WO2012155837A1 - Ctcs-3级无线闭塞中心设备及系统 - Google Patents

Ctcs-3级无线闭塞中心设备及系统 Download PDF

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WO2012155837A1
WO2012155837A1 PCT/CN2012/075560 CN2012075560W WO2012155837A1 WO 2012155837 A1 WO2012155837 A1 WO 2012155837A1 CN 2012075560 W CN2012075560 W CN 2012075560W WO 2012155837 A1 WO2012155837 A1 WO 2012155837A1
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train
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rbc
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PCT/CN2012/075560
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French (fr)
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季学胜
刘朝英
莫志松
唐抗尼
袁湘鄂
张季良
曹玉
江明
吴永
贾琨
耿宏亮
李启翮
侯锡立
周兴韬
温抿雄
高岳
文志富
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铁道部运输局
北京全路通信信号研究设计院有限公司
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    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or train
    • B61L15/0027—Radio-based, e.g. using GSM-R
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/70—Details of trackside communication
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    • B61—RAILWAYS
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    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
    • B61L2027/202—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation using European Train Control System [ETCS]

Definitions

  • the present invention relates to the field of railway communication technologies, and in particular, to a CTCS-3 level wireless occlusion center device and system. Background technique
  • wireless communication can transmit large amounts of information in both directions between train and ground in a more convenient form compared to traditional track circuits, track cables, etc., and thus has been in the field of railway signals at home and abroad. Get more and more applications.
  • train control is taking the development of wireless train control.
  • ECS European Train Control System
  • ITCS Intensify Train Control System
  • RBC Radio Block Center
  • CCS-3 is a vehicle-based information based on wireless communication of the Global System for Mobile Communications For Railway (GSM-R). Two-way transmission.
  • GSM-R Global System for Mobile Communications For Railway
  • the present invention provides a CTCS-3 level wireless occlusion center device and system for providing a wireless occlusion center device and system that can be applied to a CTCS-3 class.
  • Embodiments of the present invention provide a CTCS-3 level wireless occlusion center device, including: a host and a comprehensive service digital network server;
  • the integrated service digital network server configured to receive a train that includes a train position Car parameter information
  • the integrated service digital network server is further connected to the host, and configured to send the received parameter information of the train to the host;
  • the host is further configured to receive at least one computer interlocking reported orbit status information, and configure a mobile authorization for the train according to the train parameter information, the track status information, and pre-configured line configuration data; And transmitting the mobile authorization to the train through the integrated service digital network server to control the exercise of the train.
  • the embodiment of the present invention provides a CTCS-3 level wireless occlusion center system, including at least one wireless occlusion center device; each of the wireless occlusion center devices, including: a host and an integrated service digital network server;
  • the integrated service digital network server is configured to receive train parameter information sent by the train; the integrated service digital network server is further connected to the host, and configured to send the received train parameter information to the host;
  • the host is further configured to receive at least one computer interlocking reported orbit status information, and configure a mobile authorization for the train according to the train parameter information, the track status information, and pre-configured line configuration data; And transmitting the mobile authorization to the train through the integrated service digital network server to control the exercise of the train.
  • the wireless blocking center device includes: a host and an integrated service digital network server; and the integrated service digital network server is configured to receive a train including a train location The train parameter information; the integrated service digital network server is further connected to the host, and configured to send the received train parameter information to the host; the host is further configured to receive at least one computer interlock report Track status information, and configuring a mobile authorization for the train based on train parameter information, the track status information, and pre-configured line configuration data; the host is further configured to pass the mobile license through the integrated service digital network A server is sent to the train to control the exercise of the train.
  • the wireless occlusion device or system according to the embodiment of the present invention can be applied to existing CTCS-3 class trains, thereby improving the operational efficiency of the CTCS-3 class train.
  • the wireless occlusion device or system according to the embodiment of the present invention can be applied to an existing CTCS-3 class train, thereby improving the operational efficiency of the CTCS-3 class train.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a CTCS-3 level RBC device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a set of RBUs according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a structural diagram of an RBC device of a CTCS-3 level according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of another CTCS-3 level RBC device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a structural diagram of a state of use of a CTCS-3 level RBC device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a diagram showing an example of the RBC device shown in Figure 5.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of dual-system dual-channel communication logic according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a communication connection manner of a CTCS-3 level RBC device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of an interface between a host and an ISDN server according to an embodiment of the present invention. detailed description
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a CTCS-3 level RBC device according to an embodiment of the present invention.
  • the RBC device in this embodiment may include: a host 10 and an integrated services digital network (ISDN) server 11 .
  • ISDN integrated services digital network
  • the ISDN network server 11 in the CTCS-3 level RBC device of the present embodiment is configured to receive train parameter information including a train position transmitted by the train, such as receiving a position report and train data from the train.
  • the ISDN server 11 is also connected to the host 10, and the ISDN server 11 is configured to transmit the received train parameter information to the host 10.
  • the host 10 is further configured to receive a track status message reported by at least one Computer Based Interlocking (CBI). And assigning a Movement Authorization (hereinafter referred to as MA) license to the train according to the received train parameter information, the track state information, and the pre-configured line configuration data; the host 10 is further configured to send the MA license to the ISDN server 11 Train to control the exercise of the train.
  • CBI Computer Based Interlocking
  • the ISDN server 11 Communicate with trains via a Global System for Mobile Communications For Railway (GSM-R) network. That is, the ISDN server 11 is an interface between the host 10 and the GSM-R, and the ISDN server 11 and the host 10 are connected via Ethernet, and the ISDN server 11 and the GSM-R network use a basic multiple connection (S2M).
  • the ISDN server 11 integrates an ISDN interface card (supports an ISDN communication protocol, such as an ISDN Basic Rate Interface (PRI) card).
  • PRI ISDN Basic Rate Interface
  • Its hardware platform can use the commercial general-purpose server with LINUX operating system, and its function can also meet the non-security layer of European wireless protocol.
  • the hardware platform of the ISDN server 11 can also be a standard industrial computer based on the Windows NT operating system for performing the non-security layer protocol function of the European wireless standard.
  • the ISDN server 11 in the CTCS-3 level RBC device of the present embodiment can simultaneously communicate with 30 trains while processing information of 30 trains.
  • one host 10 of the RBC device of this embodiment can connect up to four ISDN servers 11.
  • the host 10 and the ISDN server 11 are connected by an external switch.
  • the host 10 of the present embodiment can be implemented by a secure computer platform based on a two-way two-two off-the-shelf universal server. That is, the host device 10 has two sets of identical devices at the same time, and the two devices are mutually standby. Each device can be called a radio block unit (Radio Block Unit, hereinafter referred to as RBU). Each device includes RBU1 and RBU2. For example, RBU1 can be considered as the primary device and RBU2 as the standby device.
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a set of RBUs according to an embodiment of the present invention.
  • the bottom-up can be divided into six layers, and the one-three-layer layer is the security platform part. It provides the hardware, operating system and API interface part of the entire security platform. This part can be used for any of the two.
  • the second layer is the application of the security platform; the fourth layer is the application framework, which provides a framework for writing applications on the security platform. It is possible to develop different security devices according to the needs, and it is possible to use the same or different frameworks; Layer belongs to RBC-specific wireless blocking logic processing Application software section.
  • FIG. 3 is a structural diagram of a host of a CTCS-3 level RBC device according to an embodiment of the present invention.
  • the host of the RBC device consists of two sets of RBUs.
  • Each RBU consists of three functional units: A, B, and C.
  • a and B are fault-safe processing units. (hereinafter referred to as FSPU)
  • C is a Service Processing Unit (hereinafter referred to as SPU).
  • Each unit includes a computer platform and a software application. Since the CPU of the computer platform itself is not secure, the processing of unit A and unit B is required to ensure security.
  • the main functions of RBC are divided into security task processing (wireless blocking logic processing application software) and non-secure task processing (service application software). Security task processing is implemented by fault-safe processing unit (and 8), and non-secure task processing is handled by service.
  • Unit C is implemented.
  • the application software interfaces with the operating system and system hardware through an Application Programming Interface (API).
  • API Application Programming Interface
  • the two RBUs in the host 10 can work in the following three working states: working mode, hot standby mode, and cold standby mode.
  • Two sets of RBUs can work in the following combinations of modes: active mode and hot standby mode, working mode and cold standby mode.
  • the two RBUs work according to the combination of the working mode and the hot standby mode: After the normal startup, one RBU works in the working mode, and the other RBU works in the hot standby mode.
  • the RBU in working mode is responsible for all logical operations and interaction with external information.
  • the RBU in hot standby mode does not perform logical processing and operations, does not interact with the outside world, and only accepts data sent by the working mode RBU to ensure The internal state is the same as the other party.
  • the RBU in the working mode fails, the RBU will lead to the safe side.
  • the RBU in the hot standby mode can complete the switch from standby to online state within the specified time and enter the working mode.
  • This time value detects a fault condition from the RBU of the working mode and determines the start of the stop, until the RBU in the Hot Standby mode detects the change of the state.
  • the original working mode after the security side is directed to the RBU will be restarted. After establishing a communication meeting with the RBU currently in the working mode, it will enter the hot standby mode and continue to run.
  • the dual-system switching can be performed by manual command, that is, the RBU in the hot standby mode is switched to the working mode, and the RBU in the working mode is switched to the hot standby mode.
  • the RBUs in the working mode of the two sets of RBUs work normally, and the other RBUs are not received at work.
  • the real-time data sent by the mode RBU is in the cold standby mode, for example, when the RBU is not powered on.
  • the working RBU fails, the entire system is directly directed to the safe side.
  • the RBU that is not in the hot standby mode can immediately switch to the working mode to continue working, reducing the availability of the device. In this mode, maintenance personnel are required to confirm to monitor the operation of the train to ensure system safety and availability.
  • the three functional units A, B, and C in each RBU use off-the-shelf general-purpose servers to facilitate component acquisition and timely upgrades to provide better performance.
  • Two independent fault-safe processing units (FSPU) A and B which require different CPUs and operating systems (where the CPU byte order should be a big endian, a little endian, and the operating system requirements are all POSIX compliant,
  • A uses Intel's i386 CPU and Freebsd operating system
  • B uses PowerPC's CPU and Linux operating system
  • Software two FSPUs achieve the same task, to form 2 take 2 structure, that is, all inputs
  • the output, the result of the operation, and the result of the operation are all confirmed to be correct after cross-comparison confirmation.
  • SIL Safety Simplification
  • the service processing unit implements service functions such as input/output to other external units or devices and systems, and will be from Centralized Traffic Control (CTC), CBL Temporary Speed Restriction Server (TSRS), etc.
  • CTC Centralized Traffic Control
  • TSRS CBL Temporary Speed Restriction Server
  • the information received by the external device is parsed and distributed to the two FSPUs, and the information received from the FSPU is sent to the external unit or device.
  • the online RBC system fails, it is responsible for completing the switch to the standby RBC, and sending alarms, logging and storage logs to the outside.
  • the information exchange between the RBU internal machines and the two RBUs is performed by two internal switches (DSW1 and DSW2).
  • the RBU interacts with external information (such as ISDN server, monitor, CBI, etc.) through two external switches ( ESW1 and ESW2) are completed.
  • ESW1 and ESW2 By dividing the VLAN of the external switch, the RBC exchanges information with the outside through different network segments to achieve information isolation.
  • the application logic processing software part of RBU is divided into three levels: general product, general application and specific application.
  • the fault-safety application software is a general product that implements the train monitoring rules based on the CTCS-3 specification. Includes wireless blocking logic core software and a common interface to the adaptation software portion.
  • the wireless blocking logic is responsible for supervising the train status and determining the train's mobile authorization (or emergency message) based on the status of the train report, the access information from the CBI, the static line base data, and the temporary speed limit. This part of the core logic remains intact for all CTCS-3 lines.
  • the fail-safe adaptation software refers to a general application, including the operating rules of a specific user, and the interface adaptation with external devices, such as interfaces with CBI, TSRS and other available external systems. This is because, on different lines, the external devices connected to the RBC may be different types of products produced by different manufacturers, or the specific operating rules are changed, so it needs to be adapted.
  • the adaptation data refers to the configuration data used by the general application (for example: IP address, interface timeout, object transmission data), and the adaptation data is part of the general application.
  • Engineering configuration data refers to the station data used by general products (for example: infrastructure data and characteristic data of other applications), which are specific applications.
  • This three-layer design makes it easy to implement application data modification, such as station layout changes, only need to change the engineering configuration data; if the specific line operation rules change or different types of equipment are used, only the adaptation part software needs to be modified. The core system software and all hardware remain unchanged.
  • the RBC device of the embodiment is configured to receive the train parameter information including the train position sent by the train by using the ISDN server; the ISDN server is further connected to the host, and is configured to send the received train parameter information to the host; The method is further configured to receive at least one track status information reported by the CBI, and configure the MA license for the train according to the train parameter information, the track status information, and the pre-configured line configuration data; the host is further configured to send the MA license to the train through the ISDN server, Control the exercise of the train.
  • an RBC device can be provided for the prior art CTCS-3 class train, thereby improving the operational efficiency of the CTCS-3 class train.
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of another CTCS-3 level RBC device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the CTCS-3 level RBC device in this embodiment is further based on the foregoing Embodiment 1. The monitoring machine 12 can be further included.
  • the hardware and operating system of the monitoring machine 12 should be the same as the C unit hardware and operating system type in the RBU of the working state in the working state in the host 10 in the above embodiment, and installed on the same rack as the host 10. .
  • the monitoring machine 12 has four network interfaces, all of which are exchanged with the outside. The machine is connected. Two of them are connected to the host 10 through the port mirroring technology, and are used to detect the connection status between the host 10 and the external device and the connection status between the two RBUs inside the host, such as the RBU and the external device that detect the working state in the host 10. The information exchanges between the two, and analyzes the working status between the RBU and the external device in the working state and the communication connection status.
  • the external devices here can be CBI, TSRS and adjacent RBC devices.
  • the monitoring machine 12 is also used to detect the working state and the communication connection state between the RBU and the ISDN server 11 in the working state.
  • the CTCS-3 level RBC device of this embodiment is connected to an adjacent RBC device to ensure MA uniformity through the RBC-RBC boundary train, and the train does not decelerate through the boundaries of two adjacent RBCs.
  • the RBC device of this embodiment is connected to the CBI, and can acquire the track state information in the area that the CBI reports in the CBI.
  • the RBC device in this embodiment is connected to the temporary rate limit server TSRS, and is configured to receive the speed limit information temporarily set at the location reported by the TSRS.
  • the CTCS-3 level RBC device of this embodiment may further include an interface server 13.
  • the interface server 13 is connected to the host 10 and the CTC respectively, and is configured to report the status of the host to the CTC, and receive a command or message sent by the CTC to be forwarded to the host of the corresponding RBC device.
  • a maintenance terminal 14 which is connected to the interface server 13 and the monitor 12, respectively, for displaying the status of the interface server 13 and the monitor 12.
  • the maintenance terminal 14 is connected to the monitoring machine 12 and the interface server 13 and acquires information such as the internal status and the communication connection status that are sent by the maintenance terminal 14 in a graphical, voice, etc. manner, and is received by the maintenance personnel. Commands to maintain and operate the RBC device.
  • the other two ports of the monitoring machine 12 are connected to the maintenance terminal 14, and the RBU and ISDN server 11 between the detected working state RBU and the external device and the communication connection state, and the detected working state are detected.
  • Monitoring information such as the working status and the communication connection status are sent to the maintenance terminal 14 for display by the maintenance terminal 14.
  • the CTCS-3 level RBC device of this embodiment may also include a judicial recorder (RBC-
  • the judicial recorder 15 is connected to a host 10 for recording information in the host 10. Specifically, it is used to obtain and record various logical processing, operations, control, interfaces, and the like in the host 10 in the RBC device, and the information is stored thereon, and the record can be used as a judicial basis.
  • the interface server 13 can be completely identical by two off-the-shelf units.
  • the server and the corresponding software are constructed, and the same recorder is installed on the same machine as the Judicial Recorder 15.
  • the function of the interface server can be realized by a single general-purpose server, and the two servers are mutually standby to implement redundant configuration.
  • the interface server 13 implements an information exchange function between the host 10 and the CTC. It should be noted that an interface server 13 can be connected to a host of nine RBC devices at the same time and connected to a corresponding set of maintenance terminals 14.
  • the interface functions implemented by the interface server 13 may include the following interfaces:
  • the CTC When the same interface server 13 is connected to the host 10 of a plurality of RBC devices, the CTC sends a message to the host 10 of the RBC device through the interface server 13, and the interface server 13 can determine which RBC device host 10 to transmit the message to.
  • the host 10 of the RBC device can also send its current working status, train operating status, and various warning messages to the CTC via the interface server 13.
  • the interface server 13 records the host 10 of the RBC device and its own alarm and event information, and each message stores a corresponding timestamp for inspection.
  • the maintenance terminal 14 in this embodiment allows maintenance personnel to use functions such as maintenance and diagnosis in the RBC. It should be noted that one maintenance terminal 14 can be connected to the monitoring machine 12 of the 15 RBC devices, the working state of the host 10 of the RBC device connected thereto, the communication state of the host 10 of the RBC device and other external devices, and A related warning of the host 10 of the RBC device will be displayed on the maintenance terminal 14. In addition, the station maps and train operating conditions within the control range of all connected RBC devices are also displayed on the terminal graphical interface.
  • the maintenance terminal 14 in this embodiment can record the received events and information, and can perform operation scene playback based on the records.
  • This playback function allows the person to view the recorded events (the playback function can only be used in an offline environment).
  • playback and stop can be started at specific events or at different points in time, and can be paused.
  • the maintenance terminal 14 can also display all event notifications and alarms of the RBC device in the alarm window. Alarms are differentiated according to different types, such as information source, alarm code, alarm level, and so on. When a serious failure such as a restart of the RBC device or a disconnection of a communication connection occurs, the maintenance terminal 14 will give an audible alarm to alert the maintenance personnel.
  • the judicial recorder 15 is located in the same interface server 13
  • One machine refuses, consists of a stock-purpose general-purpose server and corresponding software.
  • the judicial recorder 15 is connected to the host 10 of the RBC device, and the host 10 of the RBC device pushes various control, interface and the like information to the judicial recorder 15 for recording, and the record can be used as a judicial basis.
  • the logging of information and events is based on computer hardware platforms and Ethernet data communications.
  • the fault recorder 15 records the fault investigation after the system accident.
  • the Judicial Recorder 15 also provides tools to support the analysis of the logs, which can be archived on a CD/DVD.
  • the CTCS-3 level RBC device of the above embodiment may further include a key management tool 16 and a project configuration tool 17.
  • the key management tool 16 is connected to the host 10, but the key management tool 16 is an offline tool for providing communication between the host 10 and the train, external ground security devices (including CBI, TSRS, neighboring RBCs), respectively. Communication key. Due to the communication between the train and the host 10, and the communication between the external device and the host 10, both parties of the communication need to communicate according to the communication key for a period of time.
  • the key management tool 16 is a variety of keys for providing communication to the host 10 to ensure communication between the host 10 and trains and external devices.
  • the key management tool 16 can be thought of as a tool made by software that provides an effective dynamic key over a period of time.
  • FIG. 5 is a structural diagram of a state of use of an RBC device according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 5, the connection relationship between the RBC device and the external device is displayed.
  • Figure 6 is a diagram showing an example of the RBC device shown in Figure 5.
  • the CTCS-3 class RBC device of the present embodiment can be applied to the prior art CTCS-3, thereby improving the operational efficiency of the CTCS-3 train.
  • the communication method of the RBC device of the above embodiment is divided into an internal communication method and an external communication method.
  • Internal communication includes dual-system data transmission communication: Al-A2, Bl-B2, C1-C2; dual-machine comparison channel: A1-B1, A2-B2; communication channel between fault-safe processing unit and service unit: A1- C1, B1-C1, A2-C2 B2-C2.
  • the communication uses TCP/IP protocol to ensure the correct transmission of data by adding CRC64 insurance.
  • the communication between the RBC host and the interface server, the ISDN server, the CBI, the TSRS, and the adjacent RBC is performed by the C machine through the external switches ESW1 and ESW2.
  • communication is isolated by setting the VLAN of the external switch to configure different network segment addresses for the connection with different peripherals.
  • the CTCS-3 level RBC device of this embodiment exchanges information with an external system through a secure interface or a non-secure interface, and the information coding and transmission design of the security interface is fully in compliance with the RSSP-2 secure communication protocol.
  • the security interfaces implemented by the RBC device include the RBC-CBI interface and the RBC-RBC interface.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a dual-system dual channel communication logic according to an embodiment of the present invention.
  • the communication connection mode of the RBC device is as shown in FIG. 8.
  • the communication between the RBC device and the ISDN server is realized by an external switch, using dual-channel secure redundant communication technology, and using an internal secure communication protocol.
  • the logical diagram of the interface between the host and the ISDN server is shown in Figure 9.
  • the RBC device communicates with the interface server using closed redundant Ethernet, using dual-channel dual-channel redundant communication technology based on TCP/IP protocol. Because it is not a secure interface, it does not use a secure communication protocol to ensure the correct communication content. , Add CRC32 checksum to the message.
  • the schematic diagram of the interface is the same as that of Figure 7.
  • the communication between the RBC device and the R-JRU is based on TCP/IP dual-channel redundant communication technology and adds CRC32 checksum. Its interface schematic diagram is similar to Figure 7.
  • the communication between the RBC device and the in-vehicle device of the train is connected to the GSM-R network through the ISDN server, thereby realizing wireless communication with the in-vehicle device, and in order to ensure communication security, a wireless secure communication protocol is used.
  • the embodiment of the invention further provides a CTCS-3 level RBC system.
  • the CTCS-3 level RBC system of this embodiment may further include at least one CTCS-3 level RBC of the above embodiment. device.
  • the CTCS-3 level RBC device includes at least one host and an ISDN server.
  • the ISDN server is used in the RBC device to receive train parameter information sent by the train.
  • the ISDN server is also connected to the host, and the ISDN server is configured to send the received train parameter information to the host.
  • the host is further configured to receive at least one track status information reported by the CBI, and configure the MA license for the train according to the train parameter information, the track status information, and the pre-configured line configuration data; the host is further configured to send the MA license to the train through the ISDN server, To control the exercise of the train.
  • each RBC device in the CTCS-3 level RBC system of the embodiment further includes: a monitoring machine.
  • the monitor is connected to the host, and the monitor is used to detect the connection status between the host and the external device.
  • CTCS-3 level RBC system of this embodiment further includes an interface server.
  • the interface server is connected to each RBC device and the CTC, and is used to report the status of each RBC device to the CTC, and forward the message sent by the CTC to the corresponding RBC.
  • the CTCS-3 level RBC system of this embodiment further includes a maintenance terminal.
  • the maintenance terminal is respectively connected to the interface server and the monitoring machine in each RBC device, and is used to display the status of the RBC internal and external communication connection, the display interface server, and the status of the monitoring machine.
  • the CTCS-3 level RBC system of this embodiment may further include a judicial recorder; the judicial recorder is respectively connected to the interface server and the host in each RBC device, and is used for recording information and host information in the interface server in each RBC device. Information.
  • the RBC system of the embodiment of the present invention can provide a suitable RBC system for the existing CTCS-3 level.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Description

CTCS-3级无线闭塞中心设备及系统 技术领域 本发明涉及铁路通信技术领域， 尤其涉及一种 CTCS-3级无线闭塞中 心设备及系统。 背景技术
在铁路交通领域， 相对于传统的轨道电路、 轨道电缆等通信方式， 无 线通信能以更方便的形式在列车与地面之间双向传输大数据量的信息， 因 此在国内外的铁路信号领域中已得到越来越多的应用。 目前列车控制正在 以无线列车控制为发展方向。例如，欧洲的欧洲列车控制系统（ Europe Train Control System； 简称为 ETCS ) 系统和美国的增强型列车控制系统 ( Intensify Train Control System; 简称为 ITCS ) 。 在这些系统中 , 均釆用 了无线闭塞中心 （Radio Block Center, 简称为 RBC )作为车 -地信息沟通 的桥梁， 通过无线通信方式与列车进行实时信息交互， 实现对列车控制。
目前中国列车控制系统 -3 ( Chinese Train Control System 3 ; 简称为 CTCS-3 ) 是基于铁路全球移动通信系统 （ Global System for Mobile Communications For Railway; 简称为 GSM-R ) 的无线通信实现车-地信息双 向传输。
但是 ETCS和 ITCS中的 RBC都不符合 CTCS级列车的标准， 无法应 用到 CTCS-3级列车中， 因此， 亟待需要提出一种能够应用于 CTCS-3级 的 RBC。
发明内容
本发明提供一种 CTCS-3级无线闭塞中心设备及系统， 用以提供一种能 够应用于 CTCS-3级的无线闭塞中心设备及系统。
本发明实施例提供一种 CTCS-3级无线闭塞中心设备， 包括： 主机和综 合业务数字网服务器；
所述综合业务数字网服务器， 用于接收列车发送的包括有列车位置的列 车参数信息；
所述综合业务数字网服务器还与所述主机连接， 用于将接收到的所述列 车参数信息发送给所述主机；
所述主机， 还用于接收至少一个计算机联锁上报的轨道状态信息， 并根 据列车参数信息、 所述轨道状态信息和预配置的线路配置数据为所述列车配 置移动授权许可； 所述主机还用于将所述移动授权许可通过所述综合业务数 字网服务器发送给所述列车， 以控制所述列车的行使。
本发明实施例提供一种 CTCS-3级无线闭塞中心系统， 包括至少一个无 线闭塞中心设备； 各所述无线闭塞中心设备， 包括： 主机和综合业务数字网 服务器；
所述综合业务数字网服务器， 用于接收列车发送的列车参数信息； 所述综合业务数字网服务器还与所述主机连接， 用于将接收到的所述列 车参数信息发送给所述主机；
所述主机， 还用于接收至少一个计算机联锁上报的轨道状态信息， 并根 据列车参数信息、 所述轨道状态信息和预配置的线路配置数据为所述列车配 置移动授权许可； 所述主机还用于将所述移动授权许可通过所述综合业务数 字网服务器发送给所述列车， 以控制所述列车的行使。
本发明实施例的 CTCS-3级无线闭塞中心设备及系统， 该无线闭塞中心 设备包括： 主机和综合业务数字网服务器； 所述综合业务数字网服务器， 用 于接收列车发送的包括有列车位置的列车参数信息； 所述综合业务数字网服 务器还与所述主机连接，用于将接收到的所述列车参数信息发送给所述主机； 所述主机， 还用于接收至少一个计算机联锁上报的轨道状态信息， 并根据列 车参数信息、 所述轨道状态信息和预配置的线路配置数据为所述列车配置移 动授权许可； 所述主机还用于将所述移动授权许可通过所述综合业务数字网 服务器发送给所述列车， 以控制所述列车的行使。 釆用本发明实施例的无线 闭塞设备或者系统，能够适用于现有的 CTCS-3级列车适用，从而提高 CTCS-3 级列车的运营效率。 釆用本发明实施例的无线闭塞设备或者系统， 能够适用 于现有的 CTCS-3级列车适用， 从而提高 CTCS-3级列车的运营效率。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍， 显而易见地， 下 面描述中的附图是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在 不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为本发明实施例提供的一种 CTCS-3级的 RBC设备的结构示意图。 图 2为本发明实施例提供的一套 RBU的功能结构图。
图 3为本发明实施例提供 CTCS-3级的 RBC设备的结构图。
图 4为本发明实施例提供的另一种 CTCS-3级的 RBC设备的结构示意图。 图 5为本发明实施例提供的一种 CTCS-3级的 RBC设备的使用状态结构 图。
图 6为图 5所示的 RBC设备的实例图。
图 7为本发明实施例提供的双系双通道通信逻辑示意图。
图 8为本发明实施例提供的 CTCS-3级的 RBC设备的通信连接方式图。 图 9为本发明实施例提供的主机与 ISDN服务器的接口逻辑示意图。 具体实施方式
为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本 发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描 述，显然， 所描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
图 1 为本发明实施例提供的一种 CTCS-3级的 RBC设备的结构示意 图。 如图 1所示， 本实施例的 RBC设备具体可以包括： 主机 10和综合业 务数字网 （Integrated Services Digital Network; 以下简称 ISDN )服务器 11。
本实施例的 CTCS-3级的 RBC设备中的 ISDN网服务器 11用于接收 列车发送的包括有列车位置的列车参数信息， 如接收来自列车的位置报告 和列车数据。 ISDN服务器 11还与主机 10连接， ISDN服务器 11用于将 接收到的列车参数信息发送给主机 10。 主机 10还用于接收至少一个计算 机联锁 （ Computer Based Interlocking; 以下简称 CBI ) 上报的轨道状态信 息， 并根据接收到的列车参数信息、 轨道状态信息和预配置的线路配置数 据为列车配置移动授权 ( Movement Authorization; 以下简称 MA )许可； 主机 10还用于将 MA许可通过 ISDN服务器 11发送给列车， 以控制列车 的行使。
需要说明的是，本实施例的 CTCS-3级的 RBC设备中的 ISDN服务器
11 通过基于铁路全球移动通信系统 （ Global System for Mobile Communications For Railway; 以下简称 GSM-R ) 网络与列车实现通信。 即该 ISDN服务器 11是主机 10和 GSM-R之间的接口， ISDN服务器 11 和主机 10之间通过以太网连接， ISDN服务器 11和 GSM-R网络釆用基本 多路连接（ S2M ) 。 ISDN服务器 11集成了 ISDN 接口卡 （支持 ISDN通 信协议， 例如 ISDN基本速率接口 （ Primary Rate Interface; 以下简称 PRI ) 卡） 。 其硬件平台可以釆用安装 LINUX操作系统的商业通用服务器， 其 功能实现也能符合欧洲无线协议非安全层。 ISDN服务器 11的硬件平台也 可以是基于 Windows NT操作系统的标准工控机， 用以执行欧洲无线标准 的非安全层协议功能。
本实施例的 CTCS-3级的 RBC设备中的 ISDN服务器 11可以同时与 30个列车相通信， 同时处理 30辆列车的信息。 而且本实施例的 RBC设备 中一个主机 10最多可以连接 4个 ISDN服务器 11。 主机 10和 ISDN服务 器 11之间通过外部交换机连接。
本实施例的主机 10可以釆用基于二乘二取二的现货供应的通用服务 器的安全计算机平台实现。 即主机 10 同一时刻有两套完全相同的设备在 工作， 两套设备互为备用， 每一套设备可以称为一个无线闭塞单元（Radio Block Unit, 以下简称为 RBU ) , 本实施例中可以认为每一套设备中包括 RBU1和 RBU2。 例如可以认为 RBU1为主设备， RBU2为备用设备。
图 2所示为本发明实施例提供的一套 RBU的功能结构图。 如图 2所 示， 自底向上可分为六层， 1一 3层为安全平台部分， 提供了整个安全平台 的硬件、 操作系统以及 API接口部分， 这一部分可以用于任何可以釆用二 乘二取二安全平台的应用； 第 4层是应用程序的框架， 提供了一个在安全 平台上编写应用程序的 framework, 根据需要开发不同的安全设备有可能 使用相同或不同的框架； 第 5、 6层则属于 RBC专用的无线闭塞逻辑处理 应用软件部分。
如图 3所示为本发明实施例提供的 CTCS-3级的 RBC设备的主机的结 构图。 如图 3所示， RBC设备的主机由两套 RBU组成， 每一套 RBU中包 括有 A、 B 和 C 三个功能单元构成， 其中 A、 B 为故障-安全处理单元 ( Fail- Safe Processing Unit ； 以下简称 FSPU ) , C为服务处理单元（ Service Processing Unit ； 以下简称 SPU )。每个单元包括计算机平台和软件应用。 由于计算机平台的 CPU本身并不具有安全性， 需要通过单元 A和单元 B 的处理过程来保证安全性。 RBC的主要功能分为安全任务处理（无线闭塞 逻辑处理应用软件）和非安全任务处理（服务应用软件） ， 安全任务处理 由故障-安全处理单元（ 和8 ) 实现， 非安全任务处理由服务处理单元 C 实现。应用软件通过应用程序编程接口（Application Programming Interface; 以下简称 API)与操作系统、 系统硬件接口。
主机 10中的两套 RBU可以分别釆用如下三种工作状态： 工作模式、 热备模式和冷备模式进行工作。
两套 RBU可以釆取如下的模式组合进行工作： 工作模式与热备模式、 工作模式与冷备模式。
正常工作时， 两套 RBU按照工作模式与热备模式的组合进行工作： 正常启动后，有一套 RBU工作在工作模式，另一套 RBU工作在热备模式。 处于工作模式的 RBU 负责一切逻辑运算处理， 以及与外部信息的交互， 处于热备模式的 RBU不做逻辑处理与运算， 不与外界进行信息交互， 只 接受工作模式的 RBU所发送的数据以确保内部状态与对方相同， 当工作 模式的 RBU发生故障时， 该 RBU将导向安全侧， 热备模式的 RBU能在 规定时间内完成从待机到在线状态的切换， 进入工作模式。 该时间值从工 作模式的 RBU检测到一个故障情况并决定停机开始， 到热备模式的 RBU 检测到该状态变化为止。 导向安全侧后的原工作模式 RBU将重新启动， 与当前处于工作模式的 RBU建立通信会晤后， 进入热备模式继续运行。 此外也可以通过人工命令进行双系切换， 即把热备模式的 RBU切换为工 作模式， 工作模式的 RBU切换为热备模式。
对于两套 RBU按照工作模式与冷备模式的组合进行工作时： 此时两 套 RBU中处于工作模式的 RBU正常工作， 另一 RBU没有收到处于工作 模式的 RBU所发送的即时数据， 即处于冷备模式， 例如该 RBU未上电启 动时。 一旦工作状态的 RBU 出现故障， 整个系统直接导向安全侧， 没有 正处于热备模式的 RBU可以立即切换为工作模式继续工作， 降低了设备 的可用性。 在此模式下， 需要维护人员进行确认， 才能监控列车的运行， 从而确保系统安全性和可用性。
每一个 RBU中的三个功能单元 A、 B和 C釆用现货供应的通用服务 器， 便于部件釆购， 又可以及时的进行升级换代， 以提供更好的性能。 两 个独立的故障-安全处理单元（ FSPU ) A和 B, 要求釆用不同的 CPU和操 作系统 （其中 CPU字节序应为一个大端、 一个小端， 操作系统要求均符 合 POSIX标准，在本 RBC系统中， A釆用 Intel的 i386的 CPU和 Freebsd 操作系统， B釆用 PowerPC的 CPU和 Linux操作系统 ) ； 软件方面两个 FSPU实现相同的任务， 以构成 2取 2结构， 即所有输入、 输出以及运算 结果等都要经过交叉比较确认一致才认为正确。 为满足安全完善度（SIL ) 4级， 交叉比较中的任何偏差、 程序溢出、 存储和时钟校核不正确都会引 起 FSPU导向安全， 并同时切换至备用的 RBU。
服务处理单元实现对其他外部单元或设备和系统的输入 /输出等服务 功能， 将从调度集中 （ Centralized Traffic Control; 以下简称 CTC )、 CBL 临时限速服务器 （Temporary Speed Restriction Server, 以下简称 TSRS ) 等外接设备接收的信息进行解析分配发送给两个 FSPU, 并将从 FSPU接 收到的信息发送给外部单元或设备。 当在线 RBC 系统故障时负责完成至 备用 RBC的切换， 以及对外发送报警、 记录和存储日志等。
RBU 内部各机以及两套 RBU之间的信息交互通过两台内部交换机 ( DSW1和 DSW2 ) 进行， RBU与外部的信息交互 （如与 ISDN服务器、 监测机、 CBI等） 则通过两台外部交换机 ( ESW1和 ESW2 ) 完成， 通过 对外部交换机划分 VLAN从而使 RBC通过不同的网段与外部交互信息， 从而达到信息的隔离。
RBU的应用逻辑处理软件部分， 分为 3个层次： 即一般产品、 一般应 用和特定应用。
故障-安全应用软件就是一般产品， 实现基于 CTCS-3级规范的列车监 控规则。 包括无线闭塞逻辑核心软件， 以及与适配软件部分的通用接口。 无线闭塞逻辑负责监督列车状态， 并基于列车报告的状态， 来自 CBI的进 路信息， 静态线路基础数据和临时限速来确定列车的移动授权（或紧急消 息） 。 这一部分核心逻辑对所有 CTCS-3级的线路保持完整。
故障-安全适配软件是指一般应用， 包含特定用户的操作规则， 以及与 外部设备的接口适配， 例如与 CBI、 TSRS和其他可用的外部系统的接口 适配。 这是由于， 在不同的线路上， RBC所连的外接设备可能是不同厂家 生产的各种不同型号的产品， 或是具体的运营规则有变化， 因此需要对其 进行适配。
适配数据是指一般应用使用的配置数据 （例如： IP地址， 接口超时， 对象传输数据） ， 适配数据是一般应用的一部分。
工程配置数据是指一般产品使用的站场数据（例如： 基础构造数据和 其他应用的特性数据） ， 它属于特定应用。
这种三层设计， 可以比较容易的实现应用数据修改， 例如站场布局改 变， 只需改变工程配置数据； 若特定线路运营规则变化或釆用了不同型号 的设备， 只需修改适配部分软件， 而核心的系统软件和所有的硬件保持不 变。
本实施例的 RBC设备，通过釆用 ISDN服务器用于接收列车发送的包 括有列车位置的列车参数信息； ISDN服务器还与主机连接， 用于将接收 到的所述列车参数信息发送给主机；主机还用于接收至少一个 CBI上报的 轨道状态信息， 并根据列车参数信息、 轨道状态信息和预配置的线路配置 数据为列车配置 MA许可； 主机还用于将 MA许可通过 ISDN服务器发送 给列车， 以控制列车的行使。 釆用本实施例的技术方案， 能够为现有技术 的 CTCS-3级列车提供一种 RBC设备，从而提高 CTCS-3级列车的运营效 率。
图 4为本发明实施例提供的另一种 CTCS-3级的 RBC设备的结构示意 图，如图 4所示， 本实施例的 CTCS-3级的 RBC设备在上述实施例一的基 础上， 还可以进一步包括监测机 12。
监测机 12的硬件和操作系统应与上述实施例中的主机 10中的工作状 态的设备即工作状态的 RBU中的 C单元硬件和操作系统类型相同， 并与 主机 10安装在同一个机架上。 监测机 12有四个网络接口， 均与外部交换 机相连。 其中两个通过端口镜像技术与主机 10连接， 用于检测主机 10与 外接设备之间的连接状态以及主机内部两个 RBU之间的连接状态， 如检 测主机 10中工作状态的 RBU与外接设备之间的信息交互， 并分析得出工 作状态的 RBU和外接设备之间的工作状态以及通信连接状态。 这里的外 接设备可以为 CBI、 TSRS和相邻的 RBC设备。 监测机 12还用于检测工 作状态的 RBU与 ISDN服务器 11之间的工作状态以及通信连接状态。
本实施例的 CTCS-3级的 RBC设备与相邻的 RBC设备相连， 能保证 通过 RBC-RBC边界的列车获得 MA的一致性， 列车不减速通过两个相邻 RBC的边界。 本实施例的 RBC设备与 CBI连接， 能够获取 CBI上报的该 CBI所负责的区域内的轨道状态信息。 本实施例的 RBC设备与临时限速 服务器 TSRS连接， 用于接收该 TSRS上报的在某位置处临时设置的速度 限制信息等。
本实施例的 CTCS-3级的 RBC设备还可以包括接口服务器 13。 该接 口服务器 13分别与主机 10和 CTC连接，用于将主机的状态报告给 CTC, 并接收 CTC所发出的命令或消息转发给相应的 RBC设备的主机。 还包括 维护终端 14, 该维护终端 14分别与接口服务器 13和监测机 12连接， 用 于显示接口服务器 13和监测机 12的状态。 具体地， 该维护终端 14与监 测机 12、 接口服务器 13相连并获取它们所发送的内部状态以及通信连接 状态等信息， 以图形、 声音等方式显示于人机交互界面， 并接受维护人员 下达的命令， 从而实现对 RBC设备的维护与操作。 这样， 监测机 12的另 外两个端口与维护终端 14相连接， 将检测到的工作状态的 RBU和外接设 备之间的工作状态以及通信连接状态、 以及检测到的工作状态的 RBU与 ISDN服务器 11之间的工作状态以及通信连接状态等监测信息发送给维护 终端 14, 以供维护终端 14显示。
本实施例的 CTCS-3级的 RBC设备中还可以包括司法记录器 （ RBC-
Juridical Recording Unit; 以下简称 R-JRU ) 15。 该司法记录器 15和主机 10连接， 该司法记录器 15用于记录主机 10中的信息。 具体地用于获取并 记录 RBC设备中的主机 10中的各种逻辑处理、运算、控制、接口等信息， 存储于其上， 其记录可作为司法依据。
本实施例中， 接口服务器 13 可以由两台现货供应的完全相同的通用 服务器及相应的软件构成， 与司法记录器 15 安装在同一个机拒。 单独一 台通用服务器即可实现接口服务器的功能， 两台服务器互为备用， 实现冗 余配置。 接口服务器 13 实现主机 10与 CTC之间的信息交互功能。 需要 说明的是， 一个接口服务器 13最多可以同时与 9个 RBC设备的主机相连 接， 并与对应的一套维护终端 14连接。
接口服务器 13实现的接口功能可以包括如下接口：
( 1 ) 主机 10和接口服务器 13的接口；
( 2 ) 接口服务器 13和 CTC的接口；
( 3 ) 接口服务器 13和维护终端 14的接口；
( 4 ) 接口服务器 13和司法记录器 15的接口。
当同一个接口服务器 13连接有多个 RBC设备的主机 10时， CTC通 过接口服务器 13向 RBC设备的主机 10发送消息， 接口服务器 13能判断 将该消息传送至哪个 RBC设备的主机 10。 RBC设备的主机 10也可以把 其当前工作状态、 列车运行状态以及各种警告消息通过接口服务器 13 向 CTC发送。 接口服务器 13记录 RBC设备的主机 10和其自身的报警和事 件信息， 每则信息均保存相应的时间戳， 以备检查。
本实施例中的维护终端 14允许维护人员使用 RBC中的维护、 诊断等 功能。 需要说明的是， 一个维护终端 14可以最多与 15个 RBC设备的监 测机 12相连接， 与之连接的 RBC设备的主机 10的工作状态、 RBC设备 的主机 10与其它外接设备的通信状态以及与 RBC设备的主机 10的相关 的警告将在该维护终端 14上显示。 此外， 所有与之连接的 RBC设备的控 制范围内的站场运行图以及列车运行状况也都显示于终端图形界面上。
本实施例中的维护终端 14 可以记录所接收的事件和信息， 并可以根 据记录进行运营场景回放。 此回放功能可支持有关人员查阅记录事件（回 放功能只能在离线环境下使用） ， 此外， 还能在特定事件或不同的时间点 上开始播放和停止，并可以暂停。维护终端 14还可以在报警窗口显示 RBC 设备的所有事件通知和报警。 报警根据不同类型进行区分， 如信息源、 报 警代码、 报警等级等等。 当 RBC设备发生重启或某通信连接断开等严重 故障时， 维护终端 14将发出声音报警提醒维护人员。
需要说明的是， 实际应用中， 司法记录器 15与接口服务器 13位于同 一机拒， 由一台现货供应的通用服务器及相应的软件构成。 司法记录器 15 与 RBC设备的主机 10相连接， 由 RBC设备的主机 10将各种控制、 接口 等信息推送给司法记录器 15 进行记录， 其记录可作为司法依据。 信息和 事件的记录功能基于计算机硬件平台和以太网数据通信来实现。 司法记录 器 15记录的用于系统事故后的故障调查。 而且司法记录器 15还提供工具 以支持对日志的分析， 可以在 CD/DVD上对日志进行存档。
需要说明的是，上述实施例的 CTCS-3级的 RBC设备中还可以包括密 钥管理工具 16和工程配置工具 17。 该密钥管理工具 16与主机 10连接， 但是该密钥管理工具 16为离线工具， 用于分别为主机 10提供与列车、 外 接的地面安全设备（包括 CBI、 TSRS、 相邻 RBC )之间通讯的通讯密钥。 由于列车与主机 10之间的通讯、 外部设备与主机 10之间的通讯， 在一段 时间内通讯双方都需要按照通信密钥进行通信。 该密钥管理工具 16就是 用于向主机 10提供通信的各种密钥， 以确保该主机 10与列车、 外接设备 之间的通讯。 该密钥管理工具 16可以看作是釆用软件制作的工具， 能够 提供在一段时间内有效地动态密钥。 需要说明的是， 在列车、 外接设备也 分别设置有对应的密钥管理工具， 用于提供与 RBC设备中的主机 10中获 取的密钥对应的密钥。 工程配置工具 17用于为主机 10提供预配置的线路 配置数据； 工程配置工具 17还用于向主机 10提供主机 10的 ip地址和通 信的端口。 该工程配置工具 17是根据列车行驶的轨道位置处的地形地貌 等信息配置的一些线路配置数据。 如图 5所示为本发明实施例提供的一种 RBC设备的使用状态结构图。 如图 5所示， 显示有该 RBC设备与外接设 备的连接关系。 图 6为图 5所示的 RBC设备的实例图。
本实施例的 CTCS-3 级的 RBC 设备， 能够适用于为现有技术的 CTCS-3 , 从而提高 CTCS-3列车的运营效率。
需要说明的是， 上述实施例的 RBC设备的通信方式分为内部通信方 式和外部通信方式。
为保证内外部通信不互相干扰， RB C主机内部的通信均通过两个内部 交换机 DSW1和 DSW2进行， 可以参考上述图 6。 内部通信包括双系数据 传输通信： Al-A2、 Bl-B2、 C1-C2; 双机比较通道： A1-B1、 A2-B2; 故 障-安全处理单元与服务单元之间的通信通道： A1-C1、 B1-C1、 A2-C2、 B2-C2。 通信釆用 TCP/IP协议， 通过增加 CRC64校险以确保数据的正确 传递。
RBC主机与接口服务器、 ISDN服务器、 CBI、 TSRS、 相邻 RBC之间 的通信， 均由 C机通过外部交换机 ESW1和 ESW2完成。 为了保证通信的 安全， 通过将外部交换机设置 VLAN, 为与不同外设的连接配置不同网段 地址， 实现通信隔离。
本实施例的 CTCS-3级的 RBC设备通过安全接口或非安全接口与外部 系统交换信息， 安全接口的信息编码和传输设计完全符合 RSSP-2安全通 信协议。
RBC 设备实现的安全接口包括 RBC-CBI 接口， RBC-RBC 接口，
RBC-TSRS接口。 与 CBI、 TSRS、 相邻 RBC之间的通信均通过外部交换 机连接至信号安全数据网 （客运专线信号系统安全数据网） 实现， 并釆用 双系双通道的符合 RSSP-Π安全通信协议冗余通信技术，即 RBC与一外接 设备之间共有 8条通信通道， 逻辑示意图如下所示， 其中双系分别用左系 ( L )和右系 （R )表示。 如图 7所示为本发明实施例提供的双系双通道通 信逻辑示意图。
以与 CBI的通信为例， RBC设备的通信连接方式如图 8所示。
RBC设备与 ISDN服务器之间的通信通过外部交换机实现， 釆用双通 道安全冗余通信技术， 釆用内部安全通信协议。 主机与 ISDN服务器的接 口逻辑示意图如图 9所示。 RBC设备与接口服务器的通信釆用封闭的冗余 以太网， 使用基于 TCP/IP协议的双系双通道冗余通信技术， 由于并非安 全接口， 所以不使用安全通信协议， 为确保通信内容的正确， 在消息中增 加 CRC32校验。 其接口逻辑示意图与图 7同。
RBC设备与 R-JRU之间的通信釆用基于 TCP/IP双通道冗余通信技 术， 并增加 CRC32校验。 其接口逻辑示意图与图 7类似。
RBC设备与列车的车载设备的通信， 是通过 ISDN服务器与 GSM-R 网络相连， 从而实现与车载设备的无线通信， 为了确保通信的安全， 釆用 了无线安全通信协议。
本发明实施例还提供一种 CTCS-3级的 RBC系统。本实施例的 CTCS-3 级的 RBC系统，具体还可以包括至少一个上述实施例的 CTCS-3级的 RBC 设备。 该 CTCS-3级的 RBC设备中至少包括一个主机和 ISDN服务器。 在 RBC设备中 ISDN服务器用于接收列车发送的列车参数信息。 ISDN 服务器还与主机连接， ISDN服务器用于将接收到的列车参数信息发送给 主机。 主机还用于接收至少一个 CBI上报的轨道状态信息， 并根据列车参 数信息、 轨道状态信息和预配置的线路配置数据为列车配置 MA许可； 主 机还用于将 MA许可通过 ISDN服务器发送给列车， 以控制列车的行使。
需要说明的是， 本实施例的 CTCS-3级的 RBC系统中的各 RBC设备 中还包括： 监测机。 监测机与主机连接， 监测机用于检测主机与外接设备 的连接状态。 详细可以参考上述实施例的记载， 在此不再赘述。
需要说明的是，本实施例的 CTCS-3级的 RBC系统还包括有接口服务 器。 该接口服务器分别与各 RBC设备和 CTC连接， 用于将各 RBC设备 的状态报告给 CTC, 并将 CTC发出的消息转发给相应的 RBC。
需要说明的是，本实施例的 CTCS-3级的 RBC系统还包括有维护终端。 该维护终端分别与各 RBC设备中的接口服务器和监测机连接， 用于显示 RBC内外部通信连接状态、显示接口服务器和监测机的状态。 本实施例的 CTCS-3级的 RBC系统还可以包括司法记录器；司法记录器分别与各 RBC 设备中的接口服务器和主机连接， 用于记录各 RBC设备中的接口服务器 中的信息和主机中的信息。
本发明实施例的 RBC系统，能够为现有的 CTCS-3级提供适用的 RBC 系统。
最后应说明的是： 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对 其限制； 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通 技术人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修 改， 或者对其中部分技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换， 并不 使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种 CTCS-3级无线闭塞中心设备， 其特征在于， 包括： 主机和综合 业务数字网服务器；
所述综合业务数字网服务器， 用于接收列车发送的包括有列车位置的列 车参数信息；
所述综合业务数字网服务器还与所述主机连接， 用于将接收到的所述列 车参数信息发送给所述主机；
所述主机， 还用于接收至少一个计算机联锁上报的轨道状态信息， 并根 据列车参数信息、 所述轨道状态信息和预配置的线路配置数据为所述列车配 置移动授权许可； 所述主机还用于将所述移动授权许可通过所述综合业务数 字网服务器发送给所述列车， 以控制所述列车的行使。
2、 根据权利要求 1所述的设备， 其特征在于， 还包括监测机， 所述监测 机与所述主机连接， 所述监测机用于监测所述主机与外接设备的连接状态以 及主机内部各部分的连接状态； 所述主机内包括主设备和备用设备。
3、 根据权利要求 2所述的设备， 其特征在于， 所述外接设备包括所述至 少一个计算机联锁、 临时限速服务器和 /或相邻的无线闭塞中心设备。
4、 根据权利要求 3所述的设备， 其特征在于， 当所述外接设备为所述临 时限速服务器时， 所述主机用于接收所述临时限速服务器下达的临时限速命 令， 并将所述临时限速命令转发给所述列车；
当所述外接设备为所述与之相邻的无线闭塞中心设备时， 所述主机用于 向所述与之相邻的无线闭塞中心设备发送或接收所述与之相邻的无线闭塞中 心设备发送的列车移交信息， 以确保所述列车不减速通过两个相邻无线闭塞 中心设备的边界， 实现对所述列车控制权的移交。
5、 根据权利要求 2所述的设备， 其特征在于， 还包括接口服务器， 分别 与所述主机和调度集中连接， 用于将所述主机的状态报告给所述调度集中， 还用于接收所述调度集中发出的信息并转发给所述主机。
6、 根据权利要求 5所述的设备， 其特征在于， 还包括维护终端， 所述维 护终端分别与所述接口服务器和所述监测机连接， 用于显示所述接口服务器 和所述监测机的状态。
7、 根据权利要求 5所述的设备， 其特征在于， 还包括司法记录器； 所述 司法记录器与所述主机连接， 用于记录所述主机中的信息。
8、 根据权利要求 5所述的设备， 其特征在于， 还包括密钥管理工具， 用 于分别为所述主机提供与所述列车、 所述外接设备之间通讯的通讯密钥。
9、 根据权利要求 1-8任一所述的设备， 其特征在于， 还包括工程配置工 具， 用于为所述主机提供所述预配置的线路配置数据。
10、 一种 CTCS-3级无线闭塞中心系统， 其特征在于， 包括至少一个无 线闭塞中心设备； 各所述无线闭塞中心设备， 包括： 主机和综合业务数字网 服务器；
所述综合业务数字网服务器， 用于接收列车发送的列车参数信息； 所述综合业务数字网服务器还与所述主机连接， 用于将接收到的所述列 车参数信息发送给所述主机；
所述主机， 还用于接收至少一个计算机联锁上报的轨道状态信息， 并根 据列车参数信息、 所述轨道状态信息和预配置的线路配置数据为所述列车配 置移动授权许可； 所述主机还用于将所述移动授权许可通过所述综合业务数 字网服务器发送给所述列车， 以控制所述列车的行使。
11、 根据权利要求 10所述的系统， 其特征在于， 各所述无线闭塞中心设 备中还包括： 监测机， 所述监测机与所述主机连接， 所述监测机用于检测所 述主机与外接设备的连接状态。
12、 根据权利要求 10所述的系统， 其特征在于， 还包括： 接口服务器， 分别与各所述无线闭塞中心设备和调度集中连接， 用于将各所述无线闭塞中 心设备的状态报告给所述调度集中， 还用于接收所述调度集中发出的信息并 转发给所述主机。
13、 根据权利要求 12所述的系统， 其特征在于， 还包括： 维护终端， 所 述维护终端分别与各所述无线闭塞中心设备中的所述接口服务器和所述监测 机连接， 用于显示所述各无线闭塞中心设备内、 外部通信连接状态、 所述接 口服务器和所述监测机的状态。
14、 根据权利要求 12所述的系统， 其特征在于， 还包括： 司法记录器， 所述司法记录器分别与各所述无线闭塞中心设备中的所述接口服务器和所述 主机连接， 用于记录各所述无线闭塞中心设备中的所述接口服务器中的信息 和所述主机中的信息。
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