新建何寨至窯村下行客車外包疏解線信號系統方案研究

劉淑敏

（中鐵第一勘察設計院集團有限公司，西安 710043）

1 西安鐵路樞紐何寨至窯村段現狀及存在問題

目前西安鐵路樞紐內的主要客運站有：西安站、西安北站。西安站主要辦理普速及短途動車組接發車作業，西安北站銜接鄭西、西寶、西成、大西等客運專線，主要辦理動車組接發車作業。

包西線方向下行客車除進西安北站的動車組列車外，其他經新豐鎮車站接入隴海線。在實際運行組織中，受新豐鎮Ⅰ場接車能力限制和隴海、寧西線下行旅客列車干擾，造成包西線下行旅客列車經常在何寨站等點，組織客車正點難度極大。如果將包西線下行普速客車調整至走何寨—臨潼東—窯村客車聯絡線，主要存在以下兩方面問題：一是臨潼東站連接鄭西高鐵、大西高鐵，其站內及區間施工及維修天窗設置與高鐵施工及維修天窗時間保持一致，為00:30 ～04:30，在這一時段包西下行普速客車無法進行接發車作業；二是經大西聯絡線—臨潼東—鄭西高鐵的動車組列車進路在臨潼東站切割包西隴海客車下行聯絡線，不僅影響車站東咽喉能力，而且容易使包西線下行客車在何寨等待，即使遠期包西下行動車組列車不再接入臨潼東站，但對包西下行普速客車的通過仍存在影響。

2 增加何寨至臨潼東至窯村下行客車外包疏解線的必要性

何寨—臨潼東—窯村下行客車外包疏解線可以增加普速客車從何寨—臨潼東—窯村的客車進路，以解決動車組列車經大西聯絡線—臨潼東—鄭西高鐵的列車進路在臨潼東產生的交叉影響，對臨潼東站系統適當改造，以減少高鐵維修天窗停電期間（00:30—04:30）對普速列車進路的影響，從而實現將包西線下行客車從新豐鎮分解出來，客貨分離，緩解新豐鎮Ⅰ場能力緊張的問題，提高本段運輸組織的靈活性。

3 方案綜述

鄭西高鐵臨潼東站連接鄭西、大西高鐵、包西鐵路，由于臨潼東站采用高鐵維修天窗，維修天窗時間點與包西下行客車通過臨潼東時間沖突，同時包西下行客車經何臨聯絡線的列車進路與動車組列車經大西聯絡線的列車進路在臨潼東相互交叉影響。為解決該問題新建何寨至窯村下行客車外包疏解線，有兩種接軌設計方案。

方案一：疏解線在臨潼東站西端接軌方案。

該方案線路東起包西線何寨至臨潼東下行線，出岔位置距離臨潼東站中心約4 270 m，下行客車外包疏解線向西繞過臨潼東站接至鄭西臨窯聯絡線的下行線，出岔位置距離臨潼東站中心約2 560 m。

為解決高鐵維修天窗內，包西線普速車能夠經臨窯聯絡線進西安站，信號系統主要研究聯鎖區域及列控系統問題。本次設計范圍（具體詳見圖1 虛線框內容）內道岔需新設兩套聯鎖系統及列控中心控制。虛線框外的既有設備仍由既有聯鎖系統控制。該方案信號設備布置示意如圖1 所示。

圖1 方案1信號設備布置示意圖Fig.1 Schematic diagram of signaling equipment layout of scheme 1

該方案東端何臨聯絡線接軌處設曲家線路所，劃歸包西一臺調度。西端臨窯聯絡線接軌處設梁趙線路所，里程在既有C3/C2 級間轉換點靠近臨潼東站側，既有鄭西RBC4 數據覆蓋范圍內。結合鐵路局調度所和既有調度區分界，將梁趙線路所劃歸鄭西高鐵臺行調臺管轄。

曲家線路所設置CTCS-2 級列控系統。臨窯聯絡線既有C3/C2 級間轉換點不變，梁趙線路所設置CTCS-3 級列控系統，并將其列控信息通過安全數據網傳給鄭西RBC4 控制。梁趙線路所、曲家線路所各設一套硬件安全冗余型計算機聯鎖設備。何臨及臨窯下行聯絡線根據插入線路所情況及行車牽引計算，區間室內外設備利舊改造。

該方案線路外包臨潼東站，接觸網采用獨立供電，可以滿足臨潼東站為高鐵維修天窗時間點與包西下行客車通過臨潼東時的沖突；解決包西下行客車經何寨—窯村普速列車進路與大西客專經臨潼東—西安北動車組列車進路在臨潼東相互交叉影響的問題，普速列車的通行對高鐵系統停電檢修作業沒有影響。何寨—臨潼東—窯村方向的下行客車與臨潼東綜合維修工區的養護列車沒有干擾。

該方案需運營單位將臨窯聯絡線及梁趙線路所的維修天窗時間縮短，并套在高鐵00:30—04:30 維修天窗時間段內。不能完全實現在高鐵施工及維修天窗時間段（00:30—04:30）下行客車通過臨潼東站的要求。

方案二：疏解線越過窯村聯絡線C3/C2 轉換點后接軌方案

經對200 km/h、160 km/h、120 km/h、80 km/h不同速度目標值狀態下C3/C2 級間轉換點前的制動距離檢算結果，合理設置西端線路出岔位置，具體如下。

既有臨窯聯絡線下行線C3/C2 級間轉換點位置：K1043+811（LDK3+941），向臨潼東方面最大限度移設至K1042+961（LDK3+091）。

根據線路坡度、速度計算出轉換點后面的制動距離。

1）從最大速度205 km/h 制動到0 km/h, 制動距離為4 575 m，即從轉換點向窯村方向制動到0 km/h 的里程為K1047+536，插入道岔岔心的里程不小于K1047+766（LDK10+152）。

2）從最大速度165 km/h 制動到0 km/h, 制動距離為2 853 m，即從轉換點向窯村方向制動到0 km/h 的里程為K1045+814，插入道岔岔心的里程不小于K1046+044（LDK6+170）。

3）從最大速度125 km/h 制動到0 km/h, 制動距離為1 587 m，即從轉換點向窯村方向制動到0 km/h 的里程為K1044+548，插入道岔岔心的里程不小于K1044+778（LDK4+908）。

4）從最大速度85 km/h 制動到0 km/h, 制動距離需856 m，即從轉換點向窯村方向制動到0 km/h 的里程為K1043+817，插入道岔岔心的里程不小于K1044+047（LDK4+177）。

該方案線路東端接軌同方案一，西端繞過臨潼東綜合維修工區向西延伸并越過C3/C2 級間轉換點，基本與鄭西聯絡線下行線并行，以橋梁形式上跨貨運北環線及北環隴海聯絡線后，于鄭西聯絡線下行線LDK5+150 處與該線在其北環特大橋上銜接。對照移動C3/C2 級間轉換點后制動距離來看，可以滿足120 km/h 的制動距離。線路長度9.45 km。特大橋長度4.68 km/2 座。

該方案信號設備布置示意如圖2 所示，東端何臨聯絡線接軌處設曲家線路所，仍劃歸包西一臺調度，西端臨窯聯絡線接軌處設東營村線路所，在鄭西RBC4 數據覆蓋范圍以外。臨窯下行聯絡線區間以東營村線路所進站分界，臨潼東—東營村線路所歸鄭西高鐵臺，東營村線路所—窯村歸新豐地區臺。臨窯上行聯絡線維持既有鄭西臺調度管轄。兩個線路所按兩套聯鎖獨立控制設計，并同步配套相應的CTCS-2 級列控設備。何臨及臨窯下行聯絡線根據插入線路所情況及行車牽引計算，區間室內外設備利舊改造。

新豐地區臺為普速TDCS 臺，本次新設1 套臨時限速服務器（TSRS）及對應的運輸調度接口服務器，與既有新豐地區調度臺管轄范圍一致。新豐地區TSRS 與鄭西客專TSRS、包西TSRS 需互聯互通。

該方案包西線下行客車經何臨聯絡線、窯村聯絡線線路標準較高，運行時間短。解決了何寨—窯村下行普速客車與大西客專聯絡線—臨潼東—西安北動車的交叉問題，也可實現在高鐵施工及維修天窗時間段，下行普速客車通過臨潼東站的要求。能將鄭西CTCS-3 級列控系統與聯絡線CTCS-2 系統完全分開，解決兩系統互相干擾問題。

圖2 方案2信號設備布置示意圖Fig.2 Schematic diagram of signaling equipment layout of scheme 2

綜上所述，方案一、方案二通過增建包西、隴海線下行客車外包疏解線來增加何寨—窯村的普速客車下行徑路，以解決何寨—新豐鎮至窯村的下行普速客車與新豐鎮站隴海線下行貨車到達線的交叉問題，也可以解決何寨經何臨聯絡線—臨潼東—窯村的普速列車和大西聯絡線—臨潼東—西安北站動車組的列車進路交叉。且施工不會對既有線的運營產生大的影響，推薦包西、隴海線何寨—窯村客車下行外包疏解線繞行臨潼東站綜合維修工區后，越過窯村聯絡線C3/C2 轉換點后接軌臨潼東—窯村下行聯絡線方案。

4 信號主要技術方案

4.1 調度區劃分

為實現高鐵天窗點內，包西方向的普速列車通過何寨—窯村下行客車外包疏解線，疏解線與何臨聯絡線、臨窯聯絡線的接軌道岔不能納入臨潼東車站集中控制，需新設計算機聯鎖單獨控制，考慮到何臨聯絡線調度歸包西一臺調度管轄，而臨窯聯絡線歸鄭西臺調度管轄，為方便調度臺劃分，接軌道岔按兩套聯鎖獨立控制，并同步配套相應的列控中心。其中東端何臨聯絡線接軌處設曲家線路所聯鎖系統，西端臨窯聯絡線接軌處設置東營村線路所聯鎖系統。

由于既有東端何臨聯絡線與鄭西線調度臺管界劃分為臨潼東站何臨聯絡線進站信號機，整個何臨聯絡線歸包西一臺調度，因此新增的東端何臨聯絡線曲家線路所劃歸包西一臺調度，同時何寨至窯村下行客車外包疏解線也劃歸包西一臺調度。

西端臨窯聯絡線東營村線路所，根據運輸組織需求、信號設備要求及鐵路局調度所意見，東營村線路所及東營村線路所至窯村調度臺劃分有3 種方案。

方案一：納入臨窯聯絡線所屬鄭西高鐵臺，為保證高鐵維修天窗時間點內包西下行客車經何臨聯絡線—臨潼東—臨窯聯絡線通過，需路局將臨窯聯絡線及梁趙線路所的維修天窗時間縮短，并套在高鐵00:30—04:30 維修天窗時間段內。此方案改動量少，方便運輸組織管理。

方案二：納入包西一臺，兩線路所均由普速臺管理包西下行客車徑路。但臨窯上行線仍歸屬于鄭西高鐵臺，造成臨窯聯絡線上下行線調度指揮不一致。當臨潼東的動車經臨窯聯絡線向西安方向發車時，包西普速臺切割高鐵臺管轄范圍，需兩個調度臺之間頻繁交換信息，增加調度人員工作量。

方案三：將臨窯聯絡線及東營村線路所一并納入窯村站所屬的新豐地區臺，執行普速維修管理模式。將包西下行普速客車線與鄭西高鐵維修管理完全分開，保證高鐵維修天窗時間點內包西下行客車經何臨聯絡線—臨潼東—臨窯聯絡線通過。

綜上推薦采用方案三，東營村線路所納入新豐地區臺。

曲家線路所新設調度集中系統（CTC）分機，東營村線路所新設列車調度指揮系統（TDCS3.0）分機，兩線路所配置網絡安全和通道質量監督設備。曲家線路所納入何臨聯絡線所屬的包西一臺，東營村線路所納入窯村站所屬的新豐地區臺統一指揮。西安鐵路局客專調度所中心系統和普速調度所中心系統相應修改。

4.2 臨時限速

由于新豐地區臺為普速TDCS 臺，梁趙線路所臨時限速命令的下達方式有兩種方案。

方案1：與窯村一致，由TDCS 網絡下達，此方案不需修改調度臺，改動量較小，但既有線CTCS-2 相關規范已作廢，該方案存在設計、施工、驗收及開通無現行相關規范標準作為依據的問題。東營村線路所作為轉換站，與既有鄭西客專、包西線兩套臨時限速服務器均需接口，此接口方式無相關規范標準文件支撐。

方案2：新設一套臨時限速服務器（TSRS）及對應的運輸調度接口服務器，與既有新豐地區調度臺管轄范圍一致，新豐地區TSRS 與鄭西客專TSRS、包西TSRS 需互聯互通。此方案滿足現行規范及相應標準，但投資較高，推薦采用方案2。

4.3 列控與閉塞系統

新建聯絡線采用四顯示自動閉塞，ZPW-2000系列軌道電路，正向按追蹤運行，反向按站間閉塞運行。采用列控編碼，發送按1+1、接收按雙機并用方式冗余配置設備。區間室內外設備由曲家線路所管轄。

既有何臨聯絡線及臨窯聯絡線為四顯示自動閉塞，地面設置區間通過信號機，列控編碼。何臨聯絡線兩站分界在臨潼東的進站口，區間閉塞設備全由何寨站管轄，臨窯聯絡線分界在兩站區間位置，區間閉塞設備歸屬兩站管轄。本次下行線區間設備歸屬以線路所為界，重新劃分管轄范圍，區間室內外設備標準與既有一致，利舊改造。上行線區間設備維持既有。

新建聯絡線、線路所均采用CTCS-2 級列控系統。東營村線路所、曲子線路所各新設1 套列控中心（TCC）設備，配置信號系統安全數據網、應答器、LEU 等。列控中心設備完成地面電子單元（LEU）、軌道電路編碼、通過信號機點燈控制和站間方向電路控制等功能。

5 結束語

臨潼東站為高鐵、普速鐵路的銜接站，本方案較好的解決高鐵維修天窗時間點與包西下行普速客車通過臨潼東時間沖突問題，同時減少包西下行客車進路與大西聯絡線的動車組進路在臨潼東相互交叉影響。方案的可行性、安全性還需要進一步論證。