[發(fā)明專利]一種基于CSTDMA實現(xiàn)列車接近預(yù)警及避碰的方法

有效

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• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113247050B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦嗣波;鄭彩順;劉冰炎;劉武超;王遠(yuǎn);雷志芳
• 申請（專利權(quán)）人: 天津七一二移動通信有限公司
• 主分類號: B61L23/00
• 分類號: B61L23/00
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 12105
• 代理人: 王鳳英

本發(fā)明公開了一種基于CSTDMA實現(xiàn)列車接近預(yù)警及避碰的方法。一、機(jī)車設(shè)備監(jiān)聽系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備發(fā)射消息，建立時隙占用映射表；二、根據(jù)列車速度、位置場景選擇發(fā)射周期；三、到達(dá)發(fā)射時間后，根據(jù)占用規(guī)則選擇發(fā)射時隙；四、如果符合占用規(guī)則，則發(fā)送列車接近預(yù)警消息；五、根據(jù)接收到的預(yù)警消息更新時隙占用映射表；六、根據(jù)列車速度選擇發(fā)射的幀格式和發(fā)射周期，并根據(jù)幀格式做發(fā)射時隙選擇。該方法定義了兩種的幀格式結(jié)構(gòu)，在低優(yōu)先級幀設(shè)計增加帶監(jiān)聽窗的時隙結(jié)構(gòu)，以引入載波監(jiān)聽時分多址，即CSTDMA，實現(xiàn)進(jìn)一步降低碰撞概率。保障機(jī)車設(shè)備基本發(fā)射周期，并在列車提速后提供安全發(fā)射機(jī)會，可以較好的解決消息的碰撞問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵路專網(wǎng)通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于CSTDMA實現(xiàn)列車接近預(yù)警及避碰的方法。

背景技術(shù)

目前列車接近預(yù)警系統(tǒng)采用模擬或者數(shù)字方式發(fā)送消息，信息為248比特，采用POCSAG碼傳輸。目前機(jī)車設(shè)備列車接近預(yù)警消息發(fā)射時需同時傳輸前置碼、同步碼等數(shù)據(jù)，傳輸一幀接近預(yù)警信息時間為960ms，因此，具有周期長，碰撞概率高等缺點(diǎn)。

現(xiàn)在也有部分廠商使用DMR技術(shù)，通過多個CSBK或者M(jìn)BC發(fā)送接近預(yù)警消息進(jìn)行通信，DMR制式的優(yōu)點(diǎn)在于信道機(jī)和終端在鐵路中應(yīng)用較為廣泛，定制難度較低。但是DMR機(jī)制有其固有的缺點(diǎn)，CSBK信令有承載的固定格式，每個CSBK僅能承載64bit消息，傳輸需要至少4幀，使用規(guī)范的DMR 協(xié)議CSBK需要240ms，不規(guī)范協(xié)議也需要至少120ms。DMR沒有避碰和協(xié)商機(jī)制，原有機(jī)制主要考慮語音更多一些，不適宜于突發(fā)關(guān)鍵信令，存在信令密集接入的情況，消息碰撞會導(dǎo)致碰撞時的兩個發(fā)射方消息均不能解讀，消息損失概率高于CSTDMA（載波監(jiān)聽時分多址）。因此，在接近預(yù)警和避碰業(yè)務(wù)上，使用基于CSTDMA的機(jī)制更適合。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種基于CSTDMA實現(xiàn)列車接近預(yù)警及避碰的方法。本方法主要針對機(jī)車設(shè)備發(fā)射機(jī)制進(jìn)行設(shè)計。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種基于CSTDMA實現(xiàn)列車接近預(yù)警及避碰的方法，所述列車接近預(yù)警及避碰的方法通過列車接近預(yù)警系統(tǒng)實現(xiàn)，所述列車接近預(yù)警系統(tǒng)包括機(jī)車設(shè)備以及分別與機(jī)車設(shè)備無線連接的道口預(yù)警設(shè)備、便攜預(yù)警器、袖珍預(yù)警器；其特征在于，所述方法包括以下步驟：

一、機(jī)車設(shè)備通過接收機(jī)監(jiān)聽系統(tǒng)內(nèi)其他機(jī)車設(shè)備、道口預(yù)警設(shè)備、便攜預(yù)警器發(fā)射消息，建立時隙占用映射表。

二、根據(jù)列車速度、位置場景選擇發(fā)射列車接近預(yù)警消息的周期和幀格式結(jié)構(gòu)；所述幀格式結(jié)構(gòu)定義兩種：低優(yōu)先級的退讓報告幀定義為C幀和高優(yōu)先級的標(biāo)準(zhǔn)報告幀定義為S幀。

三、到達(dá)發(fā)射時間后，機(jī)車設(shè)備如需要發(fā)射S幀，則按時隙占用映射表中規(guī)避已占用時隙后直接選擇時隙發(fā)射；如需要發(fā)送C幀，則在時隙占用映射表中規(guī)避已占用時隙后，隨機(jī)選擇時隙，并依據(jù)載波偵聽接入規(guī)則判斷是否發(fā)射。

四、如果判決載波偵聽結(jié)果符合載波偵聽接入規(guī)則，機(jī)車設(shè)備發(fā)送列車接近預(yù)警消息，當(dāng)前消息中攜帶下次S幀發(fā)射時間。

五、機(jī)車設(shè)備根據(jù)接收到的列車接近預(yù)警消息更新時隙占用映射表。

六、機(jī)車設(shè)備根據(jù)目前列車速度選擇后續(xù)發(fā)射的幀格式，按照速度情況選擇發(fā)射周期，并根據(jù)選擇發(fā)送的幀格式做發(fā)射時隙選擇。

七、道口預(yù)警設(shè)備、便攜預(yù)警器、袖珍預(yù)警器接收到列車接近預(yù)警消息后，判斷并選擇是否提示鐵路工作人員有列車接近。

所述S幀結(jié)構(gòu)由空中附加信息、消息載荷1、消息載荷2和同步字構(gòu)成，同步字位置在消息載荷1和消息載荷2之間，兩個消息載荷攜帶的內(nèi)容拼成一個完整的傳輸負(fù)載，傳輸負(fù)載中包含避碰消息和下次發(fā)射S幀的預(yù)期時間，空中附加信息攜帶自身時間基準(zhǔn)相關(guān)信息作為時間同步來源。