广深港段tsrs与内地rbc接口规格书及测试计划

MTRCORPORATIONLIMITEDEXPRESSRAILLINK 段TSRS与内地段接口规格书及接口测试计划段Contract841A内地段四电设备WangLeiREVISIONBLISTOFObjectofABAccordingtothecommentsinLISTOFABLISTOF铁运[2012]213《临时限速服务器技术规范(暂行)广深线CTCS-3地面设备接口设计和通信协议（V2.0）-CTCS-3级列控TSRS-RBC接口规格书运基信号[2010]533《RBCTSRS接口规铁运[2012]212《无线闭塞中心技术规范（暂行）DEFINITION/TrainControlSystem3RadioBlockLISTOF LISTOF LISTOF DEFINITION/ 目 文档目 接口规 系统接 物理接 RBC-TSRS接口应用层协 接口安全功能模块与通信功能模块设 软件和数据接 命名原 设计限 电磁兼 设计信息交 信息交 详细设计信 实施与安 质量保 接口需求参 验证与确 接口测 测试计 测试规 附件1：参数定 附件2接口信息 附件3：广深线CTCS-3级列控系统TSRS-RBC接口规格书 目文档目的本规格书详细定义了用于广高铁项目之CTCS-3级列控系统中无线闭塞中心（RBC和段临时限速服务器系统（TSRS之间接口的定义、应用层协议以及安全功能模块与通信功能模块参数设置等内容，安全层与传输层的规范参照《RSSPII铁路信号安全通信协议》执行。本规格书适用于广高铁RBC3[后文简称RBC]和段临时限速服务器系统[后文简称TSRS]的研接口规格系统接口RBC与TSRS之间的系统接口如图2-1所示，主、备系直接连接至信号图2-1段TSRS与内地段RBC3连接方RBCTSRSCTCS-3级列控系统中信号控制的重要组成部分，RBCTSRS之间应RBC的主系应向TSRS的主、备系发送应用数据消息；RBC的备系只向TSRS的主、备系建RBCTSRSCTCS-3RBC只能与一个TSRS连接；一个TSRSRBC 之间应采用RSSP-Ⅱ安全通信协议，参见文件[RSSP-Ⅱ铁路信号安全通信协议] RBC-TSRS安全通口采用分层结构。如图2-2所示图2-2内地段RBC3-段TSRS通口协议结2-3RBC-TSRSIF通信数据多层结构方RBCTSRSTCP方式，TSRS作为服务器端，RBCRBC12TSRS121系为主系、TSRS1系为主系的时候的RBC-TSRS2-4 本文档主要记述RBC-TSRS之间接口的应用部分[见2.3节接口协议]RBCTSRS2-12-1项内备1传输控制步CSMA/CD2传输100Mbps(全双工通信（自动协商功能无效3通信IP(Internet4通信RBC:2通道/TSRS2通道/5数据Ethernet6IP物理接口段TSRS与内地段RBC3采用信号安全数据网接口连接，设备与通信网络均按冗余配置，数据传输采TCP协议。RBC-TSRS间的物理接口，如2-5所示。电气特性描述无机械特性描述无RBC-TSRS接口应用层协安全通信体系结构2-6RBC-TSRS 接口协议采用分层结构，双方的协议层应保持在对等逻辑连接状态 通信指标要求RBC、 均按Tcycle（见附件1）通信周期发送数据RBCTRBCtimeout（1）时间内没有接收到应用层任何消息，即判定与对方通信中TSRSTTSRStimeout（1）时间内没有接收到应用层任何消息，即判定与对方通信若接收方接收一条来自某连接通道的应用层消息，即可清除通道连接故障计数器RBC、TSRS3GAL（通用应用层）GAL信息包总长不得超过450字节。RBCTSR命令后，应在TRBCreaction（1）TSRS返回相应的执行TSRS检测到超过TRBCtimeout（1）RBCTSR回执结果，则TSRS应重发原TSR命令。RBC50TSR通用应用层格式通用应用层（GAL）信息包由帧头和应用数据包两部分组成，参见 2-22-2字长说消息类=0x8004RBC-TSRS版本控制信参见表2-信息本帧应用数据包中组内位参见表2-4，表明在消息组中的应用长度可一个或多个连续的信息包，参见表2-2-3字长说发送方自定系统具体应22个字节用于标识系统间相关的线路数系统交互时需校验本字段是否由系统交互的双方协商确定具体定义值系统具体应最高 字节标识协议版本，其余字节由发送方自定义，当前协议版本“系统具体应用版本”字段说明：如果TSRS在某客运专线应用的旧版本为 互通，但与新版本 2-4值说组中只含有一个消组中的第一消息处于组中数值组中的最后一个消RBC、TSRS3组通用消息。当传送多组消息时，接收方2-5字长说预0信息各应用层信息包长RBC、 需检查各信息包长度，若有一包不正确，则应丢弃整个通用应用消息包应用层信息包类型2-6信息信息包方总长度说8线路限速状态初始确认命TSR8TSR2周RBC周应用层数据格式TSR刷新请求（TSRSRBC）TSRS向RBC发送TSR刷新请求，用于获取当前RBC设备中的TSR状态信息字长说信息设备RBC编号。RBC0x01分设备类请求0=请求全部的TSR1011~10TSR10211~20TSR125241~250TSRTSR验证命令（TSRSRBC）TSRSRBCTSRRBCTSR命令可否执行。TSR验证命令，RBC字长说信息设备指定RBC编号。2.3.5.1TSR取值1-速度值（单位9~90：表示限速值限速限速原因代码：(仅作信息记录，不需校验0=1=2=3=突发调度该字段进行更改，必须按照—预—里标起点/终点长链百米标标起点/终点长链千米标标起点/终点公起点/终点公里标系标识操作者(仅作信息记录，不需校验TSRT/CTC/TCC编号（4字节），用户编号（2受令当为侧线限速时，指定车站编号当为正线限速时，固定为指定线路号，按具预预留(仅作信息记录，不需校验TSR起点方01B=RBC管辖范围外且正10B=RBC管辖范围外且反00B=RBC预留(仅作信息记录，不需校验BG指定顺线方向起点侧的应答器组的NID_C(10bits)+NID_BG(14BGTSR起点BGTSR起点的距离01B=RBC管辖范围外且正10B=RBC管辖范围外且反00B=RBC预(仅作信息记录，不需校验 BG指定顺线方向终点侧的应答器组的IDNID_C(10bits)+NID_BG(14bits)终点侧BGTSRBG的距离“TSR编号”RBC内正执行的某TSR命令位置参数完全一致TSRRBC内的正执行TSR编号一致。取消命令或新的覆盖设置限速命令的TSR编号应与原设置命令的TSR编号一致。TSRTSR命令的位置参数完全一致时，RBCTSR命令覆盖新的TSRTSRS不执行覆盖之前RBC“调度命令号”字段说明：16个字符的字符串。若大陆段TSRS向段TSRS传递的TSR起点或终点超出段RBC的描述范围，则将该TSR的无法描述的起点或终点公里标信息到“调度命令号”的第10至第16字节中。RBC必须按照TSRS发送的值返回，不得对该字段进行更改。举例下图中的“1”）TSRSRBC31RBC3参考点描述范围，则RBC3中该线别配置的第一个参考点BGID；“从正向方向起点侧BG到TSR起点的距离”字段填写为0。2）.若内地TSRS拟定上行线限速，且终点公里标小于K2379+487（参考点BG公里标）时（如下图中“2”），港TSRSRBC3发送该限速。限2终点超RBC3参考点描述范围，则将限速2终点的公里标信息存放在调度命令号第10至16个字节中向方向终点侧BGID”字段填写RBC3BGIDBGTSR0。TSR命令位置参数为[受令站号线路号TSR起点方向标志顺线方向起点侧BGID][顺线方向起点侧BG到TSR起点的距离TSR终点方向标志顺线方向终点侧BGID顺线方向线点侧BG至TSR终点的距离]这8个项目。[TSR起点方向标志]的说明：TSRTSRRBC临时限速管辖范围之外的逆线的时候，10B，并通知RBCTSRTSRTSR起点在该RBC的管辖范围内，则将本标志位设为00B。[TSR终点方向标志]的说明：TSRTSRRBC临时限速管辖范围之外的顺线的时候，01B，并通知RBCTSRTSRTSR终点在该RBC管辖范围内，则将本标志位设为00B。如图2-a所示，大陆段TSRS拟定一条限速TSR1，该限与段TSRS相关，因此大陆段TSRS将该限速转发给段TSRS，然后再下发给段RBC。由于该限速起点不在段BC管辖范围内，且从段TSRS管辖范围边界到该限速起点为线路逆向方向，因此段TSRS将该限速下发给段RBC时，需要将该限速[TSR起点方向标志]标志位设为0B。通过下图可知，限速起点不可能顺向覆盖管辖范围，因此如果TSR起点方向标志]标志位为01B时，段TSRS会返回相应失败代码。2-7aTSRNG如图2-b所示，大陆段TSRS拟定一条限速TSR2，该限与段TSRS相关，因此大陆段TSRS将该限速转发给段TSRS，然后再下发给段RBC。由于该限速终点不在段BC管辖范围内，且从段TSRS管辖范围边界到该限速终点为线路顺向方向，因此段TSRS将该限速下发给段RBC时，需要将该限速[TSR终点方向标志]标志位设为1B。通过下图可知，限速终点不可能逆向覆盖管辖范围，因此如果TSR终点方向标志]标志位为10B时，段TSRS会返回相应失败代码。2-7bTSRNG2-8a给出了大陆TSRS拟定限速起终点均RBC管辖范围形2-8b给出了段TSRS拟定限速起终点均在段RBC管辖范围形，对于这两种情况，在段TSRS下发给段RBC时，限速的[TSR起点方向标志]和[TSR终点方向标志]的标志位均设置为00B。2-8aTSRS拟定限速起点方向标志/终点方向标志NG例（起终点在管辖范围内）图2-8b段TSRS拟定限速起点方向标志/终点方向标志NG例（起终点在管辖范围内）2-9aTSRS根据与线路号和参照点应答器之间的相对2-9aBGBGBGTSRS-RBCTSR执行命令（TSRSRBC）TSRSRBCTSRRBCTSRTSR执行命令，RBCTSR命令曾被验证通过。若检验成功，即字长说信息设备指定RBC编号。参节TSR2.3.5.22.3.5.2限速2.3.5.2调度2.3.5.2操作员2.3.5.2受令2.3.5.22.3.5.2预2.3.5.2TSR2.3.5.2正向方向起点侧BG2.3.5.2BG起点2.3.5.2TSR2.3.5.2正向方向终点侧BG2.3.5.2BG终点2.3.5.2线路限速状态初始确认命令（TSRS->RBC）当RBC设备重启时，RBC须接收到TSRS下发的线路限速状态初始确认命令后，才可接受列车，TSRSTSRSRBC的限速命令状态一致，且已登记该RBC状态曾为初始化过的，则TSRS可自动下发线路限速状态初始确认命令。RBCTSRSTSRSRBC下发线字长说信息类设备标指定RBC编号。2.3.5.1确认范TSR状态（RBCTSRS）TSRSRBC下发刷新请求时，RBCTSRSTSRTSRSRBCTSRTSRRBCTSRS回送该TSR状态信息。字长说信息类设备指定RBC编号。2.3.5.1TSR2.3.5.2执行状0=无信息（不附加后续字节0x55=0xA5=2.3.5.2限速原2.3.5.2调度2.3.5.2操作者2.3.5.2受令2.3.5.22.3.5.2预2.3.5.2TSR2.3.5.2顺线方向起点侧BG2.3.5.2BGTSR2.3.5.2TSR2.3.5.2顺线方向终点侧BG2.3.5.2BGTSR2.3.5.2TSR错误回执（RBCTSRS）TSRSRBCTSRTSR执行命令，且经RBC检验执行有误时，应向TSRS回送该TSR错误回执。字长说信息类设备指定RBC编号。2.3.5.1TSR限速原调度操作员错误性质，参见表2-错误参对应的错误参数，参见表2-2-7错误错误适用1=0线路号不在RBC管辖范1TSR002TSR起点/2TSR3TSR起点/TSR起点/终点或反转的情况3=09~90（9、16（4=未找到对应的有TSRTSRTSR正向方向起点侧BGBGTSRTSR正向方向终点侧BGBGTSRTSR取消命令与原设置命令参数不一5=限速区域有0不能在处设置限4个以上的临时限的TSR命令。11=TSR[在广深线中不使用TSR编号（1-50范围3TSRTSR编号与原设置限速不TSRSRBC仅正执行的TSR命令允许占用TSR编15=TSR3-接收到超过能使用的TSRTSR编号的临时16限速命令下发至受令站失受令站限速命令下达的车对于内容重复的已执行 命令（不含 编号），直接按该命令处于已执行成功状态的结果返回TSRS生命信号（TSRSRBC）TSRSTcycleRBC。字长说信息RBC限速状态检测信息（RBCTSRS）。RBCTcycleTSRS。TSRS通过周期检测该信息包以识别通道状态。字长说信息设备指定RBC编号。2.3.5.1初始=0=TSRS编号，表示该RBCTSRSTSR可用标举例：若RBC内的10~20间为尚未使用的TSR编号区，则本段填10，20。TSRSTSRSTSR编号。若无可用0。TSRSTSR命令的时候，RBC会再次分配报告的可用范围内的TSR编号。TSR可用标同通信流程TSR当出现以下任一情况时，TSRSRBCTSRRBC、 设备上电重启，或通信中断再恢复时TSRS检测到RBC反馈的TSR状态与本地令及状态持续5s不一致时TSRSRBCTSR信息时，RBC10TSR标识的状态信息（仅分为TSR有限速执行成功态和无信息态），如图2-10所示。若RBC的TSR标识状态为2-10TSR刷新请求的交互流TSRSTSR编号（250条）RBC连接通信已中断时，则当交互中确认有发生通信帧丢失的情况，TSRS应发送请求相应部分TSR信息令。TSRS没能全部RBCTSR刷新要求应答报文时，TSRS重新发送要求丢失的TSR刷新要求应答报文的2-10。在刷新请求交互期间，TSRSRBC下达其它命令，包括新的刷新请求命令、初始化命令、TSR2-11所示，RBCTSRS下达的TSRTSRSRBC的回执响应，则应按第2.3.2节通信指标要求处理。TSRSTSRTSRSRBCTSRRBC按当前执行成功的状态返回；TSRS则认为该TSR命令验证成功并已执行。TSRSRBC已执行的TSRRBC对于取消执行命令：RBCTSRRBC3秒内收到相同的取消执TSR3TSR编号的取消执行命令时，回执错误码4(未找到对应的有限速命令)。2-11TSR2-12IFCTSRRBC判断能够执行的情况下，向TSRSTSR状态。IFCRBC的执行之后，将周期报文中的执行中的速度限1。如图2-13所示那样，如果TSR执行命令在IFC-RBC之间的传输途中，IFC会再次发送规定的次2-13RBCRBC设备重启时，TSRSRBCTSRTSR命令已由全部相关TCCRBC尚未执行的情况时，TSRSRBC自动下发执行该TSR命令。TSRSRBCTSR命令状态比较不一致时，TSRS应提示调度员确认当前所有限速状态。TSRTSRS向RBC下达线路限速初始确认命令。TSRSRBC状态比较一致，且TSRS已登记该RBC曾初始化过，则TSRS可自动下发线路限不得对该 下达线路限速初始确认命令RBCTSRSTSRSRBC下发初RBC变为初始化完毕的状态之后，即使与TSRS之间的通信断开了，也能进行列车的，也能发送RBC- 接口安全功能模块与通信功能模块设安全应用中间子层 之间安全应用中间子层按照《RSSP-RBC-TSRSSAINSAI层协议中，定时器Tsyn1RBC-TSRSSAIExecutionCycleStart0x01SAI层协议中利用DeltaECDelta相关的配置参数是输出的阀值Δalarm。配置参数的取值参见附件1。SAI层协议中规定，当接收方连续很长一段时间停留在某一个状态（0）时，应通过减Ex退出该状态并启动传输延时检测过程。“很长一段时间”Cns0是一个配置参数，取值参见1。SAI协议规定应周期性地启动传输延时检测过程进一步防止“传输链”中可能发生的其他问题，启动传输延时检测的周期Cdotd是一个配置参数，取值见附件1。安全应用中间子层包含“消息类别字段”、“时序号”、“印时戳”、“EC计数器”、“用户数据”。其详细结构如表2-8所示。2-8字长度（字节值描消息类别字1参照表2-消息类别字2发送端时间40发送端时间最后接收信息端时间戳40最后接收信息端时间戳接收最终消息时的40接收最终消息时的4EC接下来如果是执行周期开始消字长度（字节值描41版本控制周2发送设备的控制周接下来如果不是执行周期开始字长度（字节值描用户可可2-9项值EC起始消使用EC保护的应ECEC消息鉴定安全层RBC-TSRS之间消息鉴定安全层按照《RSSP-RBC和TSRS的CTCSID值，参考应答器编号规则由主管部门在范围内统一分配在RBC-TSRS安全通信过程中，使用共享的验证密钥KMAC按照《TCS-3级列控系统无线通信功能接口规范》规定的算法生成会话密钥KSAC。建立安全连接的两个对等实体共享一组验证密钥。信息鉴定安全层主要包含“设备类别”、“消息类别”、“传输方向”、“用户数据”、“MAC”。其详细结构如表2-10所示。表2-10信息鉴定安全层结字长度（字节值描设备类别MTIAU2MTIAU1MTIAU3,AR,DT,DI消息类别AU1AU2AU3ARDT(RBC→DI(RBC→传输方向0发送信息给1发送信息给数可可字段的数据根据AU1、AU2、AU3、AR、DT、 内容各异项字段。长度（比特SourceAddress(3Bytes)、SaF(1Byte)、RA(8Bytes)、MAC(8MAC(8MAC(8用户数据(可变)、MAC(8Reason(1Byte)SUB-Reason(1冗余管理层RBC-TSRSALE层按照《RSSP-RBC-TSRSDALE层数据包同时在两个TCP连接 协议帧结构中的应用类型取值为0x1aALE层通信中，选用“ALE用户上次收到的ALE数据将被转给用户”，即允许丢失ALEPKTALE层包含“数据包长”、“版本”、“应用类别”、“传输顺序号”、N/R标志”、“数据包类别”“检校和”、“用户数据”。其详细结构如表2- 所示字长度（字节值描数据2可数据包的长(ALE帧头(数据包长除外数据版1版应用1应用传输2传输N/R1冗一数据1AU3AR2可X16+X12+X5+1(CRC-CallingCTCS4CallingCTCSCalledCTCS4CalledCTCSClassof13Classof数可可4数可可除此之外的情况数可可传输层RBC-TSRS通信中，传输层使用TCP/IP协议，TSRS作为服务器端运行，RBC作为客户端软件和数据接口无命名原则无设计限制无电磁兼容无。段TSRS与内地段RBC3并无直接物理连接，所以不涉及电磁兼容方面问题设计信息交换信息交换TSRS与内地RBC3之间交互的信息3-1所示3-1编信息描述TSR刷新请求（TSRSTSR验证命令（TSRSTSR执行命令（TSRS线路限速状态初始确认命令（TSRSTSR状态（RBCTSR错误回执（RBCTSRS生命信号（TSRSRBC限速状态检测信息（RBC通信配置参数详细设计信息双方承包商应当遵循表3-2中的详细设计信息，具体信息格式参见附件2第6章节3-2编详细设计信息数据交换目的TSR刷新TSRSRBC下达刷新命TSR验证TSRSRBC下达验证命TSR执