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1、上海地铁二号线车地通信系统分析摘要:介绍了上海地铁二号线ATC信号系统中TWC子系统硬件设备,分析了通信传输的数据格式以及TWC子系统实现列车程序停车功能的过程。关键词:列车自动控制 车地通信 非安全仿真逻辑 连续发送模式 车地通信(TWC)是在ATC信号系统中,实现车载设备与轨旁设备之间数据信息传输的非安全1 通信格式通信子系统,分为车载TWC和轨旁TWC。1.1 NVLE与轨旁串行通信控制板之间的通信要功能:①保持大部分信息在轨旁TWC和车载NVLE与轨旁车地串行通信控制板之间的通信TWC之间的通信过程中不变;②支持列车在ATO信息。上海格式包括:信息头、TWC地址
2、、车辆永久编号息结束符。NVLE至轨旁TWC的控制数据包括:轨道编号、目的地编号、主控时钟、ATP命令(静态出发测试、车门测试)、ATO命令(跳停本站、跳停下一站、取消跳停、惰行设置、惰行取消、关门、运行等级设置、停站时分、轨旁TWC与NVLE的链路状态、站台停车制动率)。轨旁TWC至NVLE的表示数据包括:轨道编号、ATP报警(紧急制动、溜车检测、制动释放故障、摩擦制动故障、ATP故障、备用模式、非计划停车、失去机车信号、允许开门、耦合状态、紧急全常用制动命令)、ATO报警(轮径不符、TWC链路故障、超过或低于限速、ATC模式改变)、ATP状态(开门、关门、运行方向、位
3、置、时钟、下一区段频率、ATC遥控串行链路故障、ATC模式、全常用制动)、ATP诊断(静态测试状态、门循环测试状态)、目的地编号、ATO状态(运行等级、ATO释放保持、列车原始编号输入、跳停本站、跳停下一站、停站制动率、惰行模式、列车停站、司机编号、列车长度)。NVLE以250ms为查询周期,通过RS2485串行接口发送数据信息(信息头FC),轮询每个轨旁TWC。轨旁TWC根据地址码响应对应的正确信息,并且存入缓冲器,作为下一个发送给车载TWC的信息。同样它发送相应的响应信息(信息头F1或F2)时,NVLE接收来自相关单元的有效信息。当NVLE要求轨旁TWC与车载TWC通
4、信时,NVLE发送1个转换到半双工通信模式的信息(信息头FE),强迫轨旁TWC转换到半双工通信模式。1.2 轨旁TWC与车载TWC之间的通信轨旁TWC与车载TWC之间的通信,通过轨旁环线和车载天线完成,信息内容遵循表1所示的信息头定义。表1 轨旁TWC与车载TWC之间的信息头定义轨旁TWC通过其接收/发送板、耦合单元、TWC环线,与车载串行通信控制板之间进行信息交换。车载串行通信控制板通过车载TWC接收/发送板、接收/发送天线与轨旁串行通信控制板之间进行信息交换。轨旁TWC与车载TWC之间的通信采用基于线圈感应的移频键控半双工通信方式,传输速率为4800b/s,2信号载频
5、为64kHz。轨旁TWC的串行通信控制板将收到来自NVLE的信息,经过缓冲、编码和格式化后,由轨旁Rx/Tx板把RS2232串行数据变成移频键控信号,再通过耦合单元发送到轨旁TWC环线上。轨旁TWC发送给车载TWC的信息格式包括:信息头、PVID、控制数据、CRC16位校验码及信息结束符等,其中控制数据包括轨道编号、目的地编号、主控时钟、ATP命令和ATO命令。来自车载TWC天线的串行数据,在列车通过轨旁TWC环线时,经由耦合单元传送到轨旁Rx/Tx板,转换成RS2232极性数码序列,送到轨旁串行通信控制板,再通过RS2485接口传送到NVLE。车载TWC发送给轨旁TWC
6、的信息格式包括信息头、ETA(用于启动轨旁双向通信的预定到达时间)、PVID、表示数据、CRC16位校验码、信息结束符,其中表示数据包括轨道编号、ATP报警和ATP状态。2 程序停车功能上海地铁二号线的车地通信系统支持列车的自动程序停车功能。当列车进入站台接近区段时,轨旁TWC启动连续传输模式(CTM),这样,当列车经过轨旁TWC环线的交叉位置时,车载TWC就能检测到环线磁路的变化。每个环线的交叉位置都记录在车载ATC的数据库中。当列车进入站台区域并且车载TWC天线检测到轨旁TWC环线时,车载ATC系统通过车载TWC发送1个预定时间(ETA)。在ETA不为零的时间段,轨旁
7、TWC保持连续传输模式,车载ATC系统根据程序停车曲线启动自动停车程序,通过环线固定交叉位置的坐标。不断地修正程序停车曲线。在这期间,如果NVLE控制轨旁TWC改变发送数据时,ATO命令会通过轨旁TWC立即传送给列车,并且强迫轨旁TWC转换到半双工通信模式。如果轨旁TWC没有改变发送数据,那么它将一直保持连续传输模式,车载TWC不能改变轨旁TWC正在运行的发送模式。当ETA为零时,轨旁TWC在下一个250ms的通信周期内改为半双工通信模式,车载ATC系统将在此周期内,完成列车的定点对位停车。综上所述,上海地铁二号线TWC系统车
