一种点式应答器模拟系统的实现

刘继光

摘 要：应答器传输系统是一种点式信息传输设备，可用于城市轨道交通及大铁路各级列车运行控制系统。它由车载设备和地面设备两大部分组成。本文主要介绍一种应答器的模拟系统的实现。

关键词：应答器；系统；模拟

1 系统简介

应答器系统由车载设备和地面设备两大部分组成。地面设备包含：地面电子单元（以下简称LEU）和欧标应答器（以下简称应答器，其中包含无源应答器和有源应答器）；车载设备为应答器传输模块（以下简称为BTM），BTM由两大模块组成——车载查询主机（以下简称为BTM主机）和車载天线（以下简称为BTM天线）。LEU通过串行通信接口或其他方式的接口与计算机联锁或列控中心连接，周期接收计算机联锁或列控中心发送的实时变化的报文或信息，并连续向有源应答器发送报文；BTM用于对应答器报文的接收、滤波、数字解调与处理以及相关数据的传输。应答器主要提供上行数据链路，实现地对车的数据传输。

本仿真系统可以单独设置也可以结合信号道岔联锁系统组成一套完整的仿真系统。该系统不但能够真实的展现点式应答器的实物外形及使用原理，还可以通过实际操作，改变应答器的报文，并通过终端完成应答器的报文的读写和修改。

下图为根据城轨信号原则结合信号道岔系统设计的点式应答器布置方案：

2 设备组成

2.1 LEU仿真计算机及人机界面

采用高性能、高可靠性工业控制计算机实现LEU仿真软件的运行平台。符合铁路信号系统故障导向安全原则；大屏幕LED显示器，完成HMI功能，通过语音、文本、特殊图元变化等方式直观的显示应答器报文传输及工作状态。

2.2 BTM主机及显示设备

ARM1176JZF-S核心（ARM11系列）700MHz，采用进口高性能嵌入式微型计算机完成逻辑数据的实时采集和运算。通过扩展的视频和音频接口能够直观的展现出列车刷过点式应答器后的反映，可以扩展与车载ATP的接口，给车载ATP提供所需的点式信息；能够根据真实点式应答器系统原理级铁路现场使用方式反映点式信息的采集及处理逻辑。应答器应与列车运动建立逻辑关系，错误时应能给出提示及报警。

通过专门的小型高性能彩色显示屏及特殊设计的HMI界面和语音提示功能，实时的告诉学员和被训人员，列车通过点式应答器的状态。扩展了真实车载BTM的功能，更贴合于实训和教学的要求。

2.3 应答器车载天线

通过最新的高频射频技术实时，可靠地采集地面点式应答器的报文。能够从外形及原理上完全仿真点式应答器。

3 设备功能

3.1 固定信息应答器（无源）

采用高可靠性的RFID固定信息芯片，仿真真实可变应答器的功能及外形，可以通过LEU实时改写其中的报文内容，同时能够永久存储人工编制的固定报文，也可以在特殊手持报文读写装置来改变其中的报文内容。报文编制符合EN SUBSET036标准及TB要求。

3.2 可变信息应答器（有源）

采用高可靠性的高频射频固定信息芯片，仿真真实固定应答器的功能及外形，能够永久存储人工编制的固定报文，可以在特殊手持报文读写装置来改变其中的报文内容。报文编制符合EN SUBSET036标准及TB要求。

列车通过可变应答器时不但能够在地面和车载显示设备显示其可变应答器编号，同时可以显示其所代表的前方信号机灯色，完全体现了可变应答器的功能原理，并且用多媒体的形式展现出来，达到真实设备所没有的仿真效果。

参考文献

[1]刘志刚.CTCS-2级应答器报文编解码系统的仿真研究[D].西南交通大学，2010.

[2]江迎.应答器系统的建模、仿真及其应用研究[D].北京交通大学，2014.

[3]孟亚松.高速铁路应答器A接口仿真及系统优化的研究[D].北京交通大学，2015.

[4]田仕赵.应答器报文的研究及实现[D].西南交通大学，2008.

（作者单位：辽宁省交通高等专科学校）