HGS、GSM-R通信服务器
符合《GSM-R与CTC/TDCS系统数据传输接口规》中的有关规定。
8.5CTC/TDCS设备
（1）接收无线车次号信息并根据接收的信息进行校核。
（2）在GSM-R工作模式下，CTC/TDCS可查询指定列车的车次号信息。
（3）对车次号信息进行存储。
（4）应具有分别按车站和按机车自动统计车次号传送成功率的功能。
117 接口协议
118
9.1机车数据采集编码器与监测装置通信协议
机车数据采集编码器与监测装置的数据协议遵循监测装置规定的有关协议。
9.2机车数据采集编码器与机车电台或CIR的接口协议
9.2.1模拟信号输出模式
9.2.1.1机车数据采集编码器发送车次号信息帧格式
表２机车数据采集编码器输出车次号数据帧格式
序号
项目名称
编码
备注
1
位同步
51比特，为“1”、“0”交替序列
2
帧同步
31比特，为0DD4259FH
3
模式字
8比特，为0CH
4
数据长度
8比特
详见附注
（1）
5
地址
40比特
详见附注
（2）
6
控制字
8比特，为1FH
7
命令字
8比特，为8CH
8
信息功能码
8比特，为30H
9
信息长度
8比特
详见附注（3）
10
TDCS信号机
8比特
详见附注（4）
11
信号机种类
8比特
详见监测装置说明文件
12
本/补、客/货
8比特
13
车次种类标识符
32
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