GSMR数字移动通信应用条件第四分册列车尾部安全防护装置信息传送系统V.docx

GSMR数字移动通信应用条件第四分册列车尾部安全防护装置信息传送系统V.docx

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GSMR数字移动通信应用条件第四分册列车尾部安全防护装置信息传送系统V

GSM-R数字移动通信应用技术条件

第四分册：

列车尾部安全防护装置

信息传送系统

TechnicalSpecificationofApplicationforGSM-R

DigitalMobileCommunicationNetwork

Subset4:

InformationTransmissionSystemofEnd-of-TrainSafetyEquipment

（V1.0）

二○○七年七月

目次

1前言

本技术条件是根据《关于加快开展中国铁路GSM-R系统技术规范编制工作的通知》（科技运[2006]85号文）的要求，对《GSM-R列尾装置信息传送系统主要技术条件（暂行）》（运基通信〔2004〕107号文）进行修订得到的，是中国铁路GSM-R数字移动通信网络的系列技术规范文件之一，随着网络、业务和技术的发展，还可能继续完善升级。

在执行过程中，各单位若发现需要修改和补充之处，请及时将意见及有关资料寄交主编单位铁道科学研究院（北京市海淀区西外大柳树路2号，100081），并抄送铁道部科技司（北京市复兴路10号，100844），供今后修订时参考。

本技术条件由铁道部组织编制并负责解释。

本技术条件主编单位：

铁道科学研究院。

本技术条件参编单位：

北京中铁列尾电子设备有限公司，北京世纪东方国铁电讯科技有限公司。

本技术条件主要起草人：

欧阳智辉，蒋志勇，王激，熊道权，蔺伟，苏京，唐浩明，陈松。

GSM-R数字移动通信应用技术条件

第四分册：

列车尾部安全防护装置信息传送系统（V1.0）

1范围

本技术条件规定了GSM-R列车尾部安全防护装置信息传送系统的构成、功能、系统技术要求、通信方式、通信过程、设备技术要求和通信协议等内容。

本技术条件适用于列车尾部安全防护装置信息传送系统的工程设计、产品制造、使用和维护管理。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本技术条件的引用而成为本技术条件的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本技术条件，然而，鼓励根据本技术条件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本技术条件。

铁道部科技运［2006］119号

GSM-R数字移动通信网编号计划（V2.0）

铁道部科技运［2006］120号

GSM-R数字移动通信网技术体制（暂行）

铁道部科技运［2007］24号

GSM-R数字移动通信网设备技术规范

第二部分：

机车综合无线通信设备（V1.1）

TB/T2973

列车尾部安全防护装置及附属设备

GB15842

移动通信设备安全要求和实验方法

3术语和缩略语

3.1术语

（1）机车号：

永久标识牵引机车的号码（含型号和编号），在GSM-R网络内，机车号在全路管辖范围内是唯一的。

（2）列车尾部安全防护装置主机序列号（简称列尾主机序列号）：

标识列车尾部安全防护装置主机的号码（含厂家编号和设备编号），在GSM-R网络内，列尾主机序列号在全路管辖范围内是唯一的。

（3）列车尾部安全防护装置主机ID（简称列尾主机ID）：

标识列车尾部安全防护装置主机的IP地址，用12位数字表示。

3.2缩略语

英文缩写

英文解释

中文解释

BSC

BaseStationController

基站控制器

BTS

BaseTransceiverStation

基站收/发信机

CIR

CabIntegratedRadiocommunicationequipment

机车综合无线通信设备

DNS

DomainNameServer

域名服务器

GGSN

GatewayGPRSSupportNode

网关GPRS支持节点

GPRS

GeneralPacketRadioService

通用分组无线业务

GSM-R

GSMforRailway

专用于铁路的GSM

ID

Identifier

标识

IMSI

InternationalMobileSubscriberIdentifier

国际移动用户标识

IP

InternetProtocol

互联网协议

PCU

PacketControlUnit

分组控制单元

PDP

PacketDataProtocol

分组数据协议

QoS

QualityofService

服务质量

RADIUS

RemoteAuthenticationDial-InUserService

远端拨入用户验证服务

SGSN

ServingGPRSSupportNode

服务GPRS支持节点

SIM

SubscriberIdentityModel

用户识别模块

UDP

UserDatagramProtocol

用户数据报协议

4系统构成

列车尾部安全防护装置（以下简称“列尾装置”）信息传送系统由通用分组无线业务网络（以下简称“GPRS网络”）、机车综合无线通信设备（CIR）、列车尾部安全防护装置主机（以下简称“列尾主机”）和确认仪组成。

本技术条件规定的列尾主机包括GSM-R列尾主机和双模列尾主机。

GSM-R列尾主机工作于GSM-R模式，双模列尾主机工作于GSM-R模式和模拟制式模式。

确认仪是列尾专用管理设备，具有向列尾主机输入机车号和发送关机指令等功能。

列尾装置信息传送系统结构如图1所示：

图1列尾装置信息传送系统结构示意图

5系统功能

（1）列尾主机能与CIR建立和拆除唯一对应关系。

（2）CIR提供司机查询列车尾部风压的功能。

（3）CIR能语音提示和显示接收到的列车尾部风压数值。

（4）风压数值超过规定时间没有更新时，CIR应进行声光报警。

（5）CIR具有控制列尾主机排风制动的功能。

（6）CIR能接收列尾主机发送的电池电量不足报警信息和列车管风压低于设定值时的报警信息（以下简称“风压报警信息”），并进行声光报警。

6系统技术要求

（1）GPRS网络应将移动终端（CIR和列尾主机）的IMSI和发起PDP上下文激活时使用的用户名绑定，实现SIM卡的IMSI与用户名的唯一对应。

CIR和列尾主机必须以绑定的用户名发起PDP上下文激活，否则GPRS网络应予以拒绝。

（2）应符合《GSM-R数字移动通信网技术体制》的规定。

（3）GPRS网络的QoS指标的优先等级为1，延迟等级≤2，可靠性级别≤2。

（4）移动终端（CIR和列尾主机）进入就绪状态后，GPRS网络控制移动终端保持就绪状态的时间不小于15分钟。

（5）移动终端（CIR和列尾主机）无数据流量的持续时间大于120分钟时，GPRS网络才可主动对移动终端执行PDP上下文去激活流程。

7通信方式和通信过程

7.1通信方式

（1）CIR与列尾主机通信采用GPRS，使用UDP进行通信。

（2）列尾主机向CIR发送UDP数据包时，目标端口应为“20000”。

（3）列尾主机应守候在端口“20008”上接收UDP数据包。

7.2通信过程

7.2.1列尾主机IP地址的注册

（1）列尾主机开机后，维护人员通过确认仪向列尾主机输入机车号，列尾主机存储该机车号。

（2）列尾主机必须在获得机车号后，向GPRS网络发起网络登记，并以列尾主机存储的列尾主机序列号作为用户名发起PDP上下文激活，获得IP地址。

7.2.2列尾主机和CIR唯一对应关系的建立

（1）列尾主机把机车号域名发送到DNS。

（2）DNS把机车号域名转换成对应CIR的IP地址并发送到列尾主机，列尾主机存储该IP地址，用于访问CIR。

（3）列尾主机以该IP地址作为目的地址，把建立对应关系请求信息发送给相应的CIR。

（4）CIR收到列尾主机发起的建立对应关系请求信息后，如果建立对应关系请求信息包含的机车号与CIR本身的机车号一致，并且CIR处于列尾未连接或连接中断状态，则向列尾主机发送建立对应关系确认信息。

（5）列尾主机收到该确认信息后，如果确认信息包含的机车号与列尾主机本身存储的机车号一致，列尾主机与CIR建立唯一对应关系，并向CIR回送建立对应关系成功信息。

（6）CIR收到建立对应关系成功信息后，如果建立对应关系成功信息包含的机车号与本机车号一致，CIR的列尾连接状态显示为“已连接”，并语音提示司机，同时CIR存储列尾主机的IP地址。

（7）只有在建立唯一对应关系后，CIR才允许进行人工风压查询和排风制动，列尾主机才允许进行电池电量不足报警、风压报警和定时发送风压信息。

（8）异常情况下CIR重启并处于列尾未连接状态时，如果接收到与本机车号一致的列尾信息（建立对应关系请求信息除外），CIR恢复与列尾主机的唯一对应关系，连接状态显示为“已连接”，同时存储列尾主机的IP地址。

（9）如果CIR在3分钟内没有收到任何列尾信息，应自动向列尾主机发送查询风压命令，如果在随后的1分钟内仍然没有收到任何列尾信息，CIR应向司机发出语音报警，连接状态显示为“连接中断”，并允许CIR在列车停车时处理其他列尾主机发出的建立对应关系请求。

如果CIR接收到列尾主机的列尾信息，恢复到列尾连接状态，连接状态显示为“已连接”并停止语音报警。

在连接中断状态下，如果司机按下列尾确认按键，CIR停止语音报警。

（10）CIR处于掉网状态时，应向司机发出语音报警，连接状态显示为“连接中断”。

CIR重新登录网络后，应自动向列尾主机发送查询风压命令，如果接收到列尾主机返回的风压信息，恢复到列尾连接状态，连接状态显示为“已连接”并停止语音报警。

（11）列车需要改变担当一位牵引任务的机车而没有列尾维护人员时，前一机车的司机应拆除CIR与列尾主机的对应关系，后一机车的CIR应处于列尾未连接状态或者连接中断状态。

当后一机车的司机持续按下“列尾确认”按键3秒以上时，CIR应显示列尾主机ID输入界面（占用列尾风压数值显示区域），司机输入列尾主机ID后，CIR向列尾主机发送建立唯一对应关系启动命令，列尾主机接收到启动命令后，应按照上述步骤（3）～（6），与CIR建立唯一对应关系。

7.2.3人工查询风压

（1）当司机按下CIR操作显示终端上的“风压查询”键时，CIR应向列尾主机发送风压查询命令。

（2）列尾主机接收到风压查询命令后，向CIR发送人工查询应答信息，信息内容包括当前的列尾风压信息。

（3）CIR接收到人工查询应答信息，应在操作显示终端的指定区域显示列尾风压数值，并语音提示风压数值。

7.2.4列尾主机定时发送风压信息

（1）列尾主机每隔2分钟应主动向CIR发送风压信息。

如果在2分钟计时期间，司机进行了人工风压查询，则列尾主机应重新按2分钟计时。

（2）CIR接收到列尾主机定时发送的列尾风压信息后，应在操作显示终端的指定区域显示，无需语音提示。

7.2.5列车主风管风压低于设定值或电池电量不足自动报警

（1）当列车主风管风压低于设定值或列尾主机的电池电量不足时，列尾主机应每隔20秒向CIR发送一帧风压报警信息或电池电量不足报警信息。

（2）CIR收到报警信息后，应进行语音报警，提示司机进行确认。

（3）司机按下“列尾确认”按键，CIR应停止语音报警，并向列尾主机回送风压报警确认信息或电池电量不足报警确认信息。

（4）列尾主机收到确认信息后，应停止向CIR发送报警信息。

7.2.6排风制动

（1）在紧急情况下，当司机按下CIR操作显示终端上的“列尾排风”按键时，CIR应向列尾主机连续发送3帧排风制动命令。

（2）列尾主机收到该命令后，应立即进行排风，同时向CIR回送排风确认信息。

（3）CIR接收到排风确认信息后，应进行语音提示。

（4）列尾主机排风完毕，应主动向CIR发送一帧风压报警信息。

7.2.7CIR和列尾主机对应关系的拆除

7.2.7.1CIR主动拆除对应关系

当司机按下CIR操作显示终端上的“列尾消号”键时（持续按键3秒以上有效），CIR应提示司机是否进行列尾消号，如果司机按下“列尾确认”键，CIR应向列尾主机发送拆除对应关系命令。

列尾主机收到拆除对应关系命令后，如果拆除对应关系命令包含的机车号和本身存储的机车号一致，则列尾主机拆除对应关系，并向CIR发送拆除对应关系的确认信息，同时删除列尾主机中存储的机车号和CIR的IP地址，等待重新输入机车号。

CIR接收到拆除对应关系确认信息后，如果拆除对应关系确认信息包含的机车号和本机车号一致，则CIR拆除对应关系，列尾连接状态显示为“未连接”，并语音提示司机，同时删除存储的列尾主机IP地址。

7.2.7.2列尾主机主动拆除对应关系

（1）列尾主机处于连接状态时，如果接收到确认仪的关机指令，应向CIR发送拆除对应关系命令。

随后列尾主机向GPRS网络发起PDP上下文去激活，并向GPRS网络注销。

CIR接收到拆除对应关系命令后，如果拆除对应关系命令包含的机车号和本身存储的机车号一致，则CIR在操作显示终端显示列尾未连接，并语音提示司机，同时删除存储的列尾主机IP地址。

（2）列尾主机处于未连接状态时，如果接收到确认仪的关机指令，应向GPRS网络发起PDP上下文去激活，并向GPRS网络注销。

（3）列尾主机向GPRS网络注销后，删除存储的机车号和CIR的IP地址。

7.2.8列尾数据的优先处理

（1）当司机按下CIR操作显示终端上的“列尾排风”键时，无论CIR当前处于何种工作状态都必须响应此按键信息，优先向列尾主机发送排风命令。

（2）若CIR当前没有进行调度通信，无论处于其他何种工作状态，应优先播放列尾语音提示。

7.2.9双模列尾主机的工作方式

（1）当列车在GSM-R区段和模拟制式区段之间跨区段运行时，应使用双模列尾主机。

（2）双模列尾主机开机时，通过确认仪向列尾主机输入八位机车号。

如果双模列尾主机检测不到GPRS网络，可以使用八位机车号的后四位数字作为模拟制式模式下的机车号，向CIR发送建立唯一对应关系请求。

一旦双模列尾主机检测到GPRS网络，应使用八位机车号自动向CIR发送建立唯一对应关系请求，建立GSM-R模式下的唯一对应关系。

（3）如果双模列尾主机和CIR在GSM-R模式下建立了唯一对应关系，则应同时建立模拟制式模式下的唯一对应关系。

（4）无论CIR在何种工作模式下向双模列尾主机发送列尾信息，双模列尾主机只以相应工作模式向CIR回送列尾信息。

（5）双模列尾主机发送风压报警信息和电池电量不足报警信息时，应在GSM-R模式下和模拟制式模式下同时发送。

双模列尾主机接收到CIR的报警确认信息后，停止发送报警信息。

（6）双模列尾主机只在GSM-R模式下向CIR定时发送风压信息。

（7）CIR和双模列尾主机拆除唯一对应关系时，两种工作模式的唯一对应关系同时拆除。

8设备技术要求

8.1机车综合无线通信设备

应符合《GSM-R数字移动通信网设备技术规范第二部分：

机车综合无线通信设备（V1.1）》的规定。

8.2列尾主机

8.2.1应符合TB/T2973《列车尾部安全防护装置及附属设备》的规定。

8.2.2应符合《移动通信设备安全要求和实验方法》的规定。

8.2.3列尾主机内置GSM-R模块的射频接口阻抗为50Ω，射频发射功率的最大值不小于33dBm。

8.2.4在外结构的显著位置标注列尾主机ID，列尾主机ID字迹清晰、牢固。

8.3确认仪

应符合TB/T2973《列车尾部安全防护装置及附属设备》的规定。

9通信协议

9.1基本通信协议

应符合《GSM-R数字移动通信网设备技术规范第二部分：

机车综合无线通信设备（V1.1）》的要求。

9.2通信格式

见附录A。

9.3端口代码

应符合《GSM-R数字移动通信网设备技术规范第二部分：

机车综合无线通信设备（V1.1）》表17的规定。

9.4业务类型代码

应符合《GSM-R数字移动通信网设备技术规范第二部分：

机车综合无线通信设备（V1.1）》表18的规定。

10列尾主机序列号编号方案

（1）列尾主机序列号由八位数字构成

（2）设备序列号

各列尾厂家内部使用，各厂家宜进行内部规划。

（3）厂家序列号

数字1～9。

（4）预留字段暂为99。

附录A列尾数据通信格式相关表格

表1列尾数据通信格式（CIR发送，列尾主机接收）

序号

命令名称

源端口

目的端口

业务类型

命令

数据内容

1

CIR向列尾主机传送风压查询命令信息（人工查询）

03/04H

26H

04H

21H

机车号（BCD码，4字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）＋预留（12字节）

2

CIR向列尾主机传送排风命令信息

03/04H

26H

04H

22H

机车号（BCD码，4字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）+预留（12字节）

3

CIR向列尾主机传送风压报警确认信息

03/04H

26H

04H

23H

机车号（BCD码，4字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）+预留（12字节）

4

CIR向列尾主机传送电池电量不足报警确认信息

03/04H

26H

04H

24H

机车号（BCD码，4字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）+预留（12字节）

5

CIR向列尾主机传送建立对应关系确认信息

03/04H

26H

04H

25H

机车号（BCD码，4字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）+预留（12字节）

6

CIR向列尾主机传送拆除对应关系命令信息（CIR主动拆除）

03/04H

26H

04H

26H

机车号（BCD码，4字节）+主机IP地址（4字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）+预留（8字节）

7

CIR向列尾主机传送风压查询命令信息（自动查询）

03/04H

26H

04H

28H

机车号（BCD码，4字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）＋预留（12字节）

8

CIR向列尾主机传送建立对应关系启动命令信息

03/04H

26H

04H

29H

机车号（BCD码，4字节）+主机IP地址（4字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）+预留（8字节）

注：

1.当前位置经度、当前位置纬度全“0”表示无GPS信息；

2.除排风命令信息外，其他信息每次只发送1次，无重发处理。

表2列尾数据通信格式（列尾主机发送，CIR接收）

序号

命令名称

源端口

目的端口

业务类型

命令

数据内容

1

列尾主机向CIR传送风压信息（人工查询应答）

26H

02H

04H

21H

机车号（BCD码，4字节）+当前风压值（BCD码，2字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）+时间（BCD码，7字节）+预留（3字节）

2

列尾主机向CIR传送排风确认信息

26H

02H

04H

22H

机车号（BCD码，4字节）+当前风压值（BCD码，2字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）+时间（BCD码，7字节）+预留（3字节）

3

列尾主机向CIR传送风压报警信息

26H

02H

04H

23H

机车号（BCD码，4字节）+当前风压值（BCD码，2字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）+时间（BCD码，7字节）+预留（3字节）

4

列尾主机向CIR传送电池电量不足报警信息

26H

02H

04H

24H

机车号（BCD码，4字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）+时间（BCD码，7字节）+预留（5字节）

5

列尾主机向CIR传送建立对应关系请求信息

26H

02H

04H

25H

机车号（BCD码，4字节）+列尾IP地址（4字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）+时间（BCD码，7字节）+预留（1字节）

6

列尾主机向CIR传送拆除对应关系确认信息

26H

02H

04H

26H

机车号（BCD码，4字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）+时间（BCD码，7字节）+预留（5字节）

7

列尾主机向CIR传送建立对应关系成功信息

26H

02H

04H

27H

机车号（BCD码，4字节）+列尾IP地址（4字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）+时间（BCD码，7字节）+预留（1字节）

8

列尾主机向CIR传送风压信息（定时发送风压信息或自动查询应答）

26H

02H

04H

28H

机车号（BCD码，4字节）+当前风压值（BCD码，2字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）+时间（BCD码，7字节）+预留（3字节）

9

列尾主机向CIR传送拆除对应关系命令信息（列尾主机主动拆除）

26H

02H

04H

2AH

机车号（BCD码，4字节）+列尾IP地址（4字节）+当前位置经度（5字节）+当前位置纬度（4字节）+时间（BCD码，7字节）+预留（1字节）

注：

1.当前位置经度、当前位置纬度全“0”表示无GPS信息；

2.时间全“0”时表示无时间信息。

附录B本规范用词说明

执行本规范条文时，对于要求严格程度的用词说明如下，以便在执行中区别对待。

（1）表示很严格，非这样做不可的用词：

正面词采用“必须”；

反面词采用“严禁”。

（2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：

正面词采用“应”；

反面词采用“不应”或“不得”。

（3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：

正面词采用“宜”；

反面词采用“不宜”。

表示允许有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

附录C条文说明

本条文说明系对重点条文的编制依据、存在的问题以及执行中应注意的事项等予以说明。

为了减少篇幅，只列条文号，未抄录原条文。

7.2.1机车号指担当一位牵引任务机车的机车号。

7.2.2机车号域名符合《GSM-R数字移动通信网编号计划（V2.0）》中11.2.3.6的规定。

附录D对《GSM-R列尾装置信息传送系统主要技术条件（暂行）》的修改说明

本技术条件系在铁道部运输局《GSM-R列尾装置信息传送系统主要技术条件（暂行）》（运基通信〔2004〕107号）基础上，根据本工程的统一要求，结合互联互通测试、工程实践反馈意见进行修订得到的，主要修改内容如下：

（1）按照统一模版调整格式。

（2）“引用标准”改为“规范性引用文件”。

（3）“术语和缩略语”只包括文中所有出现的缩略语和名词，其余未出现的予以删除。

（4）补充列尾主机与CIR建立和拆除唯一对应关系的处理方式。

（5）增加列尾数据优先处理的规定。

（6）增加列尾主机同时工作于模拟制式模式和GSM-R模式的规定。

（7）增加列尾主机序列号编号方案。

（8）补充通信格式。

（9）增补关于规范编制的条文说明。