T-VSTR 021-2024 鐵路信號電子地圖技術要求

ICS45.020CCSS60VSTRTechnicalrequirementsofdigitalmapforrailwaysignalingIT/VSTR021-2024 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4縮略語 5總體要求 6數(shù)據(jù)內(nèi)容與組織 7數(shù)據(jù)表示方法 8數(shù)據(jù)結構 9數(shù)據(jù)制作 10數(shù)據(jù)驗證 參考文獻 T/VSTR021-2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由中關村軌道交通視頻與安全產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟鐵路衛(wèi)星與新技術應用專業(yè)委員會歸口。請注意本標準的某些內(nèi)容可能涉及專利，本標準的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任。本文件起草單位：北京全路通信信號研究設計院集團有限公司、卡斯柯信號有限公司、北京交通大學、株洲太昌電子信息技術股份有限公司、交控科技股份有限公司、中鐵第五勘察設計院集團有限公司、高新興創(chuàng)聯(lián)科技股份有限公司、湖南中車時代通信信號有限公司、中國鐵路北京局集團有限公司北京通信段、中國鐵路武漢局集團有限公司武漢通信段、中國鐵路廣州局集團有限公司電務部、廣州市中海達測繪儀器有限公司、北京建筑大學、中測國際地理信息有限公司、中科宇圖科技股份有限公司。本文件主要起草人：馮凱、陳志強、李瑩瑩、王建敏、劉晶、曹美秋、顧玲鳳、周欣、董慧宇、陸德彪、王惠春、龍承宗、王步文、王濤、饒雄、鮑琛、徐偉軍、劉海軍、雷麗萍、趙建國、唐愛軍、周黎、許勤、雷雨晴、郭賢、吳強、戴樹偉、丁翔、申肖峰。1T/VSTR021—2024鐵路信號電子地圖技術要求本文件規(guī)定了鐵路信號電子地圖的總體要求、數(shù)據(jù)內(nèi)容與組織、數(shù)據(jù)表示方法、數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)制作和數(shù)據(jù)驗證等。本文件適用于鐵路信號列車運行控制、調(diào)車防護、調(diào)車機車自動駕駛等系統(tǒng)使用的電子地圖的制作、維護和應用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。TB/T454.1-2021鐵路通信信號詞匯第1部分：鐵路信號詞匯3術語和定義TB/T454.1-2021界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1鐵路信號電子地圖railwaysignalingdigitalmap描述鐵路線路的軌道地理信息、固定應用數(shù)據(jù)等信息，供鐵路信號相關系統(tǒng)使用的數(shù)字化地圖。3.2軌道地理信息數(shù)據(jù)trackgeographyinformationdata含有鐵路線路軌道邏輯分段及其空間位置信息的數(shù)據(jù)，是鐵路信號電子地圖的組成部分。3.3固定應用數(shù)據(jù)fixedapplicationdata含有數(shù)據(jù)邊界、道岔、應答器、信號機、絕緣節(jié)和股道等信息及其鏈接關系的數(shù)據(jù)，是鐵路信號電子地圖的組成部分。3.4關鍵點pointofinterest鐵路信號電子地圖固定應用數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)邊界、道岔、應答器、信號機、絕緣節(jié)等。4縮略語下列縮略語適用于本文件。CGCS2000：2000國家大地坐標系統(tǒng)（ChinaGeodeticCoordinateSystem2000）5總體要求5.1鐵路信號電子地圖應包含列車運行控制、調(diào)車防護、調(diào)車機車自動駕駛等系統(tǒng)所需的軌道地理信息數(shù)據(jù)、固定應用數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)（可選）等數(shù)據(jù)組成元素。5.2鐵路信號電子地圖的測繪、制作及運算應采用CGCS2000坐標系統(tǒng)。5.3鐵路信號電子地圖平面位置精度應滿足鐵路信號相關系統(tǒng)要求。5.4鐵路信號電子地圖數(shù)據(jù)的完整性、一致性和時效性應滿足鐵路信號相關系統(tǒng)要求。5.5鐵路信號電子地圖的測繪應遵照國家與行業(yè)有關規(guī)定執(zhí)行。5.6鐵路信號電子地圖的測繪、制作、交接和使用應滿足信息安全與保密管理制度的要求。2T/VSTR021—20246數(shù)據(jù)內(nèi)容與組織6.1鐵路信號電子地圖包含軌道地理信息、固定應用數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)（可選）。其中，軌道地理信息含有鐵路線路軌道邏輯分段及其空間位置信息；固定應用數(shù)據(jù)含有數(shù)據(jù)邊界、道岔、應答器、信號機、絕緣節(jié)和股道等信息及其鏈接關系。6.2鐵路信號電子地圖數(shù)據(jù)由車站數(shù)據(jù)（含區(qū)間）組成，每個車站含有唯一的軌道地理信息數(shù)據(jù)、固定應用數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)（可選）。電子地圖構成如圖1所示。車站數(shù)據(jù)劃分如圖2所示。圖1電子地圖構成圖2車站數(shù)據(jù)劃分示意圖6.3車站數(shù)據(jù)的邊界分為起始數(shù)據(jù)邊界和結束數(shù)據(jù)邊界。6.4鐵路信號電子地圖中所有數(shù)據(jù)對象的位置坐標均基于下行方向作為正方向，位置坐標是該對象相對所在軌道起點的偏移距離。車站的電子地圖數(shù)據(jù)示意圖如圖3、圖4所示。圖3單線電子地圖車站數(shù)據(jù)示意圖3T/VSTR021—2024圖4復線電子地圖車站數(shù)據(jù)示意圖6.5車站的電子地圖數(shù)據(jù)文件命名方式為X.Y。其中，X為數(shù)據(jù)文件所屬的車站編號（車站編號依據(jù)具體管理規(guī)則確定Y為文件類型：1-表示軌道地理信息數(shù)據(jù)；2-表示固定應用數(shù)據(jù)；3-表示其他數(shù)據(jù)（可選）。6.6鐵路信號電子地圖文件采用32位的CRC校驗，對應多項式是x31+x30+x28+x25+x19+x18+x16+x15+x11+x9+x7+1，初始值為0xFFFFFFFF。6.7鐵路信號電子地圖數(shù)據(jù)文件格式為二進制數(shù)據(jù)文件，其中的數(shù)據(jù)按小端方式存儲。7數(shù)據(jù)表示方法7.1軌道地理信息數(shù)據(jù)表示7.1.1軌道地理信息數(shù)據(jù)主要描述車站管轄范圍內(nèi)的所有軌道邏輯分段及其空間位置信息等數(shù)據(jù)。7.1.2車站軌道地理信息邏輯分段的基本元素包括軌道、軌道段、軌道段記錄點，基本元素層次如圖5所示。每個車站由若干軌道組成；每個軌道由若干軌道段組成；每個軌道段由起點和終點兩個軌道段記錄點組成，如圖6所示。圖5軌道地理信息基本元素層次圖4T/VSTR021—2024圖6軌道段和軌道段記錄點的關系7.1.3軌道地理信息數(shù)據(jù)使用軌道號標識不同的軌道線路。軌道號劃分應覆蓋整個車站，且不重復。下行線使用奇數(shù)表示，上行線使用偶數(shù)表示。軌道號宜從正線軌道開始設置，設置原則如圖7、圖8所示。圖7單線軌道號設置原則圖8復線軌道號設置原則7.1.4車站之間的數(shù)據(jù)邊界處會產(chǎn)生軌道劃分節(jié)點。7.1.5車站內(nèi)道岔位置會產(chǎn)生軌道劃分節(jié)點，宜在道岔的反位。正線軌道宜劃分為同一個軌道號。軌道劃分節(jié)點設置在岔尖（尖軌尖）位置，如圖9、圖10和圖11所示。圖9單開道岔5T/VSTR021—2024圖10交叉渡線圖11復式交分7.1.6每個軌道根據(jù)幾何特征和關鍵點細分成多個軌道段，每個軌道段由起、終軌道段記錄點的位置坐標和相關參數(shù)組成。7.1.7軌道段劃分的原則應滿足以下幾個約束條件：a)軌道整體的幾何形態(tài)應符合線路的直線段或曲線段情況；曲線段用多個直線段近似；b)軌道地理信息數(shù)據(jù)的誤差應滿足對每個實測數(shù)據(jù)點到相應軌道段上的垂直投影距離不超過0.5m；c)每個軌道段的起點和終點（兩個軌道段記錄點）之間的距離不宜超過200米，如圖12中，軌道段1的長度L1和軌道段2的長度L2的長度均不超過200m。圖12軌道段的起點與終點7.2固定應用數(shù)據(jù)的表示7.2.1固定應用數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)對象包括：數(shù)據(jù)邊界、道岔、應答器、信號機、絕緣節(jié)和股道等。7.2.2數(shù)據(jù)邊界主要內(nèi)容包括：鄰站信息、軌道號和位置坐標。7.2.3道岔數(shù)據(jù)主要內(nèi)容包括：道岔編號、軌道號和位置坐標。7.2.4應答器數(shù)據(jù)主要內(nèi)容包括：應答器編號、應答器屬性（實體或虛擬）、虛擬應答器報文（可選）、應答器所在軌道號和應答器所在軌道的位置坐標。7.2.5實體應答器組僅描述組內(nèi)編號為1的應答器信息，可不描述應答器報文。7.2.6固定應用數(shù)據(jù)中的每個數(shù)據(jù)對象（除股道外）通過鄰接關系鏈接其他數(shù)據(jù)對象。鏈接的對象若為應答器，只鏈接應答器組中1號應答器。同一個應答器組內(nèi)所有應答器的鏈接關系相同。圖12為數(shù)據(jù)對象示意圖，圖13為其鏈接關系示意圖。6T/VSTR021—2024圖12數(shù)據(jù)對象示意圖圖13數(shù)據(jù)對象鏈接圖7.2.7單線鐵路宜按照下行方向描述數(shù)據(jù)邊界。7.2.8信號機數(shù)據(jù)主要內(nèi)容應包括：信號機名稱、軌道號和位置坐標。7.2.9絕緣節(jié)數(shù)據(jù)主要內(nèi)容應包括：絕緣節(jié)名稱、軌道號和位置坐標。7.2.10股道數(shù)據(jù)主要內(nèi)容應包括：股道名稱、軌道號、相關應答器和信號機。7.3其他數(shù)據(jù)的表示（可選）可根據(jù)現(xiàn)場實際需要確定是否包含其他數(shù)據(jù)信息，如貨場的車擋、高站臺、鋼廠的鐵水作業(yè)區(qū)、礦廠的翻車機、取樣機等數(shù)據(jù)。其他數(shù)據(jù)主要內(nèi)容包括名稱、軌道號、位置坐標等。8數(shù)據(jù)結構8.1軌道地理信息數(shù)據(jù)文件結構8.1.1軌道地理信息數(shù)據(jù)文件基本結構......7T/VSTR021—20248.1.2軌道地理信息頭軌道地理信息頭的數(shù)據(jù)結構如表2所示。12221軌道111448T/VSTR021—2024軌144442址2個軌道段記錄點的數(shù)據(jù)開始地址”8.1.3軌道段記錄點的數(shù)據(jù)結構8.1.3.1軌道段記錄點的數(shù)據(jù)在軌道地理信息文件中依據(jù)軌道號，按照位置從低到高進行排序。8.1.3.2軌道段記錄點的數(shù)據(jù)結構如表3所示。49T/VSTR021—202433218.2固定應用數(shù)據(jù)文件結構8.2.1固定應用數(shù)據(jù)文件基本結構固定應用數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)結構如表4所示。8.2.2固定應用數(shù)據(jù)頭固定應用數(shù)據(jù)頭的數(shù)據(jù)結構如表5所示。T/VSTR021—202412220x00，0x00，0x00，0x00，0x00，目1112節(jié)偏移”目1T/VSTR021—2024112節(jié)偏移”2...2注：鏈接數(shù)據(jù)j開始的字節(jié)偏移字段，可根據(jù)需要從道岔、應答器、信號機、絕8.2.3數(shù)據(jù)邊界數(shù)據(jù)8.2.3.1起始數(shù)據(jù)邊界的數(shù)據(jù)結構如表6所示。1型2T/VSTR021—2024211418.2.3.2結束數(shù)據(jù)邊界的數(shù)據(jù)結構如表7所示。1型22T/VSTR021—202411418.2.4道岔數(shù)據(jù)道岔數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結構如表8所示。1型11T/VSTR021—20244442221118.2.5應答器數(shù)據(jù)應答器數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結構如表9所示。1型T/VSTR021—202422311）；）；41中所包含的1）；）；NT/VSTR021—20248.2.6信號機數(shù)據(jù)信號機數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結構如表10所示。1型228411）；8.2.7絕緣節(jié)數(shù)據(jù)絕緣節(jié)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結構如表11所示。T/VSTR021—20241型228418.2.8股道數(shù)據(jù)股道數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結構如表12所示。1型8T/VSTR021—2024股道所在軌道號1上行出站應答器編號3上行出站信號機名稱8下行出站應答器編號3下行出站信號機名稱88.3其他數(shù)據(jù)文件結構（可選）8.3.1其他數(shù)據(jù)可根據(jù)現(xiàn)場實際需要進行選擇，如貨場的車擋、高站臺、鋼廠的鐵水作業(yè)區(qū)、礦廠的翻車機、取樣機等。8.3.2其他數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)結構如表13所示。...8.3.3其他數(shù)據(jù)頭的數(shù)據(jù)結構如表14所示。T/VSTR021—202412222...2注：其他數(shù)據(jù)元素i開始的字節(jié)偏移字段，可根據(jù)需要從8.3.1中8.3.4其他數(shù)據(jù)元素的數(shù)據(jù)結構示例如表15所示。1型T/VSTR021—20248419數(shù)據(jù)制作9.1準備與測繪9.1.1準備工作9.1.1.1按照車站數(shù)據(jù)邊界的劃分原則定義車站數(shù)據(jù)范圍。9.1.1.2按照軌道劃分原則定義軌道號并描述每一個軌道的起終點，編制車站的軌道信息表，格式模板如表16所示。9.1.1.3根據(jù)車站數(shù)據(jù)邊界、道岔、應答器、信號機和絕緣節(jié)等信息編制車站的關鍵點信息表，格式模板示例如表17所示。注：軌道起點與軌道終點的屬性按該軌道起點/終點的對應的類型填寫，一般為起始數(shù)據(jù)邊界、結T/VSTR021—2024關鍵點信息表序號車站名稱關鍵點類型名稱類型軌道號里程備注編制者：審核者年月日制表單位責任人年月日建設單位責任人年月日9.1.2軌道及關鍵點測繪9.1.2.1測繪采集的對象為關鍵點和線路軌道采樣點，需測繪采集如下信息：a)緯度；b)經(jīng)度；c)高程。9.1.2.2關鍵點測繪要求如下：a)數(shù)據(jù)邊界的測量點為邊界所在軌道中心位置；b)道岔的測量點為道岔的岔尖所在軌道中心位置，測量位置如圖14所示；圖14道岔測量位置c)應答器的測量點為應答器組內(nèi)1號應答器的中心位置，僅測量組內(nèi)編號為1的應答器；d)信號機的測量點為信號機所在軌道中心位置；e)絕緣節(jié)測量點為絕緣節(jié)所在軌道中心位置。其中，電氣絕緣節(jié)的測量點為空心線圈所在軌道中心位置。9.1.2.3線路軌道的測繪應在每個軌道中心線上進行采樣，采樣點間隔不超過3米。9.1.2.4關鍵點和軌道采樣點的采集精度宜為0.2米（95%置信度）。9.1.2.