LEU(Lineside Electronic Unit,地面电子单元)是点式应答器传输系统中控制接口的关键设备,其主要作用是通过串行通信接口周期性的从外部设备(列控中心、联锁)接收传输报文,或通过采集外部开关量接收外部设备的输入条件,选取已经储存在LEU内部与输入条件相对应的报文,按照接口“C”规定连续向有源应答器传输经过加密的报文,实现由地面向车载主机传输大量固定信息和可变信息。目前,CTCS系统(Chinese Train Control System,中国列车运行控制系统)中使用的LEU基本采用法国阿尔斯通具有自主知识产权的欧洲标准化设备。点式应答器传输系统中LEU的核心部件及技术被国外厂商垄断,不利于我国高铁信号技术的发展,同时,在使用过程中发现既有LEU的部分使用缺陷,例如:对设备进行维修、升级时必须整机拆除后返厂操作,过程复杂,效率较低;LEU电缆的开、短路检测依赖国外厂商的电缆开短路检测盒(ECI);LEU设备通信接口单一,当用于CBTC系统(Communication Based Train Control System,基于通信的列车自动控制系统)时,设备与联锁间的信息交互依赖LEU适配器进行接口类型转换;LEU设备自身没有监督记录单元,只能依靠监测维护机,不方便日常的故障排查与维护分析等。本论文研究的LKY-TH型地面电子单元,基于自主化平台采用模块化设计,按照接口“C”规范连续向有源应答器传输报文,实现由地面向车载设备发送相关的行车信息,同时集成了电缆开、短路检测,及设备运行日志实时记录等功能。LKY-TH型地面电子单元填补了国内的空白,摆脱了对国外地面电子单元的依赖,同时对既有设备进行了相关性能的优化创新。本文重点介绍了LKY-TH型地面电子单元的研究与设计,以及各功能的实现方法。首先,介绍了论文的研究背景及意义,结合国内外研究现状,及国内铁路的制式,对LKY-TH型地面电子单元的结构、接口进行了详细的剖析,提出了该设备的总体需求及各功能模块的功能需求,通过各模块的功能组合来实现地面电子单元的数据接收与采集、报文存储与调用、报文的正常输出、电缆开短路检测等功能。论文主要针对报文透明传输型地面电子单元进行了详细的描述。然后,采用模块化设计根据功能需求对LKY-TH型地面电子单元进行功能划分,以独立板卡的形式实现各子模块的功能。具体阐述了各功能模块的设计过程及实现方法,详细介绍了设备与列车运行控制系统中其他信号设备的通信设计,及安全通信协议的实现方法,同时介绍了通过设备外部维护接口对设备进行处理软件升级、内部配置更改等操作时所需要的上位机配置工具的设计。其次,基于动态故障树对LKY-TH型地面电子单元采用的“二乘二取二”安全系统结构进行了“可靠性”分析。最后,对LKY-TH型地面电子单元的各子模块进行性能测试,将设备应用于列车运行控制系统中进行联合调试,地面电子单元达到了最初的设计要求。LKY-TH型地面电子单元具有完全自主知识产权,摆脱了相关设备长期受制于人的局面,不仅能够完成既有预期的各项功能,在可维护性、安全性、可靠性方面均有提升。当设备发生故障时,可快速精确到故障点,替换故障模块,为故障排除节约了时间,同时降低了维护成本,提高了电务人员的工作效率。目前,该设备已通过室内实验及白乌线综合测试,并取得了欧盟ETCS基线三(B3R2)TSI认证,测试结果表明该设备既能高效传输控车信息,同时可靠性及可维护性较既有的欧标地面电子单元也有明显提高。目前该设备已应用于长春轨道交通8号线、沈阳南及长春西动车所。