列车通信
1、预备知识:
列车无线调度系统的功能较为强大,它既可以完成火车站(不仅仅指大站,也包括火车可能根本不停靠的小站)同在其附近运行的列车之间的无线通信,也可以完成某个调 度区段的调度员(这个区段可能长达数百公里,有无数个小站)同在其区段内运行的列 车之间的直接通信。车站同列车的通信当然采用无线通信方式,而调度员同列车的通信 采用有线与无线相结合的方式。
2、名词解释
2.1、大三角通信:是指铁路分局调度员、车站值班员、机车司机之间的通信。
2.2、小三角通信:是指车站值班员、机车司机与机车车长之间的通信。
2.3、四频率组:在双工通信时,为了克服相临车站电台下行频率同频干扰,保证列车运行时能够连续进行双工通信而选择的一组频率,包括一个上行频率(列车 -->车站),三个下行频率(车站-->列车)。其具体工作方式见下文。
3、通信方式:
在列车无线调度系统中可以使用各种通信方式。
3.1、“大三角”通信:铁路分局调度员通过有线电路连接各车站的有线分机,再通过有线分机控制站台的电台同列车车台建立通信,此时为全双工通信。
3.2、 小三角”通信:在调度员不使用站台时,站台值班员可以通过站台电台同司机或车长直接联系。通常采用同频单工模式。在山区等信号传播不好的地区,通常使站台电台工作在差转模式,使用半双工通信。
3.3、 列车司机之间的通信类似与”小三角“通信,使用同频单工方式或异频半双工方式。
3.4、 车长之间的通信类似与”小三角“通信,使用同频单工方式或异频半双工方式。
3.5、 相临车站之间可以使用单工方式直接通信。
3.6、 在以上通信方式中,“大三角”的双工通信处于优先状态
4、使用频率:
以前列车无线通信频率按地域划分为使用150M频段(京广线以西),或使用450M频段(京广线以东),由于150M段干扰逐渐增加,而且电气化铁路中450M频段使用性能好于150M段,所以铁道部无委确定列车无线调度通信统一采用450M频段。
结合列车无线调度系统的通信方式,铁道部无委选定采用以下四组频率:
表一
组别 f1(MHz) f2(MHz) f3(MHz) f4(Mhz)
I 467.450 467.500 467.550 457.550
II 467.500 467.550 467.600 457.550
III 467.650 467.700 467.750 457.700
IV 467.775 467.825 467.875 457.825
以上四组频率在某一调度区段内只使用其中的一组,具体使用方式为:
4.1 全双工通信:上行频率为f4,下行频率为f1,f2,f3,动态切换,具体切换方式见下文。
4.2 半双工通信:上行频率为f4,下行频率为f1,f2,f3。
4.3 单工通信:上下行频率均为f4
5、双工通信时列车动态切换频率:
图一
列车位置A 列车位置B 列车位置C
Y Y Y
列车 DDDDDDDDD DDDDDDDDD DDDDDDDDD
铁路======================================铁路
A A A
f4|f1 f4|f2 f4|f3
V V V
Y Y Y
站台A 站台B 站台C
值班员A 值班员B 值班员C
有线回路 有线回路 有线回路
调度所 调度员
以上为列车连续通话示意图
列车在站台A附近时,列车与调度员通过有线回路及站台正在通话,列车车台上行频率为f4, 站台下行频率为f1,列车车台会连续发射亚音频151.4Hz,维持站台A持续发射f1;以构成连续的双工通信。
当列车运行逐渐远离站台A,接近站台B时,由于距离远,站台A下行信号f1已经很弱,当信号强度低于预设值时,列车车台停止发射151.4Hz的亚音,转为用上行频率f4发射亚音频162.2Hz,并开始扫描接收;站台B收到f4及其亚音频162.2Hz,就开始发射下行频率f2,如果车台收到下行频率f2,则车台连续发射上行频率f4及亚音频162.2Hz,以维持站台B持续发射f2,同时打开有线回路,构成连续的双工通信。
同样,当列车运行逐渐远离站台B,接近站台C时,车台用上行频率f4发射亚音频173.8,打开站台C发射下行频率f3及有线回路,构成连续双工通信。
6、信令:
6.1、呼叫信令:
列车无线调度系统并不具有选呼功能,调度员或车站值班员呼叫不同的列车是采用语音呼叫的方式,但是,为了区别不同的呼叫类型,系统仍然采用了一些呼叫信令,呼叫信令是一些很简单的音频或标准亚音频信号,具体可见下表:
表二
呼叫对象 工作方式 信令频率(Hz) 呼叫方式
调度员呼叫司机: 双工 1960 连续发射5秒
值班员呼叫司机: 单工 114.8 连续发射5秒
值班员呼叫临站值班员 单工 123 连续发射5秒
司机呼叫调度员: 双工 1520 连续发射5秒
司机呼叫值班员: 单工 123 连续发射5秒
司机呼叫司机: 单工 114.8 连续发射5秒
回铃音:当车台或站台收到以上的一种呼叫后,会发送一个短促的回铃音,向呼叫方表 明自己已经收到呼叫,回铃音是一个415Hz频率,长度为0.5秒的信号。
6.2、控制信令
控制信令主要是控制站台的工作状态,以分别实现双工或中继转发功能,控制信令也是 一些简单的标准亚音频,前面在“5”双工动态切换频率时已经谈到,具体可见下表:
表三
频率(Hz) 作用
151.4 使站台打开并维持下行频率为f1的双工工作状态
162.2 使站台打开并维持下行频率为f2的双工工作状态
173.8 使站台打开并维持下行频率为f3的双工工作状态
186.2 使站台处于中继模式
7、车台的守侯状态
7.1、当车台没有通话时,处于守侯状态。电台将扫描接收“表一”中的四个频率,由于各种呼叫信令的长度为5秒,大于任何一个频率的扫描间隔,所以可以确保车台能够收到任何类型的呼叫。
7.2、因为“大三角”双工通信方式处于优先位置,所以即使当电台正在进行单工或半双工通信时,仍将扫描双工通信的下行频率,一旦收到双工呼叫,可立即转入“大三角”双工通信模式。