短聯(lián)絡線疊加連續(xù)大號碼道岔場景下列控方案選擇

徐貴富

(中國鐵路設計集團有限公司，天津 300300)

1 概述

隨著中國高鐵的發(fā)展，樞紐范圍內(nèi)短聯(lián)絡線的情況變得屢見不鮮。有時為了再提高運輸效率，短聯(lián)絡線連接的兩個車站（場）會同時設置大號碼道岔，在這種特殊的運營場景下，如何在保證信號安全的情況下選擇適合的列控系統(tǒng)成為愈發(fā)凸顯的問題。

2 運營場景分析

2.1 運營場景

以商合杭鐵路商丘樞紐聯(lián)絡線作為運營場景進行分析。

2.1.1 商丘樞紐聯(lián)絡線情況

鄭徐高鐵由商丘西線路所經(jīng)商丘京港上、下行聯(lián)絡線接入商丘站商合杭場，與商合杭高鐵連接。商丘京港上行聯(lián)絡線長度1 934 m，區(qū)間存在377 m分相，區(qū)間無信號點，線路設計速度160 km/h；商丘京港下行聯(lián)絡線長度1 908 m，區(qū)間存在358 m分相，區(qū)間無信號點，線路設計速度140 km/h。

商丘西線路所劃歸鄭徐RBC控制，隸屬鄭徐高鐵調(diào)度臺管轄；商丘商合杭場劃歸商合杭RBC控制，隸屬商合杭高鐵調(diào)度臺管轄。商丘樞紐聯(lián)絡線示意如圖1所示。

圖1 商丘樞紐聯(lián)絡線示意Fig.1 Schematic diagram of connecting line of Shangqiu junction

2.1.2 列控方案

由于商丘京港上、下行聯(lián)絡線無區(qū)間信號點，依據(jù)《高速鐵路設計規(guī)范》（TB 10621-2014），無法進行鄭徐RBC和商合杭RBC正常移交。采用RBC數(shù)據(jù)延伸覆蓋的方式，利用C3→C2等級轉換的方式實現(xiàn)RBC控制權切換。現(xiàn)以商丘京港下行聯(lián)絡線正向（商丘商合杭場→商丘西線路所）進行說明分析。

在商丘商合杭場利用出站有源應答器隨進路發(fā)送C3→C2等級轉換預告信息包，在商丘京港下行聯(lián)絡線上設置C3→C2等級執(zhí)行應答器組。將商丘商合杭京港下行聯(lián)絡線納入商合杭RBC管轄，商合杭RBC管轄范圍延伸至鄭徐正線區(qū)間第一個信號點。

商合杭C3列車由商合杭RBC控制駛向鄭徐高鐵方向時，在商丘商合杭上、下行聯(lián)絡線上轉入C2等級，在商丘西線路所S、SF進站口呼叫鄭徐RBC，在鄭徐客專區(qū)間自動轉入C3等級運行。

2.2 存在問題及分析

2.2.1 大號碼道岔信息包失效

當商丘西線路所TCC不具備發(fā)送大號碼道岔信息包[CTCS-4]（《列控中心技術規(guī)范》(TB/T 3439-2016)中大號碼道岔數(shù)據(jù)包發(fā)送情況），防護大號碼道岔信號機XH處的C3、C2等級打靶速度不一致。

1）XH信號機開放

C3等級控制列車按照DD大號碼道岔的允許速度運行(140 km/h)，而C2因沒有收到DD信息，C2等級控制列車按照XH進站信號機開口80 km/h或45 km/h的速度打靶，這就造成列車收到ZX-3/2等級轉換處因等級速度差別較大(21 km/h或33 km/h)而引起列車緊急制動，具體如圖2、3所示。

圖2 XH信號機開放（80 km/h）等級打靶速度曲線Fig.2 Target speed curve of signal XH at clear (80 km/h) level

圖3 XH信號機開放（45 km/h）等級打靶速度曲線Fig.3 Target speed curve of signal XH at clear (45 km/h) level

2）XH信號機關閉

C3等級控制列車按照DD大號碼道岔的允許速度運行（如140 km/h），而C2因沒有收到DD信息，C2等級控制列車按照XH關閉0 km/h的速度打靶，這就造成列車收到ZX-3/2等級轉換處因等級速度差別較大（41 km/h）而引起列車緊急制動，具體如圖4所示。

圖4 XH信號機關閉等級打靶速度曲線Fig.4 Target speed curve of signal XH at closed level

2.2.2 限速影響

當商丘西線路所SF外方、XH進站信號機外方閉塞分區(qū)內(nèi)有低于80 km/h的臨時限速或固定限速時，TCC向CBI輸出XH信號機降級信息并控制接近區(qū)段發(fā)送UU碼，C2等級控制列車按照XH進站信號機開口45 km/h的速度打靶，運行曲線分析如圖3所示。

2.3 優(yōu)化方案及分析

為解決2.2節(jié)描述相關問題，以下介紹幾種列控優(yōu)化方案。

2.3.1 人工轉C2方案

C3動車組由商丘商合杭場經(jīng)商丘京港下行聯(lián)絡線運行至鄭徐高鐵正線，在商丘商合杭場股道停車后由司機手動轉為C2等級駛向商丘京港下行聯(lián)絡線，在鄭徐高鐵商丘西線路所SF進站信號機外方區(qū)間再次轉入C3等級運行至鄭徐高鐵正線。

優(yōu)點：該設計方案可以解決商丘京港下行聯(lián)絡線C3/C2制動問題，無限速。

缺點：跨商丘商合杭京港下行聯(lián)絡線運行的列車均需在商丘商合杭場股道停車再次啟動。

2.3.2 RBC控制范圍縮小方案

RBC交叉覆蓋的范圍至前方站進站信號機為止，即商丘京港下行聯(lián)絡線，可以采用商合杭RBC覆蓋范圍至商丘西線路所XH進站信號機處。

優(yōu)點：該設計方案可以解決商丘京港下行聯(lián)絡線C3/C2制動問題。

缺點：存在限速，即：C3、C2控車原理不同，C3依據(jù)讀取到RBC中描述的信息進行行車，該方案設計 C3數(shù)據(jù)描述至進站信號機處，該處速度描述為0，C3按照進站信號機速度0進行打靶；C2依據(jù)讀取到地面應答器信息行車，C2依據(jù)進站應答器組發(fā)送HU（進站速度0 km/h）、UU（速度45 km/h），UUS（速度不低于80 km/h）進行打靶計算行車曲線。在C3/C2切換點前，行車一直按照C3模式曲線行車，C3/C2切換點后按照C2模式曲線行車，C3模式曲線一直低于C2曲線，C3/C2在切換點前存在限速，低于上、下行聯(lián)絡線設計速度140 km/h。

2.3.3 一套RBC管轄方案

商丘樞紐范圍內(nèi)商丘西線路所、商丘商合杭場采用1套RBC（利用鄭徐RBC擴大覆蓋范圍），實現(xiàn)商合杭、鄭徐高鐵的統(tǒng)籌使用。

優(yōu)點：該設計方案可以解決商丘京港下行聯(lián)絡線C3/C2制動問題、無限速。

缺點：商合杭、鄭徐共用1套RBC，若RBC故障時，將同時影響兩大高鐵干線的正常運營，較原設計方案擴大了故障影響范圍。另外，鄭徐RBC擴大覆蓋范圍，增加了已運營設備的修改、調(diào)試工作量，將大大增加對運營線路鄭徐高鐵的行車干擾。

2.3.4 增設區(qū)間信號點方案

增加閉塞分區(qū)信號點，滿足RBC正常切換需要。商合杭京港下行聯(lián)絡線，電分相向商丘西線路所方向移設476 m，可在SHXK1+564處增設信號點，鄭徐RBC2和商合杭RBC1在此處完成RBC交接，如圖5所示。

圖5 聯(lián)絡線增設信號布點方案示意Fig.5 Schematic diagram of additional signal point arrangement scheme for connecting line

優(yōu)點：該設計方案可以解決商丘京港下行聯(lián)絡線C3/C2制動問題、無限速。

缺點：依據(jù)《高速鐵路設計規(guī)范》11.5.5條第2款“接觸網(wǎng)電分相的設置應經(jīng)過列車過分相能力檢算而確定。電分相不宜設置在連續(xù)大坡道、變坡點、大電流及出站加速區(qū)段，列車過分相斷電區(qū)最近信號機不宜小于550 m”的規(guī)定，結合行車牽引計算結論，確定正常情況下可以滿足動車組從信號點前起車并通過分相。

3 結論

經(jīng)上述方案優(yōu)缺點分析，商合杭工程采用增設區(qū)間信號點方案。在滿足規(guī)范的情況下，既可解決商丘京港下行聯(lián)絡線C3/C2制動問題，也無工程限速，方案優(yōu)化可行。