上海铁道科技２０１７年第１期 ６１ ＳＴＰ系统互联互通技市砥穷与实践 王军上海铁路局电务处 摘要根据现场实际需求，提出 端、电务维护终端、交换机、ＵＰＳ、地面天 有两种，一是站场数据存储在ＳＴＰ地面 馈线、点式应答定位器组成。 主机，车载设备不存储站场数据，地面主 了ＳＴＰ（Ｓｈｕｎｔｉｎｇ Ｔｒａｉｎ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ） 系统在运用中出现的问题，根据实 车载设备由车载主机、ＬＫＪ２０００主 机通过无线通信的方式发送具体进路组 机、ＬＫＪ２０００显示器、应答定位器接收模 成数据，包括信号机的编号及状态，道岔 践，探索出实现ＳＴＰ系统互联互通 所需的基本技术条件和实现方法， 并据此进行了实践，为ＳＴＰ系统互 联互通技术规范的制定及实施进行 了尝试。 块、应答定位器接收天线、车载天馈线组 区段、无翁区段的编号及长度，一度停车 成。 点信息，站界信息等。二是站场数据存储 在车载主机，地面主机发送进路号信息， ３￥ＴＰ互联互通基本技术条件和实现方 包括信号机，道岔区段、无岔区段的编 法 关键词 无线调车机车信号；互联 互通；数据；无线通信；协议 号，道岔区段、无岔区段的长度，信号机、 无岔区段的连接关系，基本进路的 满足《无线调车机车信号和监控系 道岔、统暂行技术规范》（铁总运［２０１４１１８２号） 编号以及构成该基本进路的元素的编 要求。 号。地面发送机车当前的基本进路号和 据进路号及自身存储的站场数据查找其 行后续控制。 １引言 ＳＴＰ互联互通的基本技术条件及实 前方开放的基本进路号，由车载主机根 近年来，无线调车机车信号和监控 现方法主要有以下项目。 为铁路调车安全提供了有效的安全保 则 障。目前不同型号的ＳＴＰ系统虽然在功 点式应答定位器是ＳＴＰ实现注册、 能上都满足总公司相关技术规范的要 定位、注销、特殊控制等功能的重要信息 系统（ＳＴＰ系统）在全路大量安装使用， ３．１点式应答定位器处理方式和编码规 代表的具体进路信息，确定进路，从而执 表１ 点式应答定位器编码规则 字节号 指令内容 ｌ ２ ＦＦ起始荷（１６进制码） ＦＦ起始符（１６进制码） 求，但在设备安装、数据组织、无线通信 来源，不同的ＳＴＰ车载设备应采用相同 等技术细节上存在差异，不同型号的设 的处理方式，报文编码规则须统一。 备不能互联互通使用，给机车运用和设 点式应答定位器信息单向传送给 备的维护管理带来诸多问题。研究互联 ＳＴＰ系统，未经过地面点式应答定位器 互通技术条件、实现ＳＴＰ系统互联互通， 时，查询主机与车载主机２００ ｍｓ通信一 ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ ｌｌ Ｉ２ ＦＦ起始符（１６进毒４码） ７Ｅ起始符（１６进制码） 发送数据字节数ｋ（不古ｌ 字节及ｃＲｃ敢验） 车站托码ｆ低地盘柙） 车站代码（低位在前） 车站代码（低位在前） 蝤剐 预留 预留 预宙 是提高ＳＴＰ运用和维护管理的必由之 次用于车载主机检测设备正常的数据， 路。 ２ ＳＴＰ系统简介 其它时间均处于接收状态。经过点式应 答定位器时，查询主机分三次向车载主 机发送二三组过点数据报文。 点式应答定位器编码规则见表１。 ｌ３ ｌ４ ｌＳ ｌ７ ｌ８ ｊ重留 ｛噩留 功照（１６避制码）（自定义） 蛱路局代玛 厂隶代码 ＣＲＣ效验（占２十字节） ＳＴＰ是调车安全防护的辅助设备， 由地面设备和车载设备组成。地面和车 ３．２站场数据存取方式和数据格式 地面存储方式车地通信量大，但车 载数据维护 作少，站场变化不影响车 载设备；车载存储方式车地通信量少，站 场变更时车载数据维护量大。 目前绝大多数ＳＴＰ系统采用车载存 储数据方式，为减少投资和改造工作量， 互联互通的站场数据格式应采用车载数 载设备采用无线通信方式传送信息，将 ３．２．１站场数据存取方式 获取的集中联锁车站调车作业相关信 站场数据主要是站场描述信息，包 号、道岔、轨道电路区段信息进行处理， 括信号机、道岔、区段等元素的码位、连 通过列车运行监控装置（Ｌｌ＜Ｊ），实现对调 接关系、进路组成等，格式定义和内容意 车机车信号显示和车列速度监控。 地面设备主要由地面主机、调车终 义上须保持一致。 目前ＳＴＰ站场数据的存取方式主要 ６２ ＳＴＰ系统互联互通技术研究与实践 据存储方式。 ３．２．２车载数据格式 文件头格式 进路数据格式见表７。 表７进路数据格式见 空中数据，接收到已入网的最后一台机 车车载设备的控制回执信息后，发送请 求入网指令。 站代号＝０场代号＝０默认辆数＝０单 节车列长度＝０接风管条件＝０虚拟信号 机总数＝０电台频率：０车头方向＝０『多字 ２．３地面主机数据 节应答器】多字节应答器总数＝０【无岔区 ３．车载设备接收地面设备的轮询指令 后，向地面设备回送回执信息。 车载设备接收地面设备的调车单指 令后。立即将回执信息回发给地面设备。 车载设备发送入网指令是在被轮询 之后，地面设备下一次轮询指令发送之 前，插空发送。 段】无岔区段总数＝０【道岔区段】道岔区段 实现互联互通的ＳＴＰ地面数据在形 致。 总数＝０【道岔对象】道岔对象总数＝０【进 式和内容上保持不变，与车载数据保持 的所有机车车载设备回执信息发送完成 路１进路总数＝Ｏ。 多字节应答器数据格式见表２。 表２多字节应答器数据格式 描述 序号 号码 一３－３无线通信方式和通信协议 ＳＴＰ系统地面设备和车载设备通过 统采用４００ Ｍ电台实现无线通信功能。 ３＿３．１无线通信方式 ６ｓ收不到轮询信息，视为通信故障。 站场广播信息协议见表８。 表８站场广播信息协议 丰号 类型 ｍｔｌ６ 字节敦 ２ ２ 备注 无线通信的方式传送信息。目前ＳＴＰ系 ３．３．２通信协议 对应区段 ｍｔｌ６ 是否需要 Ｕ ｌ６ 度停车 一２ ８ ０，１．２保目，如果＝３．表髓需要 一度捧车 （１）地面设备。 节 指々内喜 区段名称 ｕ硝 地面设备定时发送站场广播信息， 各子站的控制命令采用轮询工作方式， 轮询中间会插播发送调车单指令，发送 完调车单指令后，等待接收该机车的回 执信息后继续轮询，调车单指令回执不 正确则在周期空闲时重发。 其他插播发送信息的周期应夹在两 轮询周期中间，插播发送时间要比轮询 周期短。 地面设备接收到有机车入网指令 时，分配一个注册号后，就可以开始向该 机车发送控制命令。 数据帧中的差错校验采用ＣＲＣ方 ５ ¨ ８ Ａｔ＾ｓｃⅡ码）起始锥 Ｔ（＾ｓｃⅡ码）起始符 ＆（ＡＳＣＩＩ碣）起盼肴 ＬｔＡＳＣＩＩ码）站场羲据特怔玛 信号机数据格式见表３。 表３信号机数据格式 描述 序号 赣据总长度Ｉ（不古１ 牛节） 蛄代号ｃＤＭｌｓ车站代号） 蜘■号 类型 ａｉｒｌ６ 字节致 ２ 备注 ｇ ＤＴ＝Ｉ，衰明信号帆耽毒为●位．其采位覆留 ｌ机车敏（慨四位） 信号机状态 （每十信号帆状吝占用２位．定兑域＝（００．－荚闭．０ｌ・｛Ｉ车灯扦敲．１０＂ 车灯 开艘．ＩＩ一谭事灯闪白）． 信号机在鹰鼍寰中的酞捧依冼填 ．ｔ 一十牛节 名称 方向 ｕ妇８ ｕｉｎｔＢ ８ ｌ ｊ：下行０：￣ｆｆ 如来占前划以０朴齐．下黉数据从一十新卒节开蚺） 噬艋收毒 类型码 ｍｒ８ ｌ 类型码Ｏ：出发兼调车信号ｌ：进 站信号２：调车信号３：区闯信号 （母十区鞋状毒占用２位．定义境 １００－空闲．ｎｌ一奉帆／它虮诞矬占用．Ｉｏ｜ 奉帆进路区艇啦翩ｌ，以 段拄 段赉■衷中的拣序俄趺填写．鼍屠一十字节如 来古满埘 ０朴齐．Ｔ类靛据从一十新牛特开始） 道岔衰示 （每十道岔状意占用２位．宦义艟：【１０定位．ＯＩ厦位｝．以邋岔在遁岔贲积衰 中的次序饭改填写．曩后一十字节如束占漪射以０朴弃） 强留宇节（１Ｂ） ４：虚担信号帆５：驼峰信号帆 无岔区段数据格式见表４。 表４无岔区段数据格式 描进 序号 类型 ｍｍｌ６ 字节数 鲁注 上行０．下行Ｉ 通信协议还包括控制信息、调车作 业单信息、控制命令的回执信息、回执控 制数据１、回执控制数据２、调车作业单 区段号 序号 ｔｔ￣Ｊｔ１６ 邻接对羹 邻接对曩 ｕｉｍｌ６ 指向 区段长度 ｕｉｎｔｌ６ 防护信号 ｕｉｎｔｌ６ 名称 ｕｉ啪 ０：左锚邻居序号 ｌ：右翻邻居序 号 ０：左侧邻居方向 Ｉ：右侧邻居方 向 式，校验结果置于ＣＲＣ和ＣＲＣ２中，生 回执信息、申请人网请求信息、申请退网 凳型码 方向码 限速 Ｏ：齄道Ｉ无岔区段 Ｏ：上行０。 ２：隧俩．３ ｚ基向 １：下行２：趿向 ｔ－２５６ 分录不赶 标志 道岔区段数据格式见表５。 表５道岔区段数据格式 谨岔序号 鼻音 名称 ３２＊８ ８ ｊｔ岔藏量 分录不良 标志 １ 成多项式为：Ｇ（Ｘ）＝ＸＩ６＋Ｘ１２＋Ｘ５＋Ｊ， 请求信息。３．４车载设备接口 校验发送的全部数据，低字节在前。 车载设备接口的统一定义是实现设 地面设备确认追踪的机车已出清本 备互换的基本要求，根据ＳＴＰ系统车载 站时，将该调车号取消，不再发送命令， 设备的安装布线和各型号ＳＴＰ系统车载 自动退网。 设备的接口方案，互联互通车载设备没 在有５个子站时，要求地面设备发 定监控ＣＡＮ、级连ＣＡＮ、机车电台天线、 送一次站场广播信息及轮询命令，分别 查询应答器ＲＳ￣１－８５、电源等５组接口，连 接收５台机车回执信息（含收不到的情 况）的执行时间小于２ ｓ（１９２００ ｂｐｓ电 接器型号和连接器针脚定义统一。台）。 ３．４．１监控ＣＡＮ接口 道岔对象数据格式见表６。 表６道岔对象数据格式 羔美 嚣盏昌：； 啦能郎腰 ： 盏翟嚣：盘者 斑位怖唇括咖 ｔ：∞ ２・ｍ ．，・厘佗 ’ 一 （２）车载设备。 机车进入站场后，车载设备向地面 连接器型号：ＹＰ２８ＺＪ２３Ｕ（１４芯针 式）。 发送请求入网指令，等待接收地面的站 场广播信息及轮询控制指令。如无接收 连接器针脚定义见表９。 表９监控ＣＡＮ接口连接器针脚定义 ，、 轮询指令，则重新请求入网，有接收轮询 指令后就不再请求。发送请求入网指令 ～箸 要 。 Ｏ《一 ●一２，６ 、 的时机为机车进入站场后车载设备侦听 ＳＴＰ系统互联互通技术研究与实践 ３．４．２级连ＣＡＮ接口 电台板电源指示灯采用红色稳定显 ２３０ｍｍ（长）ｘ９０ｍｍ（宽）ｘ２６ｍｉｌｌ 连接器型号：ＹＰ２８ＺＪ２３Ｕ（１４芯针 示；ＴＸ、ＲＸ和ＤＣＤ指示灯及其他数据 （高）。 式）。 通信灯均采用绿色闪烁显示，闪烁频率 根据接收数据状态实时闪烁显示；故障 ４实践 灯采用红色常亮。 ３．６车载设备显示及操作界面 巢湖西站和裕溪口站及驻站调车机 车ＤＦ７—５４１８、ＤＦ７—５２７９分别安装ＳＴＰ— 连接器针脚定义见表ｌ０。 表ｌ０级连ＣＡＮ接口连接器针脚定义 管脚号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ 信号名称 屏蔽地 通信Ａ 通信Ｂ 通信地 ＣＡＮＡＨ ＣＡＮＡＬ ＣＡＮＢＨ ＣＡＮＢＬ 按照ＳＴＰ 按照铁路总公司《列车运行监控装 ＫＡ型和ＳＴＰ—ＴＤ型ＳＴＰ系统，置（ＬＫＪ）调车监控人机界面及运行记录 系统互联互通基本技术条件进行了改 暂行技术要求》（铁总运【２０１４】３４０号）执 造，经过软件开发和调试、仿真试验、现 行，信号、限速、时速、距离、日期、时间、 场验证、联调联试、运行试验等二ｒ 作，系 站场平面图、调车作业单、提示信息等按 统运行稳定，实现了既定的目标，机车在 规范规定的显示区域显示，统一像元的 安装不同型号地面设备的另一站运行， ９ ｌ０ １５Ｖ＋ ｌ５Ｖ一 １１ 屏蔽地 设定，提示信息、声响警示及语音提示内 ＳＴＰ系统各项功能和技术条件满足总公 容统一；功能操作一致，输入操作基本一 司《无线调车机车信号和监控系统暂行 致。 ３．４－３机车电台天线接口 连接器型号：Ｎ型（同轴），馈线型 号：７Ｄ—ＦＢ。 ３．４．４查询应答器ＲＳ４８５接口 技术规范》（铁总运『２０１４１１８２号）的要 求。 ３．７运行记录及记录文件分析软件 ＳＴＰ系统通过电务维护终端实时记 连接器型号：ＹＰ２１ＺＪ８Ｕ（４芯针式）。 录调车作业过程中的重要信息。包括站 ５结束语 连接器针脚定义：１－４８５＋，２－４８５一， ３一屏蔽地。 ３．４．５电源接口 场状态、设备及网络状态、故障、相关采 集数据、人工录入数据等。 随着ＳＴＰ系统的普及使用，ＳＴＰ系 统实现互联互通的需求日益突ｍ。通过 电务维护终端具有历史数据查询和 对ＳＴＰ系统互联互通技术的研究和实 践，对解决ＳＴＰ系统运用中出现的问题 互通的基本技术要求和实现方法，对推 连接器型号：ＹＰ２１ＺＪ３Ｕ（３芯针式）。 回放功能。连接器针脚定义：１—１ １０Ｖ／７５Ｖ＋．２— １ ｌ０Ｖ／７５Ｖ一。 电务维护终端记录数据存储时间不 进行了尝试，初步了解了ＳＴＰ系统互联 少于３０天。 ３．５车载主机板件面板指示灯及标识 车载设备向ＬＫＪ发送信息，由ＬＫＪ 动ＳＴＰ系统互联互通的发展具有深远意 面板指示灯采用在面板上预留‘ｐ４ 记录前方信号机及其状态、距离、限速等 义。 的指示灯安装孔，电路板上设计‘ｐ３的 信息，并具备转储及分析功能。指示灯；预留一定数量的指示灯位置。 记录文件分析软件应与ＬＫＪ运用记 参考文献 Ｉ１ Ｊ总公司《无线调车机车信号和监控系统暂行 技术规范》．（铁总Ｊ￣［＿２０１４１１８２号）． 电源板电源指示灯采用红色稳定显 录分析软件兼容。３．８车载设备互换 示。 ＣＰＵ板电源指示灯采用红色稳定显 目前各型号的车载主机一般采用 ［２】总公司《列车运行监控装置（ＬＫＪ）调车监控人 机界面及运行记录暂行技术要求》．（铁总运 要求外 示；运行灯采用绿色闪烁显示，闪烁频率 ４Ｕ或６Ｕ机箱，外形尺寸不一致，【２０１４１３４０号）． 形尺寸的统一实现设备互换，硬件改动 为ｌ Ｈｚ，ＣＰＵ板故障时运行灯为稳定常 『３ｌ总公司《无线调车机车信号和监控系统（ＳＴＰ） 丁作量巨大。为便于互联互通＿［作设备 运用维护管理办法》．（铁总运［２０１５１１４８号）． 亮或常灭显示；ＣＡＮＡ和ＣＡＮＢ指示灯 及其他数据通信灯均采用绿色闪烁显 改造的实施．采用增加安装尺寸相同的 示；故障灯采用红色常亮或闪烁显示。 示；运行灯采用绿色闪烁显示，闪烁频率 车载主机底座的方式，实现设备互换。车 责任编辑：万宝安 来稿日期：２０１７—０２一ｌＩ 通信板电源指示灯采用红色稳定显 载主机安装底座示意图见图ｌ。为ＩＨｚ，通信板故障时运行灯为稳定常 亮或常灭显示；电台ＴＸ、电台ＲＸ和 ＲＳ４８５指示灯及其他数据通信灯均采用 绿色闪烁显示，闪烁频率根据接收数据 状态实时闪烁显示；故障灯采用红色常 亮或闪烁显示。 图１车栽主机安装底座示意图 车载主机底座规格为：
