RBC设备常见无线连接超时原因分析.pdf
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1、86T技术交流ECHNOLOGICAL EXCHANGERBC设备常见无线连接超时原因分析夏朋亮(中国铁路西安局集团有限公司西安高铁基础设施段,西安 710000)摘要:主要阐述目前国内无线连接超时的现状,重点探讨 CTCS-3 级列控系统常见无线连接超时的原因分析,对无线连接超时故障进行定义和阐释。结合目前管内高铁的实际情况,以地面设备 RBC 侧导致无线连接超时的故障为例,对常见无线连接超时原因及处置流程进行分析总结,并提出分析方法及应对措施。关键词:CTCS-3 级列控系统;无线连接超时;无线闭塞中心中图分类号:U284.48 文献标志码:A 文章编号:1673-4440(2023)10
2、-0086-06Cause Analysis of Common Wireless Connection Timeout Faults of RBC EquipmentXia Pengliang(Xian High-speed Railway Infrastructure Depot,China Railway Xian Group Co.,Ltd.,Xian 710000,China)Abstract:This paper mainly describes the current situation of wireless connection timeout in China,and pr
3、ovides a cause analysis of the common wireless connection timeout faults of the CTCS-3 train control system.Taking the wireless timeout faults case by the wayside equipment RBC as an example,it provides a defi nition and an interpretation of wireless connection timeout faults,and considers the actua
4、l situation of the high-speed railways under the management of Xian Railway Bureau.On this basis,it provides the cause analysis and summarizes the disposal procedures of common wireless connection timeout faults.It also puts forward reasonable suggestions on analysis methods and countermeasures.Keyw
5、ords:CTCS-3 train control system;wireless connection timeout;radio block centerDOI:10.3969/j.issn.1673-4440.2023.10.016收稿日期:2022-07-18;修回日期:2023-08-06作者简介:夏朋亮(1984)男,工程师,硕士,主要研究方向:车地传输信息分析研究,邮箱:。1目前无线连接超时现状CTCS-3(简称 C3)无线连接超时处理涉及通信、信号两个专业,影响因素较多,是目前国内较难解决的一个问题,国内许多高校及相关科研单位正在努力研究。C3 无线连接超时是指车载设备与RBC
6、 通信过程中,由于 GSM-R 网络、车载 ATP或无线闭塞中心(RBC)等原因,引起车载与 RBC通信异常中断,RBC 无法对列车进行控制。C3 无线连接超时是影响 C3 级列控系统安全稳定运行的重要问题,由无线连接超时引起的 C3 降至 C2 级,严重影响高铁的运输效率。因此,通信、信号维护铁路通信信号工程技术(RSCE)2023年10月,第20卷第10期87技术交流TECHNOLOGICAL EXCHANGE单位应准确分析、判断 C3 超时原因,及时消除造成超时的隐患,进一步减少超时对列车运行的影响。C3 级列控系统主要由车载列控系统(ATP)、铁路专用移动通信网络(GSM-R)、无线闭
7、塞中心(RBC)3 部分及其他地面设备组成。RBC 根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可(MA),并通过 GSM-R 无线通信系统将 MA、线路参数、临时限速等信息传输给 ATP 车载设备,同时通过 GSM-R 无线通信系统接收车载设备发送的位置和列车数据等信息。CTCS-3 列控系统无线超时,即车载在 T_NVCONTACT 时间内未收到任何来自RBC 的应用层消息。无线超时发生后,车载 ATP将通过 DMI 提示司机无线连接超时,同时控制列车输出最大常用制动。2无线超时类故障分析基本步骤以西安局管内 RBC 为例,郑西 RBC 的通信日志,主要包含 RBC 与地面子系统之间(RBC-C
8、TC、RBC-CBI、RBC-TSRS 和 RBC-RBC)以及 RBC 与车载之间的通信日志。在发生 C3 无线连接超时后,基于车地闭环监测链,综合对比分析 RBC 设备地面数据及各接口监测数据,其各接口监测位置如图 1 所示,确定故障点,提出处理措施建议。基本分析步骤如下。1)检查 RBC 地面设备,确认设备对应各板卡是否运行正常,与其他连接设备是否通信正常。2)下载 RBC 日志数据,并分析 RBC-CC 传输层(L4 层)和网络层(L3 层)的日志数据,查看车地双方是否按照规范发送相应数据包,以及对方是否正常收到所需的数据包,确定 C3 数据层面的拆链原因。3)下载 RBC 业务监测数
9、据,分析是否启动定时器等,与 RBC 日志数据分析进行对比,再次确认超时原因。4)将数据发送各自厂家协助分析,进一步确认超时故障原因。5)通过综合对比各个接口的数据和 RBC 地面数据来最终确定超时原因。图各接口监测位置示意Fig.1 Locations of interface monitoringCTCS-车载设备安全计算机安全计算机MTlGSM-R接口车载lGSM-R、Um监测(AMS)地面既有三接口监测Um接口Abis接口A接口PRI接口BTSBTS/TRAUMSC/IWFISDN服务器无线传输单元(RTU)CTCS-车载设备GSM-R网络3典型故障案例分析以西安局管内高铁发生的无线连
10、接超时典型故障为例,简述故障发生时数据分析方法及处理措施。1)2021 年 7 月 19 日 15:12,由兰州局 CRH 380B-5829-01 车 担 当 的 G3181(300T)次 运 行至徐兰高铁线茂陵东辅助所杨陵南站间下行线1 111 km 100 m 处,因无线连接超时由 C3 级降为 C2 级运行。如图 所示,从日志数据分析看,:CC图西宝RBC CC syslog日志Fig.2 Syslog log of RBC1 CC1 of Xian-Baoji High-speed Railway系统日志显示:CC 开始重启。CC 启动时,CC 系统时间较北京时间有 个时区差异,此时
11、时间未经No.10夏朋亮:RBC设备常见无线连接超时原因分析88T技术交流ECHNOLOGICAL EXCHANGE校时不准:CC 系统日志显示:CC 启动完成并进行系统校时。由于 CC1 重启,CC1 与外部通信中断,重启后与外部通信逐渐恢复。原因为西宝 RBC1 CC1 板卡异常重启,造成 RBC1 CC1 与外部通信中断,引起 G3181 次无线连接超时。2)2021 年 4 月 30 日 16:03,G833 次(西 安动车段 CRH380AL-2591 号,广州南至西安北,西安机务段值乘)运行至徐兰高铁线临潼东站西安北站间下行线 1 070 km 500 m 处无线连接超时,由 C3
12、 级转 C2 级运行。查看 RBC5 的 CC 日志,发现郑西 RBC5 发生3 系宕机。原因为 RBC5 收到该车尾部(即最小安全后端)进入 C2 区域的位置报告,判定 C9308 次列车的 C3/C2 等级转换流程已完成,并为该车更新基于 BSL1 应答器的 MA,但该 MA 中又包含 C3/C2 等级转换执行应答器信息。RBC5 按照 MA 中的C3/C2 等级转换信息再次启动 C3/C2 等级转换流程。由于该车已完成 C3/C2 等级转换,RBC 5 按照其安全处理逻辑判断列车编号无效并触发宕机。最后通过修改郑西 RBC5 软件问题得以解决。3)2021 年 8 月 27 日 18:4
13、0,G2024 次(郑州动车段 CRH380B-5802,300T)运行至杨陵南站至茂陵东辅助所间上行线 K1118+500 处无线连接超时,C3 转 C2 模式运行(未停车),19:03 运行至西安北站临潼东站间上行线 K1065+500 处恢复 C3级运行,未影响列车。综合分析 RBC 日志和 RBC 业务监测数据:18:21:54 18:40:57 L3 层 大 量 连 续 出 现 FALC Loss of alignment 信息(表示从 MSC 来的物理层帧有异常),车-地信息交互异常,18:39:27 RBC主动发送安全连接断开。结合通信关于机械室 2 M 缆施工如更换 2 M缆倒
14、切有关 RBC 业务时,由于 2 M 同轴电缆芯较为灵敏,往往会出现因通信不畅而导致无线连接超时,依据 RBC 侧数据分析经验,可提前预判网络通信不好所引起的无线连接超时,如图 3 所示。4RBC侧无线连接超时分析及处置流程C3 级列控系统日常的无线连接超时现状,依据国铁集团和中国铁路西安局集团有限公司电务部关于 C3 无线通信超时分析的要求,为规范西安高铁基础设施段 C3 无线通信超时分析流程,减少无线连接超时对高铁运输的影响,深入分析查找 C3 无线通信超时问题原因。按照“谁发现、谁发起”的原则,对发现的无线连接超时报警信息,由发起方及时联系配合方进行配合分析,确定其故障原因。4.1无线连
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