4. 移动授权MA生成与车载接收验证

联调对象与验证链路

本案例的核心是地面ZC(区域控制器)根据列车位置报告与线路资源状态计算移动授权MA,并通过车地无线通道下发至车载ATP。车载ATP需完成MA的接收、解析、存储,并据此更新行车许可边界与防护曲线。验证目标是确认MA边界值与车载防护逻辑在数值和时序上一致,且列车越过MA边界前能触发制动防护。

联调前需明确以下对象与接口:

  • 地面侧:ZC的MA生成模块,输入为列车位置报告(含车头/车尾位置、置信区间)、进路状态、道岔锁闭状态、前方障碍物占用信息。
  • 车地通道:无线报文承载MA,需关注报文周期、序列号、时间戳与超时判定。
  • 车载侧:ATP的MA管理模块,负责报文校验、MA解析、MA存储(当前MA与下一MA)、防护曲线计算与超速/越界制动输出。
  • 观测点:ZC侧MA生成日志、车地报文抓包、车载ATP的MA存储区与制动输出状态。
地面 ZC(区域控制器) 输入:位置报告 / 进路 / 道岔 / 占用 MA 生成:边界计算 + 资源校验 输出:MA 报文(边界/序列号/时间戳) 车地无线通道 报文周期 / 序列号连续性 时间戳 / 超时判定 丢包与重传观测 车载 ATP ① 接收:报文校验 / 序列号检查 ② 解析:MA 边界 / 方向 / 限速 ③ 存储:当前 MA / 下一 MA ④ 防护:曲线计算 / 越界制动 MA报文 下发 列车位置报告(车头/车尾/置信区间) 联调观测点与判据 ZC 日志:MA 边界值 与资源状态一致性 抓包:报文序列号 连续性与周期 车载存储:MA 边界 与 ZC 下发值比对 制动输出:越界前 触发防护曲线

MA生成的关键输入与边界计算

ZC生成MA时,边界取以下约束中的最严格值(即最小值):

  • 前方进路终点(进路未延伸时,MA止于进路末端);
  • 前方障碍物(前车占用、封锁区段)的防护距离起点;
  • 道岔未锁闭或位置不一致区段的入口;
  • 线路终点或临时限速区段的起点(若限速影响制动曲线)。

设列车车头位置为 P_head,前方最近约束点为 P_limit,则MA边界 P_MA = P_limit - D_safety,其中 D_safety 为安全防护距离(含定位误差余量)。车载ATP收到MA后,以 P_MA 为行车许可终点计算紧急制动曲线,确保列车在 P_MA 之前停车。

联调操作与观测方法

  1. 构造触发条件:在联调仿真环境中设置一列车(车头位置 P_head = 1200 m),前方进路延伸至 P_limit = 2000 m,安全防护距离 D_safety = 50 m,预期 P_MA = 1950 m。
  2. 采集ZC侧输出:记录ZC日志中MA报文的边界字段值、序列号、时间戳,确认边界计算与预期一致。
  3. 抓取车地报文:在无线通道抓包,核对报文序列号连续、周期稳定(如100 ms),无丢包或重传异常。
  4. 读取车载存储:通过车载ATP维护接口读取当前MA存储区的边界值,与ZC下发值逐字段比对。
  5. 越界防护测试:令列车以低于限速的速度向MA边界运行,观察车载ATP在接近 P_MA 时是否输出制动、制动触发点是否在防护曲线预期范围内。
联调时建议先做静态比对(ZC下发值 vs 车载存储值),再做动态防护(列车运行至边界附近的制动响应)。静态比对可快速定位解析或字段映射错误,动态测试则验证防护逻辑的时序正确性。

典型异常与判读

现象可能原因判读与处理
车载存储MA边界与ZC下发值不一致字段解析偏移、单位换算错误(如cm与m混用)核对报文定义中的字段长度与单位,检查解析代码的偏移量
MA报文序列号跳变或周期抖动无线通道丢包、重传机制异常检查通道质量与重传配置,确认车载超时判定阈值是否合理
列车越过MA边界仍未制动防护曲线未更新、制动输出被屏蔽检查车载ATP是否将新MA写入防护计算模块,确认制动使能条件
制动触发点明显早于预期MA边界值偏小、安全距离重复扣减核对ZC侧安全距离是否已在边界中扣除,避免车载侧再次扣减
MA边界与车载防护逻辑的一致性验证必须在同一坐标系与同一单位下进行。若ZC以线路公里标输出、车载以相对距离存储,需在比对前完成换算,否则会误判为不一致。

验证通过判据

  • ZC日志中的MA边界值与按约束条件计算的理论值一致(允许定位误差范围内的偏差)。
  • 车地报文序列号连续、周期稳定,无超时告警。
  • 车载存储的MA边界值与ZC下发值逐字段一致。
  • 列车运行至MA边界前,车载ATP按防护曲线输出制动,制动触发点与预期偏差在允许范围内。
  • MA更新(如进路延伸后新MA下发)时,车载能正确切换至新边界,旧MA不被误用。