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

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 Technical Specification of Application for GSM R Digital Mobile Communication Network Subset 4 Information Transmission System of End of Train Safety Equipment V1 0 二 七年六月七年七月 目 次 前 言 I 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和缩略语 1 4 系统构成 2 5 系统功能 2 6 系统技术要求 2 7 通信方式和通信过程 3 8 设备技术要求 5 9 通信协议 65 10 列尾主机序列号编号方案 6 附 录 A 列尾数据通信格式相关表格 7 附 录 B 本规范用词说明 9 附 录 C 条文说明 9 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 9 I 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 1 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 T 2973 列车尾部安全防护装置及附属设备 GB 15842 移动通信设备安全要求和试验方法 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 Base Station Controller 基站控制器 BTS Base Transceiver Station 基站收 发信机 CIR Cab Integrated Radio communication equipment 机车综合无线通信设备 DNS Domain Name Server 域名服务器 GGSN Gateway GPRS Support Node 网关 GPRS 支持节点 GPRS General Packet Radio Service 通用分组无线业务 GSM R GSM for Railway 专用于铁路的 GSM ID Identifier 标识 IMSI International Mobile Subscriber Identifier 国际移动用户标识 IP Internet Protocol 互联网协议 PCU Packet Control Unit 分组控制单元 PDP Packet Data Protocol 分组数据协议 2 QoS Quality of Service 服务质量 RADIUS Remote Authentication Dial In User Service 远端拨入用户验证服务 SGSN Serving GPRS Support Node 服务 GPRS 支持节点 SIM Subscriber Identity Model 用户识别模块 UDP User Datagram Protocol 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 G b B S C B T S 列尾主机 G P R S 网络节点 B S S B T S R A D I U S P C U C I R U m 列车 确认仪 S G S NG G S N D N S G b B S C B T S G P R S 网络节点 B S S B T S P C U G G S N S G S N G P R S 骨干网 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 3 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 图 2 列尾主机和 CIR 建立唯一对应关系过程 列尾主机 CIRDNS 建立对应关系请求信息 机车号域名 机车号域名对应的 IP 地址 建立对应关系成功信息 建立对应关系确认信息 4 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 7 CIR 和列尾主机对应关系的拆除 7 2 7 1 CIR主动拆除对应关系 5 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 T 2973 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试验方法 的规定 8 2 3 列尾主机内置 GSM R 模块的射频接口阻抗为 50 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 6 应符合 TB T 2973 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 设备序列号 厂家序列号 预留字段 9 9 x a b c d e 图 3 列尾主机设备序列号构成图 7 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 8 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 9 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 根据本项目的统一要求 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