列车运行控制应答器报文组帧实验报学院：电子信息工程学院班级：自 动化 1301成员：目录1 实验目标41.1 实验整体目标41.2 实验具体目标42 实验过程42.1 原理分析42.1.1 应答器报文结构原理 42.1.2 线路参数相关的应答器信息包定义 52.2 仿真环境62.3 程序编写72.3.1 程序分析72.3.2 程序框图82.3.3 程序代码83 实验结果分析 114 实验总结1.8附源代码.191实验目标1.1实验整体目标理解应答器报文结构和填写方式；完成应答器报文的解码，并理解应答器报 文的应用方式；理解ETCS语言的应用。1.2实验具体目标在完成实验二的基础上，填写应答器信息解码程序。能够将闭塞分区长度和 线路限速信息解码出来，填入速度防护程序所需的输入变量中， 并通过Excel中 列车的运行情况判定程序是否正常实现了相应的功能。该部分仍为正线接车、18 号以下道岔侧线接车、18号以上道岔侧线接车和引导接车四种情况，其具体码 序与实验二相同，此处不再罗列。2实验过程2.1原理分析应答器报文结构原理应答器设于各车站进站信号机、出站信号机、区间闭塞分区入口以及电分相 区前方、列控系统级间切换点前方、大型桥隧前方等特殊地点，向列控车载设备 传输定位信息、线路参数、临时限速等信息。每经过一个应答器组，车载设备会 收到一个完整的、固定长度的报文帧（104字节），其中包含发送线路信息的用户信息包，由于报文以ETCS语言的方式传输，因此接收到的报文是以 ETCS语言进行编码后的二进制数据。控车程序对应答器报文按照规定的格式进行解析和处理，才能获得可用的数 据。ETCS语言组成关系如下：zTx威奋器j 口匚I 口应齐;|氛二11応仁庶k|扫為川|讥久|丘匚显|i :MM线路参数相关的应答器信息包定义当列车在线路上正常运行时，接收应答器信息，从而获得轨道区段长度、线 路限速等信息，在本实验中，解码的是提供线路限速的线路速度信息包【 ETCS- 27】和提供闭塞分区长度的轨道区段信息包【CTCS-1】。【ETCS-27】包中针对速度变化点描述定义情况可用下图表示：20 0 0 0 BG信息包的其他具体结构和变量情况等信息在实验过程中可具体参考实验指 导书BaliseBitToByte()函数中，其输入变量和输出变量为:内容数据类型变量含义输应答器原字符里一Tclegiam (0 to存储完整的一组应答器入始报文维数组103)组报文，丿字节：输闭塞分区长度信息浮点型一维数组sBloeks(0 to 10)同实验二 Blocks(0 to 10)定义出线路限速浮点型二维数组sLineAlluwSpced(0 to 3),(0 to 2)同实验二LineAllowSpccd 定义2.2仿真环境本实验的仿真仍在excel中完成，与实验二列车运行的线路相同。 不同的是 本次实验中线路上正常铺设区间、进站等应答器组，当列车经过应答器组时，接 收它们提供的信息。具体仿真环境结构如下图所示：2.3程序编与程序分析本实验需要编写的仿真程序，即为实验二中控制程序大致流程中应答器信息 读取部分，解析应答器报文，并提取出有用的信息计算该应答器组中存储的闭塞 分区长度和线路限速，输出给仿真环境，由仿真环境进行数据的进一步转换， 变 为ATPprotection()程序的输入，完成线路数据的使用，正确完成超速防护的功232 程序框图得出线路允吓速度数据输入防护程字233 程序代码数组中（注：本部分只列出关键部分，完整代码请查看附录）实现变量由bit到字节转换，将线路允许速度填充到sLineAllowSpeedoffset = 50VarBitNum = 8Telegram)/读取NID_PACKET1中的信息VarBitNum = 13TotoalBitBeforeVar = offset + 10L_PACKET1 = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, T elegram) /读取L_PACKET1中的信息If NID_PACKET1 = 27 The n/判断是否读取线路信息包ETCS-27中的数据sLi neAllowSpeed(0, 0) = 0VarBitNum = 15TotoalBitBeforeVar = offset + 25D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, Telegram)/读取应答器中速度信息起始点距离VarBitNum = 7TotoalBitBeforeVar = offset + 40/读取应答器中最大允许列车速度VarBitNum = 5TotoalBitBeforeVar = offset + 53N_ITER = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar, T elegram)/速度变化点数量If N_ITER = 1 The n/变化点数量为1时VarBitNum = 15TotoalBitBeforeVar = offset + 58D_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar,Telegram)VarBitNum = 7TotoalBitBeforeVar = offset + 73V_STATIC = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar,Telegram)sLi neAllowSpeed(1,0) = D_STATICsLi neAllowSpeed(O, 1) = V_STATIC * 5End IfIf NID_PACKET = 44 The n/判断是否读取线路信息包 CTCS-1中的数据Q_SCALE = ff.GetValueOfVar(VarBitNum, TotoalBitBeforeVar,Telegram)If Q_SCALE = 0 The nB = 0.1/获取轨道区段的长度分辨率信息NID_SIGNALff.GetValueOfVar(VarBitNum,TotoalBitBeforeVar,Telegram)/获取信号灯情况VarBitNum = 15TotoalBitBeforeVar = offset + L_PACKET1 + 73Telegram)/读取轨道区段信息If NID_SIGNAL =0 The n/判断是否有信号机sBlocks(r) = s * B/有信号机则确定闭塞分区区间长度s=0/中间变量置零r = r + 1End IfNextEnd If3实验结果分析实验结果记录表测试案例正线接车停车a. 设置初速度200km/h，加速运行;测试步骤b. 选择正线接车进路类型，直到列车停车;c. 观察所计算的允许速度曲线是否正确；d. 查看记录文件测试结果正线接车测试结果截图UE Mi M | 刊.- Im :i坯宀pn忙；-Ejr Hr. WE FgifBiflir-Al Wifr-SttiFT* LrtmvftoiMHaK 呀ita：单：0干 或也為实验结果记录表测试案例18号道岔以下接车停车功能测试步骤a. 设置初速度200km/h，加速运行；b. 选择18号道岔一下侧线接车进路类型，直到列车停车；c. 观察所计算的允许速度曲线是否正确；实验结果记录表测试案例18号道岔以上接车停车功能测试步骤a. 设置初速度200km/h，加速运行；b. 选择18号道岔以上侧线接车进路类型，直到列车停车；C.观察所计算的允许速度曲线是否正确；d.查看记录文件。测试结果18号道岔以上接车停车功能测试结果截图d.查看记录文件。测试结果18号道岔以下接车测试结果截图1H.mimpl EBP* r feWaau.3AH A I nr.tt,环|*1. . _JMITl：1ai审會C2fi牟许nJWITH十辛i Of i - ?!# rlHR MWinWWt T 無*dr- 甲u 决 WK* Mb p弭Pl sr4 珂 MA rrswf.# pc 1Tn口占-町予弼1 扎；S&-J.9t=” AXJlflb . 、AiVffi#.卄曹寺手孚 杵芒匸鼻墩片去*竄1兰右 UH f mW- MBHUSIMMVJ： 畐饕免扣L、i i IL JiL慕I * jP序）再* a.aMEF-H力込证疔ikElTriflNIdA &N4实验结果记录表测试案例侧线引导接车停车功能测试步骤a. 设置初速度200km/h，加速运行；b. 选择侧线引导接车进路类型，直到列车停车；C.观察所计算的允许速度曲线是否正确；d.查看记录文件。测试结果侧线引导接车停车功能测试结果截图调试记录汇总表问题描述原因分析解决方法开始运行后图像与实验二完全一致实验过程操作错误本实验中为“人工解析”开始运行后无曲线生成实验理解错误在实验二的基础上完成 实验三，因此应先将实验 二程序止确完成并与入 整体程序中，再进行实验 三程序的编写和测试SBIocks ()函数运行错误未对中间变量置零，导 致后面的区间赋值错误对中间变量s置零Telegram ()函数运行错误未在函数开始前对Telegram 进行正确定义定义Telegram函数并定义类型4实验总结本次实验在完成实验二的基础上进行，由于完成实验二时对实验环境及程序 编写都有了较为深入的了解，因此完成实验三的过程中难度相对较小，只需增加 程序对应答器中相关信息进行读取，数据处理后输出到实验二已完成的程序中即 可。虽然实验过程中没有遇到很大的困难，但实验过程还是让我们有很大收获， 首先是对地面设备有了更多的了解，熟悉了应答器的工作方式及ETCS语言，并能通过程序的编写对其进行运用。综合实验二与实验三，很多函数是系统中已有的，自己编写时直接调用即可， 需要我们完成的程序部分也大部分参考了以前的程序，在读懂程序的基础上，还应该自己思考程序的优化与完善，而不仅局限于看懂已有的程序，这是在今后的 学习过程中需要提升的。附源代码Public Function BaliseBitToByte(Telegram() As Byte, ByRe