浅谈西宝客专RBC体系结构及其应用

王静

摘 要：RBC根据联锁系统中锁闭的进路，将移动授权指令通过GSM-R发送到列车上，从而替换了常规信号系统中的道旁信号，是以计算机软硬件和网络通信为主要技术手段控制列车安全运行的信号系统。

关键词：RBC TMR 结构组成

中图分类号：U216 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（c）-0043-02

1 RBC简介

RBC（Radio Block Centre，无线闭塞中心）系统是CTCS-3级列控系统的核心设备，依靠GSM-R及以太网等系统通信，根据从外部地面系统（列控中心，联锁设备，车站CTC分机等）接收到的信息（即股道占用，进路信息，临时限速等），同时通过GSM-R接收车载发送的列车位置信息以及其他列车参数信息，生成列车控制命令，主要是提供行车许可，以及线路上的临时限速，过分相等信息，使列车在RBC管辖范围内的线路上安全运行，完成列车间隔控制和列车防护。

2 西宝客专RBC结构组成

西宝客专全线共设RBC1、RBC2两套RBC设备，其中RBC1包含咸阳秦都、杨凌南，RBC2包含岐山、宝鸡南，采用集中放置在西安，通过接入专用安全数据网实现全线设备互联，每个RBC可同时接受、管理30辆列车，实现3分钟追踪间隔保护。

西宝客专RBC系统由TMR子系统（包括西宝RBC1、RBC2主控机柜和RBC通信机柜）、ART子系统（包括ART机柜，OT操作平台和D&M诊断维护平台）和SECAP子系统（电源系统）组成。

RBC1、RBC2主控机柜采用三取二的体系结构，主要包括通信单元CC（由MVME 6100+PMC610 CPU构成），主控单元TMR（主控MVME6100+TVME8240A），表决单元及电源模块。通信单元包括主用CC与备用CC，其功能完全相同，两个CC以相同的方式工作，两个CC间互不通信，每个CC都通过单独的LAN与每个TMR相连接，因此，使用了3个物理和功能上独立的LAN，通过机柜背面3个4端口交换机实现，而8口交换机用于安装在设备柜与风扇诊断盘内的所有MVME6100盘的诊断端口的连接，实现与其他地面设备（如IXL，TSRS，相邻RBC）通信的接口，以及与GSM-R网络的通信接口，主要实现控车及通讯管理功能。主控单元TMR是由3取2结构的安全计算机，称为3个TMR，进行应用逻辑处理，输出表决，如果表决单元发现3个TMR中某个发生故障或功能异常，立即将其排除，TMR按照2取2模式工作，故障部件恢复后，又重新构成3取2模式。电源模块分别为TMR三系提供电源。西宝通信机柜依次为RBC交换机，CTC_RBC路由器，安全数据网交换机，采用主备结构。

西宝ART机柜RBC中心的诊断机柜，包括两套主控单元，第一排主控单元与RBC1对应，第二排与RBC2对应，均采用双机热备，与TMR通过光学链路进行通信，状态处理和系统报警，并记录相关信息，西宝OT操作平台及两台QL显示大屏，显示全线线路数据和列车行车状态及列车相关信息，西宝D&M诊断维护平台可直观反应设备运行状态及报警信息。

电源子系统采用主备结构，输入电压为380V，经SECAP电源变压后为48 V，RBC1、RBC2及ART机柜采用48 V电源，SECAP电源输出48 V再次经逆变电源转换为220 V输入，西宝通信机柜采用220 V电源，OT操作平台和D&M诊断维护平台采用220 V，QL显示大屏依旧采用48 V电源（如图1）。

3 RBC在西宝客专应用

列车在西安北、宝鸡南准备启动车载ATP系统，或列车进入C3区域内，列车则会通过GSM-R网络呼叫RBC，与RBC建立通信连接后，当RBC收到来自列车的行车许可请求消息（M132）时，RBC应能根据联锁报告的可用的列车进路或闭塞分区，向列车发送行车许可MA，当RBC从联锁接收到可以分配给列车延伸MA的进路，RBC才能向列车发送延伸至此进路末端的行车许可，同时在西宝OT操作平台上，相应的列车数据表内将显示：Nid_Engine设备号，Liv运行等级，2是C3等级，STM是C2等级，Speed列车当前速度；Posizione列车当前位置（如图2）。

同时QL显示大屏上，显示列车运行状态（FS模式时小车底端为绿色，小车图标上带绿色的线，OS模式时小车底端为黄色，小车图标上带黄色的线，SR模式时小车底端为蓝色，TR模式时小车底端为红色，与RBC保持连接的C2模式列车时小车底端为白色）及行车许可MA，而与RBC无连接的列车只是显示为轨道占用的红光带。当列车运行至RBC切换点，正常情况下，在RBC的切换区域，列车的两个GSM-R通信电台会同时与RBC1、2保持连接，越过交权点断开与之前RBC的连接，后续正常运行，列车到达终点或跨出C3区域，列车与RBC之间的通信连接断开，RBC将该列车的信息从列车数据汇总表中删除，至此，车载与RBC通信结束。

4 发现问题及处理建议

西宝客专运行几个月来，在使用中存在下列典型问题，也提出几点建议。

4.1 存在问题

（1）西宝客专上行K1181附近多次发生无线连接超时，车载在交权前多次呼叫RBC1，均未成功建立连接，经多次比对RBC数据、车载数据以及通信数据，无线连接建立失败的原因为车载电台侧的连接确认帧AU2在无线传输过程中个别位发生变化导致电台侧收到的AU2帧无法通过CRC校验导致车载接收到的通信数据发生畸变所致。另外车载在运行中与RBC突然中断，在CC日志中，RBC 20S内没有收到车载发送的任何信息包，而在数据链路层RBC连续向OBC侧（车载）发送信息，但均未收到OBC侧（车载）回复，RBC发起断开不能正常建立或进行数据交换造成。

（2）300T车在1182+500m处无线连接超时后转C2运行，继续连接RBC，导致11798G锁闭，后续列车MA无法延伸，紧急制动停车。

（3）列车从北所的上行正向转到下行反向运行时，西安北站进路是SDF-5G，车在北所到北站区间冒进。RBC认为车载是上行正向运行，而车载实际运行的线路是转线至下行反向，当车载经过8989应答器时，RBC5无法基于8989应答器选择出新的MA而与列车断开通信会话。

4.2 改进建议

（1）优化通信网络状态，提升通信质量。由于通信GSM-R采用无线传输，而且固定区域建议合理基站（2）针对300T无线超时影响后车的问题，建议和利时、通号修改配置，使其设备能够兼容。（3）建议和利时修改RBC5软件。和利时在设计时将北所虚拟为一个轨道区段，未考虑实际转线问题，在后续设计中必须结合现场实际。

5 结语

RBC技术在西宝客专的应用，推进高铁快速、安全、稳定运行，必将随着中国高铁的发展得到更广泛的应用！endprint

摘 要：RBC根据联锁系统中锁闭的进路，将移动授权指令通过GSM-R发送到列车上，从而替换了常规信号系统中的道旁信号，是以计算机软硬件和网络通信为主要技术手段控制列车安全运行的信号系统。

关键词：RBC TMR 结构组成

中图分类号：U216 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（c）-0043-02

1 RBC简介

RBC（Radio Block Centre，无线闭塞中心）系统是CTCS-3级列控系统的核心设备，依靠GSM-R及以太网等系统通信，根据从外部地面系统（列控中心，联锁设备，车站CTC分机等）接收到的信息（即股道占用，进路信息，临时限速等），同时通过GSM-R接收车载发送的列车位置信息以及其他列车参数信息，生成列车控制命令，主要是提供行车许可，以及线路上的临时限速，过分相等信息，使列车在RBC管辖范围内的线路上安全运行，完成列车间隔控制和列车防护。

2 西宝客专RBC结构组成

西宝客专全线共设RBC1、RBC2两套RBC设备，其中RBC1包含咸阳秦都、杨凌南，RBC2包含岐山、宝鸡南，采用集中放置在西安，通过接入专用安全数据网实现全线设备互联，每个RBC可同时接受、管理30辆列车，实现3分钟追踪间隔保护。

西宝客专RBC系统由TMR子系统（包括西宝RBC1、RBC2主控机柜和RBC通信机柜）、ART子系统（包括ART机柜，OT操作平台和D&M诊断维护平台）和SECAP子系统（电源系统）组成。

RBC1、RBC2主控机柜采用三取二的体系结构，主要包括通信单元CC（由MVME 6100+PMC610 CPU构成），主控单元TMR（主控MVME6100+TVME8240A），表决单元及电源模块。通信单元包括主用CC与备用CC，其功能完全相同，两个CC以相同的方式工作，两个CC间互不通信，每个CC都通过单独的LAN与每个TMR相连接，因此，使用了3个物理和功能上独立的LAN，通过机柜背面3个4端口交换机实现，而8口交换机用于安装在设备柜与风扇诊断盘内的所有MVME6100盘的诊断端口的连接，实现与其他地面设备（如IXL，TSRS，相邻RBC）通信的接口，以及与GSM-R网络的通信接口，主要实现控车及通讯管理功能。主控单元TMR是由3取2结构的安全计算机，称为3个TMR，进行应用逻辑处理，输出表决，如果表决单元发现3个TMR中某个发生故障或功能异常，立即将其排除，TMR按照2取2模式工作，故障部件恢复后，又重新构成3取2模式。电源模块分别为TMR三系提供电源。西宝通信机柜依次为RBC交换机，CTC_RBC路由器，安全数据网交换机，采用主备结构。

西宝ART机柜RBC中心的诊断机柜，包括两套主控单元，第一排主控单元与RBC1对应，第二排与RBC2对应，均采用双机热备，与TMR通过光学链路进行通信，状态处理和系统报警，并记录相关信息，西宝OT操作平台及两台QL显示大屏，显示全线线路数据和列车行车状态及列车相关信息，西宝D&M诊断维护平台可直观反应设备运行状态及报警信息。

电源子系统采用主备结构，输入电压为380V，经SECAP电源变压后为48 V，RBC1、RBC2及ART机柜采用48 V电源，SECAP电源输出48 V再次经逆变电源转换为220 V输入，西宝通信机柜采用220 V电源，OT操作平台和D&M诊断维护平台采用220 V，QL显示大屏依旧采用48 V电源（如图1）。

3 RBC在西宝客专应用

列车在西安北、宝鸡南准备启动车载ATP系统，或列车进入C3区域内，列车则会通过GSM-R网络呼叫RBC，与RBC建立通信连接后，当RBC收到来自列车的行车许可请求消息（M132）时，RBC应能根据联锁报告的可用的列车进路或闭塞分区，向列车发送行车许可MA，当RBC从联锁接收到可以分配给列车延伸MA的进路，RBC才能向列车发送延伸至此进路末端的行车许可，同时在西宝OT操作平台上，相应的列车数据表内将显示：Nid_Engine设备号，Liv运行等级，2是C3等级，STM是C2等级，Speed列车当前速度；Posizione列车当前位置（如图2）。

同时QL显示大屏上，显示列车运行状态（FS模式时小车底端为绿色，小车图标上带绿色的线，OS模式时小车底端为黄色，小车图标上带黄色的线，SR模式时小车底端为蓝色，TR模式时小车底端为红色，与RBC保持连接的C2模式列车时小车底端为白色）及行车许可MA，而与RBC无连接的列车只是显示为轨道占用的红光带。当列车运行至RBC切换点，正常情况下，在RBC的切换区域，列车的两个GSM-R通信电台会同时与RBC1、2保持连接，越过交权点断开与之前RBC的连接，后续正常运行，列车到达终点或跨出C3区域，列车与RBC之间的通信连接断开，RBC将该列车的信息从列车数据汇总表中删除，至此，车载与RBC通信结束。

4 发现问题及处理建议

西宝客专运行几个月来，在使用中存在下列典型问题，也提出几点建议。

4.1 存在问题

（1）西宝客专上行K1181附近多次发生无线连接超时，车载在交权前多次呼叫RBC1，均未成功建立连接，经多次比对RBC数据、车载数据以及通信数据，无线连接建立失败的原因为车载电台侧的连接确认帧AU2在无线传输过程中个别位发生变化导致电台侧收到的AU2帧无法通过CRC校验导致车载接收到的通信数据发生畸变所致。另外车载在运行中与RBC突然中断，在CC日志中，RBC 20S内没有收到车载发送的任何信息包，而在数据链路层RBC连续向OBC侧（车载）发送信息，但均未收到OBC侧（车载）回复，RBC发起断开不能正常建立或进行数据交换造成。

（2）300T车在1182+500m处无线连接超时后转C2运行，继续连接RBC，导致11798G锁闭，后续列车MA无法延伸，紧急制动停车。

（3）列车从北所的上行正向转到下行反向运行时，西安北站进路是SDF-5G，车在北所到北站区间冒进。RBC认为车载是上行正向运行，而车载实际运行的线路是转线至下行反向，当车载经过8989应答器时，RBC5无法基于8989应答器选择出新的MA而与列车断开通信会话。

4.2 改进建议

（1）优化通信网络状态，提升通信质量。由于通信GSM-R采用无线传输，而且固定区域建议合理基站（2）针对300T无线超时影响后车的问题，建议和利时、通号修改配置，使其设备能够兼容。（3）建议和利时修改RBC5软件。和利时在设计时将北所虚拟为一个轨道区段，未考虑实际转线问题，在后续设计中必须结合现场实际。

5 结语

RBC技术在西宝客专的应用，推进高铁快速、安全、稳定运行，必将随着中国高铁的发展得到更广泛的应用！endprint

摘 要：RBC根据联锁系统中锁闭的进路，将移动授权指令通过GSM-R发送到列车上，从而替换了常规信号系统中的道旁信号，是以计算机软硬件和网络通信为主要技术手段控制列车安全运行的信号系统。

关键词：RBC TMR 结构组成

中图分类号：U216 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（c）-0043-02

1 RBC简介

RBC（Radio Block Centre，无线闭塞中心）系统是CTCS-3级列控系统的核心设备，依靠GSM-R及以太网等系统通信，根据从外部地面系统（列控中心，联锁设备，车站CTC分机等）接收到的信息（即股道占用，进路信息，临时限速等），同时通过GSM-R接收车载发送的列车位置信息以及其他列车参数信息，生成列车控制命令，主要是提供行车许可，以及线路上的临时限速，过分相等信息，使列车在RBC管辖范围内的线路上安全运行，完成列车间隔控制和列车防护。

2 西宝客专RBC结构组成

西宝客专全线共设RBC1、RBC2两套RBC设备，其中RBC1包含咸阳秦都、杨凌南，RBC2包含岐山、宝鸡南，采用集中放置在西安，通过接入专用安全数据网实现全线设备互联，每个RBC可同时接受、管理30辆列车，实现3分钟追踪间隔保护。

西宝客专RBC系统由TMR子系统（包括西宝RBC1、RBC2主控机柜和RBC通信机柜）、ART子系统（包括ART机柜，OT操作平台和D&M诊断维护平台）和SECAP子系统（电源系统）组成。

RBC1、RBC2主控机柜采用三取二的体系结构，主要包括通信单元CC（由MVME 6100+PMC610 CPU构成），主控单元TMR（主控MVME6100+TVME8240A），表决单元及电源模块。通信单元包括主用CC与备用CC，其功能完全相同，两个CC以相同的方式工作，两个CC间互不通信，每个CC都通过单独的LAN与每个TMR相连接，因此，使用了3个物理和功能上独立的LAN，通过机柜背面3个4端口交换机实现，而8口交换机用于安装在设备柜与风扇诊断盘内的所有MVME6100盘的诊断端口的连接，实现与其他地面设备（如IXL，TSRS，相邻RBC）通信的接口，以及与GSM-R网络的通信接口，主要实现控车及通讯管理功能。主控单元TMR是由3取2结构的安全计算机，称为3个TMR，进行应用逻辑处理，输出表决，如果表决单元发现3个TMR中某个发生故障或功能异常，立即将其排除，TMR按照2取2模式工作，故障部件恢复后，又重新构成3取2模式。电源模块分别为TMR三系提供电源。西宝通信机柜依次为RBC交换机，CTC_RBC路由器，安全数据网交换机，采用主备结构。

西宝ART机柜RBC中心的诊断机柜，包括两套主控单元，第一排主控单元与RBC1对应，第二排与RBC2对应，均采用双机热备，与TMR通过光学链路进行通信，状态处理和系统报警，并记录相关信息，西宝OT操作平台及两台QL显示大屏，显示全线线路数据和列车行车状态及列车相关信息，西宝D&M诊断维护平台可直观反应设备运行状态及报警信息。

电源子系统采用主备结构，输入电压为380V，经SECAP电源变压后为48 V，RBC1、RBC2及ART机柜采用48 V电源，SECAP电源输出48 V再次经逆变电源转换为220 V输入，西宝通信机柜采用220 V电源，OT操作平台和D&M诊断维护平台采用220 V，QL显示大屏依旧采用48 V电源（如图1）。

3 RBC在西宝客专应用

列车在西安北、宝鸡南准备启动车载ATP系统，或列车进入C3区域内，列车则会通过GSM-R网络呼叫RBC，与RBC建立通信连接后，当RBC收到来自列车的行车许可请求消息（M132）时，RBC应能根据联锁报告的可用的列车进路或闭塞分区，向列车发送行车许可MA，当RBC从联锁接收到可以分配给列车延伸MA的进路，RBC才能向列车发送延伸至此进路末端的行车许可，同时在西宝OT操作平台上，相应的列车数据表内将显示：Nid_Engine设备号，Liv运行等级，2是C3等级，STM是C2等级，Speed列车当前速度；Posizione列车当前位置（如图2）。

同时QL显示大屏上，显示列车运行状态（FS模式时小车底端为绿色，小车图标上带绿色的线，OS模式时小车底端为黄色，小车图标上带黄色的线，SR模式时小车底端为蓝色，TR模式时小车底端为红色，与RBC保持连接的C2模式列车时小车底端为白色）及行车许可MA，而与RBC无连接的列车只是显示为轨道占用的红光带。当列车运行至RBC切换点，正常情况下，在RBC的切换区域，列车的两个GSM-R通信电台会同时与RBC1、2保持连接，越过交权点断开与之前RBC的连接，后续正常运行，列车到达终点或跨出C3区域，列车与RBC之间的通信连接断开，RBC将该列车的信息从列车数据汇总表中删除，至此，车载与RBC通信结束。

4 发现问题及处理建议

西宝客专运行几个月来，在使用中存在下列典型问题，也提出几点建议。

4.1 存在问题

（1）西宝客专上行K1181附近多次发生无线连接超时，车载在交权前多次呼叫RBC1，均未成功建立连接，经多次比对RBC数据、车载数据以及通信数据，无线连接建立失败的原因为车载电台侧的连接确认帧AU2在无线传输过程中个别位发生变化导致电台侧收到的AU2帧无法通过CRC校验导致车载接收到的通信数据发生畸变所致。另外车载在运行中与RBC突然中断，在CC日志中，RBC 20S内没有收到车载发送的任何信息包，而在数据链路层RBC连续向OBC侧（车载）发送信息，但均未收到OBC侧（车载）回复，RBC发起断开不能正常建立或进行数据交换造成。

（2）300T车在1182+500m处无线连接超时后转C2运行，继续连接RBC，导致11798G锁闭，后续列车MA无法延伸，紧急制动停车。

（3）列车从北所的上行正向转到下行反向运行时，西安北站进路是SDF-5G，车在北所到北站区间冒进。RBC认为车载是上行正向运行，而车载实际运行的线路是转线至下行反向，当车载经过8989应答器时，RBC5无法基于8989应答器选择出新的MA而与列车断开通信会话。

4.2 改进建议

（1）优化通信网络状态，提升通信质量。由于通信GSM-R采用无线传输，而且固定区域建议合理基站（2）针对300T无线超时影响后车的问题，建议和利时、通号修改配置，使其设备能够兼容。（3）建议和利时修改RBC5软件。和利时在设计时将北所虚拟为一个轨道区段，未考虑实际转线问题，在后续设计中必须结合现场实际。

5 结语

RBC技术在西宝客专的应用，推进高铁快速、安全、稳定运行，必将随着中国高铁的发展得到更广泛的应用！endprint