CTCS-2級列控區(qū)段車站站場改造過渡方案

項(xiàng)守寬

項(xiàng)守寬:中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 高級工程師 430063 武漢

近年來，為滿足運(yùn)輸發(fā)展需要，我國已有多條既有鐵路干線進(jìn)行了提速改造，又陸續(xù)開通了多條客運(yùn)專線，它們均配置了CTCS-2級(簡稱C2)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，控制動(dòng)車組列車安全、高速、平穩(wěn)運(yùn)行。

在某些新建項(xiàng)目中，由于新建鐵路與已經(jīng)開通的客運(yùn)專線或既有提速干線接軌，故需要對既有車站站場及信號系統(tǒng)進(jìn)行改造，包括行車指揮、車站聯(lián)鎖、自動(dòng)閉塞、列控、集中監(jiān)測等子系統(tǒng)。列控系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)關(guān)系密切，CTC或臨時(shí)限速服務(wù)器下達(dá)的臨時(shí)限速命令，通過列控系統(tǒng)的列控中心及地面有源應(yīng)答器組，發(fā)送給車載設(shè)備;客運(yùn)專線車站列控中心采集區(qū)間及站內(nèi)軌道電路，并將區(qū)間及站內(nèi)軌道區(qū)段狀態(tài)傳給聯(lián)鎖系統(tǒng)，同時(shí)又通過有源應(yīng)答器發(fā)送新建進(jìn)路上的軌道區(qū)段名稱、長度、載頻等信息，編制低頻信息碼發(fā)給列車進(jìn)路上的每個(gè)軌道區(qū)段。既有線提速車站列控中心功能相對簡單，不負(fù)責(zé)軌道電路的采集和編制低頻信息碼，僅負(fù)責(zé)向有源應(yīng)答器發(fā)送C2進(jìn)路上的軌道區(qū)段長度、載頻、坡度、速度等信息，而控制列車運(yùn)行的低頻信息是通過繼電器編碼電路完成的。

對于CTCS-2級車站列控系統(tǒng)的改造，有C2方式下過渡改造和切換到CTCS-0級(簡稱C0)方式下過渡改造2種方案。工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選用既保證安全又相對簡單和節(jié)省費(fèi)用的方案。

1 方案比選

1.1 客專型列控中心過渡方案

對于采用客專型列控中心的車站，一般站內(nèi)正線區(qū)段及股道軌道電路由列控中心采集，低頻信息碼由列控中心編碼。在C0方式下，無論正線區(qū)段或股道的數(shù)量或載頻發(fā)生變化，都要修改列控?cái)?shù)據(jù);僅有區(qū)段長度變化時(shí)，不需要修改數(shù)據(jù)。而在C2方式下，上述一切變化均會(huì)影響列控中心數(shù)據(jù)。列控中心數(shù)據(jù)修改后，需要做一系列的仿真試驗(yàn)，開通前還要做聯(lián)鎖試驗(yàn)，工作量較大。

因此，對于客專型列控中心，只有在正線區(qū)段或股道的數(shù)量、載頻及長度均不變，或站場改變較小、過渡步驟少時(shí)，才考慮在C2方式下過渡。

1.2 既有線型列控中心過渡方案

對于采用既有線型列控中心的車站，一般采用繼電器電碼化編碼電路。站型變化時(shí)，在C0方式下列控中心數(shù)據(jù)無需修改;在C2方式下，接發(fā)車進(jìn)路長度或載頻發(fā)生變化時(shí)，列控?cái)?shù)據(jù)需要修改;接發(fā)車進(jìn)路上的軌道區(qū)段數(shù)量及長度雖有變化，但整個(gè)咽喉區(qū)及股道長度不變時(shí)，不需要修改列控中心數(shù)據(jù)。

因此，對于既有線型列控中心，無論每個(gè)道岔區(qū)段及無岔區(qū)段的長度怎么變化，只要全部的接車進(jìn)路(咽喉區(qū)長度和股道長度)、發(fā)車進(jìn)路的長度(咽喉區(qū)長度)沒有變化，載頻沒有變化，建議在C2方式下過渡;如果接發(fā)車進(jìn)路長度有變化，但只要過渡步驟少，也可以考慮在C2方式下過渡。

1.3 過渡期間站區(qū)限速處理

按C2方式過渡時(shí)，過渡期間站場范圍內(nèi)的線路允許速度可以納入臨時(shí)限速管理，也可以將其寫入列控中心報(bào)文和應(yīng)答器報(bào)文。

按C0方式過渡時(shí)，站區(qū)限速采用調(diào)度命令方式下達(dá)。

2 C0過渡方案

2.1 C2與C0的等級轉(zhuǎn)換

當(dāng)必須采用C0方式過渡時(shí)，需要在車站進(jìn)站外方區(qū)間適當(dāng)位置布置C2→C0、C0→C2等級轉(zhuǎn)換應(yīng)答器組，使動(dòng)車組進(jìn)站前自動(dòng)轉(zhuǎn)換C0模式，出站后，自動(dòng)轉(zhuǎn)為C2模式，如圖1所示。

為了保證區(qū)間應(yīng)答器組報(bào)文一次修改之后，能沿用到站場改造工程的結(jié)束，區(qū)間應(yīng)答器組及等級轉(zhuǎn)換應(yīng)答器組的數(shù)據(jù)覆蓋范圍只需達(dá)到進(jìn)站信號機(jī)處，使站內(nèi)站場形狀的任何改變均不會(huì)影響到區(qū)間應(yīng)答器組的報(bào)文，如圖2所示。

由于LKJ控車最高速度為160 km/h，為了在級間轉(zhuǎn)換時(shí)不影響行車效率，科技運(yùn) ［2010］136號關(guān)于印發(fā)《CTCS-2級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則(V2.0)》的通知中第3.5.1.2和3.5.1.1條規(guī)定:“等級轉(zhuǎn)換處線路最高允許速度不得大于160 km/h”，設(shè)計(jì)時(shí)將等級轉(zhuǎn)換點(diǎn)內(nèi)方的線路允許速度調(diào)整到160 km/h或160 km/h以下。

科技運(yùn) ［2007］45號《既有線CTCS-2級列控系統(tǒng)車載設(shè)備技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定:在切換點(diǎn)之后一定距離內(nèi)應(yīng)為ZPW-2000系列軌道電路，長度應(yīng)大于列車從160 km/h制動(dòng)到0 km/h所需的制動(dòng)距離。編制列控?cái)?shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)提供該制動(dòng)距離內(nèi)的全部線路數(shù)據(jù)，因?yàn)镃2向C0等級轉(zhuǎn)換失敗后，如果司機(jī)未及時(shí)停車進(jìn)行手動(dòng)切換為C0模式，列車將會(huì)繼續(xù)按C2控制模式運(yùn)行至線路數(shù)據(jù)結(jié)束的位置，一般為C0車站的進(jìn)站口。據(jù)此，在確定C2向C0等級轉(zhuǎn)換位置時(shí)，需要先計(jì)算出等級轉(zhuǎn)換點(diǎn)處的最大常用制動(dòng)距離，然后從C0車站進(jìn)站口反向推算出等級轉(zhuǎn)換點(diǎn)位置。經(jīng)各種動(dòng)車組綜合測算比較后，采用較大的制動(dòng)距離值。

圖1 C0/C2等級轉(zhuǎn)換應(yīng)答器組布置示意圖

圖2 C0/C2等級轉(zhuǎn)換應(yīng)答器組數(shù)據(jù)覆蓋范圍示意圖

2.2 需要修改報(bào)文的應(yīng)答器組

由于從等級轉(zhuǎn)換執(zhí)行點(diǎn)開始，將線路允許速度調(diào)整到了160 km/h或160 km/h以下值，按照應(yīng)答器組報(bào)文冗余覆蓋的規(guī)定，圖2中L1+L2+LZ+LZ0范圍內(nèi)的全部應(yīng)答器組報(bào)文需要修改。

2.3 需要拆除的應(yīng)答器組

C2等級方向進(jìn)站口的有源應(yīng)答器組保留，用作發(fā)送臨時(shí)限速報(bào)文，必須保留。

出站及進(jìn)路信號機(jī)的有源應(yīng)答器組處理方案是:在過渡期間，列控中心不發(fā)送報(bào)文至站內(nèi)側(cè)線股道的出站有源應(yīng)答器組，該應(yīng)答器組將會(huì)接收LEU發(fā)送的默認(rèn)報(bào)文。如果司機(jī)在股道發(fā)車時(shí)錯(cuò)誤操作切換按鈕，手動(dòng)切換至C2控車模式，在接收到出站有源應(yīng)答器組的默認(rèn)報(bào)文后，由于默認(rèn)報(bào)文中包含 ［CTCS-5］包會(huì)使動(dòng)車組在C0模式LKJ控車下制動(dòng)。故應(yīng)拆除站內(nèi)出站及進(jìn)路信號機(jī)的全部有源應(yīng)答器組。

2.4 列控中心報(bào)文修改

1．既有線型列控中心報(bào)文處理。既有線型列控中心按C0方式過渡時(shí)，僅向進(jìn)站口有源應(yīng)答器組發(fā)送臨時(shí)限速報(bào)文，不發(fā)送進(jìn)路信息。所以，不需要修改列控中心數(shù)據(jù)。

2．客專型列控中心報(bào)文處理。客專型列控中心按C0方式過渡時(shí)，進(jìn)站口有源應(yīng)答器組僅發(fā)送發(fā)車方向臨時(shí)限速報(bào)文，但由于站內(nèi)軌道電路的采集及編碼是由列控中心完成的，所以，需要編制C0數(shù)據(jù)和報(bào)文。隨著站場過渡改造工程的進(jìn)展，列控中心C0報(bào)文也需要同步更新。

如果由于車站的改造引起區(qū)間信號點(diǎn)的移動(dòng)或增加分割點(diǎn)以錯(cuò)開載頻，區(qū)間信號數(shù)據(jù)也需要同步更新至列控中心。

3 過渡結(jié)束

車站改造完畢時(shí)，需拆除C2/C0等級轉(zhuǎn)換預(yù)告應(yīng)答器組，將等級轉(zhuǎn)換執(zhí)行應(yīng)答器組改為區(qū)間應(yīng)答器組(Q)，恢復(fù)站內(nèi)出站信號機(jī)及進(jìn)路信號機(jī)有源應(yīng)答器組，修改線路允許速度，更新列控中心數(shù)據(jù)至最終正式版本，更新受到影響范圍之內(nèi)的全部區(qū)間及站內(nèi)應(yīng)答器組報(bào)文。至此，C2車站過渡改造工程結(jié)束。

4 結(jié)束語

需要根據(jù)站場改造具體情況，選擇C2列控系統(tǒng)的過渡方案。以上介紹的列控系統(tǒng)過渡方案的選擇方法及C0方式過渡方案的實(shí)現(xiàn)方法，可以作為工程設(shè)計(jì)的借鑒。

［1］中華人民共和國鐵道部.鐵建設(shè)【2009】209號．高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)［S］．2009.

［2］中華人民共和國鐵道部.鐵集成【2007】124號．客運(yùn)專線CTCS-2級列控系統(tǒng)車載和地面設(shè)備配置及運(yùn)用技術(shù)原則(暫行)［S］．2007.