陳立華
(北京全路通信信號研究設計院,北京 100073)
2010年7月1日上午8點04分,上海虹橋站至南京站的G5000次旅客列車發(fā)車,標志著滬寧城際工程順利開通運營。滬寧城際高速鐵路運營里程301 km,全線共設22個車站、3個線路所、7個中繼站,正線線路采用CTCS-3(以下簡稱C3)級列控系統(tǒng)。列車最高時速350 km,正向運行追蹤間隔旅客列車3 min,全程用時73 min。它是目前我國乃至世界上標準最高、里程最長、運營速度最快的一條城際高速鐵路。
本工程工期緊、標準高、難點多,尤其是上海樞紐有3種不同等級的線路交匯于此,增加了信號系統(tǒng)集成方案實施的難度。開通過程中,對上海樞紐內(nèi)特殊方案有一些新的想法,結(jié)合工程實施做進一步探討。
滬寧城際工程上海樞紐內(nèi)3條不同等級的線路在上海西站交匯:C3級系統(tǒng)的滬寧城際線、CTCS-2(以下簡稱C2)級系統(tǒng)的既有京滬線,還有CTCS-0級系統(tǒng)的既有滬昆線。其中上海西、光新路、上海站為C3級線路;江橋?qū)儆诩扔芯€的C2級車站,滬昆線的翔南線路所已改造為客專C2級車站。上海西至上海間四線并行(兩側(cè)為既有京滬線路、中間為滬寧城際線路)。
上海樞紐示意如圖1所示。
滬寧城際上海西、光新路、上海3個車站為四線并行車站,既有京滬線、滬寧城際線同時引入。目前3站屬于京滬五臺管轄,采用TDCS設備,滬寧城際正線采用CTC設備。C3級系統(tǒng)全線貫通至上海站,由于既有TDCS設備均未預留與C3級列控系統(tǒng)及臨時限速服務器的接口,C3級列控系統(tǒng)與行車指揮系統(tǒng)和臨時限速接口只能由CTC系統(tǒng)實現(xiàn)。要求上海西、光新路、上海3站必須采用CTC設備。
上海鐵路局客專調(diào)度所新設滬寧城際調(diào)度臺,3個車站調(diào)度區(qū)劃的歸屬有以下幾種建議方案。
3站納入既有京滬五臺,如圖2所示。
該方案可采用TDCS與CTC中心進行信息交互,與臨時限速和RBC的信息交互通過CTC轉(zhuǎn)接。但是既有線和客運專線臨時限速的設置流程及歸檔方式不同:根據(jù)科技運【2008】151號文規(guī)定,客運專線臨時限速由中心調(diào)度員擬定臨時限速調(diào)度命令,同時調(diào)度員需要對即將執(zhí)行的臨時限速命令確認激活,根據(jù)臨時限速命令驗證結(jié)果,選取并設置驗證成功的臨時限速調(diào)度命令,列控將執(zhí)行情況通知CTC系統(tǒng);TDCS系統(tǒng)的臨時限速設置流程中,中心調(diào)度員沒有與臨時限速服務器的確認流程。如果臨時限速命令由CTC轉(zhuǎn)發(fā),調(diào)度員則需要到CTC調(diào)度臺上執(zhí)行確認流程,這樣京滬五臺管轄范圍內(nèi)臨時限速將分成由臨時限速服務器控制和由京滬五臺控制兩部分,給調(diào)度指揮造成混亂,給調(diào)度員工作帶來很大麻煩。
3站納入滬寧城際調(diào)度臺管轄,滬寧城際調(diào)度臺要控制滬寧城際22個車站,3個線路所。管轄范圍廣、多方向接發(fā)列車的車站較多、與既有線列車交接頻繁,再加上滬寧城際正線計劃開行80~120對動車組,車流密度大,運行速度高,行車指揮難度很大。3站納入滬寧城際調(diào)度臺,如圖3所示。
鑒于以上兩種方案存在的問題,滬寧城際工程新設上海樞紐調(diào)度臺,將滬寧城際的南翔、花橋、上海西、光新路和上海5站以及上海虹橋站和滬杭線納入該調(diào)度臺管轄,對局內(nèi)的線路統(tǒng)籌考慮,進行樞紐化的統(tǒng)一指揮。同時減少滬寧城際調(diào)度臺行車指揮的壓力,確保鐵路的高效運行。
上海西站與既有京滬線江橋站接軌,江橋站為既有線C2級車站,由于工程界面及工程投資的原因,江橋站尚未改造為客專列控中心。因此,上海西與江橋站線路銜接處的臨時限速命令設備無法實現(xiàn)自動下達,只能由兩個調(diào)度臺的調(diào)度員人工交互下達。
其實,將江橋站列控中心改造為轉(zhuǎn)換站客專列控中心,既能接受TDCS下達的臨時限速命令,又能接受臨時限速服務器下達的臨時限速命令,避免人為參與造成的失誤,提高工作效率。
上海西與光新路站間示意如圖4所示。
(1)上海西站側(cè)線發(fā)車相應進路的補碼
上海西上行進站信號機S與光新路下行反向進站信號機XF并列設置,上海西站按既有線方式,站內(nèi)為25 Hz軌道電路疊加電碼化,側(cè)線發(fā)車時發(fā)車進路無碼。
上海西側(cè)線向光新路XF口發(fā)車時,C2級車載設備收到UU碼越過出站信號機后,僅有應答器提供的線路數(shù)據(jù),以部分監(jiān)控模式進入無碼區(qū),車載設備默認為后方第一架信號機為關(guān)閉狀態(tài)。車載模式曲線的終點為光新路XF信號機處。列車在XF信號機處都要停車,然后重新發(fā)車,嚴重影響運輸效率。對于主體化機車信號的機車,XF進站信號機前方未電碼化信息,司機僅靠信號顯示行車,信號顯示一旦受影響,可能造成列車冒進。
鑒于上述問題,上海西側(cè)線向光新路XF口發(fā)車時必須對發(fā)車進路進行補碼。
(2)應答器的特殊設置
光新路SII信號機至上海西上行進站信號機S之間的距離僅有206 m,因此SII和S信號機重復顯示。當上海西排列側(cè)向接車進路時,光新路股道發(fā)UU碼,光新路進站信號機處發(fā)送的應答器數(shù)據(jù)列車只用到光新路SII出站信號機,SII后方的數(shù)據(jù),車載丟棄不用,而SII信號處設置無源應答器,用作定位應答器,沒有發(fā)送上海西站線路數(shù)據(jù),會導致列車轉(zhuǎn)入部分監(jiān)控模式。
要解決此問題,則需在光新路SII出站信號機處增加有源應答器,并且該有源應答器需要根據(jù)上海西站的進路信息發(fā)送數(shù)據(jù),因此需要根據(jù)光新路和上海西兩個站聯(lián)鎖進路信息進行控制。另外,增加應答器后,車載在處理邏輯上也必須做到當列車越過SII信號機后,上海西S進站信號機關(guān)閉,列車在SII和S之間接收到HU碼,再收到UU或UUS碼后,丟棄列車在SII信號機處接收到的進路數(shù)據(jù),因進路取消后,車站有可能改變進路,存在一定的安全問題。
根據(jù)目前客運專線技術(shù)條件,信號設備相鄰車站之間未互傳進路信息,要解決此問題需要信號設備相關(guān)的技術(shù)條件進一步優(yōu)化。
上海西至上海站區(qū)間四線并行,線間距最小僅有4 m,并且相鄰線路為同頻區(qū)段,軌道電路存在同頻干擾。
對于僅開行動車組的線路,可以按照軌道電路載頻布置與線路別不一致的方式解決同頻干擾。根據(jù)運輸需要,4條線路不僅開行C3級動車組,還要開行C2級動車組,同時也要滿足既有主體化機車信號的機車上線條件。為滿足運輸需要,減少通過人工扳開關(guān)改頻對司機帶來的影響。結(jié)合現(xiàn)場線路的情況,通過橫向連接及軌道區(qū)段的特殊處理,解決通過傳導及耦合等途徑帶來的臨線干擾,建議采取如下方案。
通過對橫向連接的特殊設置,解決通過傳導途徑錯誤動作機車信號和地面接收設備。
(1)完全橫向連接需連接在4個不同載頻的區(qū)段(軌道電路類型-1與-2型視為不同載頻)。
(2)完全橫向連接應在兩個不同扼流中心點分別接至兩根貫通地線。
(3)完全橫向連接必須使用BE-G型高阻抗扼流變壓器。
(4)吸上線應設置在完全橫向連接處。
(5)進站口及總回流點處應設置為完全橫向連接,采用大容量BE-G高阻抗扼流變壓器。
(6)由于線路為同方向同載頻相鄰并行,不宜設置簡單橫向連接。
通過控制區(qū)段的位置關(guān)系及長度解決空間耦合途徑傳遞的干擾,根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析,相同載頻間并行長度不應大于以下長度。
相同頻率區(qū)段并行長度L分別小于140、100、80、50 m(1 700、2 000、2 300、2 600 Hz);不 同頻率區(qū)段并行長度L分別小于1 400、800、550、300 m(1 700、2 000、2 300、2 600 Hz)。
4種載頻并行長度與最大機車信號干擾電流關(guān)系,如圖5所示。
在以上極限長度的范圍內(nèi),干擾電流不會錯誤動作機車信號及地面接收設備。
方案1:滬寧城際正線按客運專線的標準設置,其他正線及側(cè)線股道按既有線標準設置。
隨著客運專線技術(shù)原則的逐步完善,客運專線與既有線銜接車站的信號機設置及顯示方案有了進一步優(yōu)化。上海西站城際正線信號機可按照客專信號機構(gòu)設置,城際正線進站、出站信號機常態(tài)滅燈;既有京滬線正線及側(cè)線股道信號機維持既有,進出站信號機常態(tài)點燈。車站聯(lián)鎖設備按照咽喉設置“點燈按鈕”和“滅燈按鈕”兩個自復式按鈕。接發(fā)車進路執(zhí)行的基本原則如下。
(1)對于常態(tài)滅燈的出站信號機,向既有京滬線及動車走行線正向發(fā)車時:
1)對于以車載信號作為行車憑證的列車,保持滅燈狀態(tài),按自動閉塞的方式發(fā)車。
2)對于以地面信號顯示作為行車憑證的列車,經(jīng)“點燈”操作點亮綠燈時,檢查出站信號機內(nèi)方3個閉塞分區(qū)空閑,按照地面信號顯示行車。
(2)對于常態(tài)點燈的出站信號機,向滬寧城際正線正向建立發(fā)車時:
1)對于以車載顯示作為行車憑證的列車,辦理發(fā)車,經(jīng)“滅燈”操作熄滅出站信號機紅燈,檢查出站第一離去區(qū)段空閑。
2)對于以地面信號顯示作為行車憑證的列車,辦理發(fā)車聯(lián)鎖檢查發(fā)車進路及站間空閑,點亮1個綠燈。
1.確定評價標準。課程標準對各學段的口語交際都有相應的培養(yǎng)目標,歸納起來我認為主要涉及三個方面:一是聽的習慣和能力;二是交際語言,如是否使用普通話,表達是否完整、有條理,語氣、語調(diào)是否適當,表達內(nèi)容與角色或相關(guān)情境是否相適應;三是其他與口語交際相關(guān)的素養(yǎng),如交際過程中是否做到尊重別人,注意文明禮貌,交際過程中是否表現(xiàn)得自信、積極、大方,具有一定的應對能力。
(3)對于常態(tài)滅燈的進站信號機,向既有京滬線股道接車時:
1)對于以車載顯示作為行車憑證的列車,進站信號機滅燈。
2)對于以地面信號顯示作為行車憑證的列車,經(jīng)“點燈”操作后點亮進站信號機紅燈,辦理接車進路。
(4)對于常態(tài)點燈的進站信號機,向滬寧城際正線股道接車時:
1)對于以車載信號作為行車憑證的列車,進站信號機顯示按客運專線相關(guān)規(guī)定,對應接車進路終端的出站信號機保持滅燈狀態(tài)。
2)對于以地面信號顯示為行車憑證的列車,經(jīng)“點燈”操作后點亮對應接車進路終端出站信號機紅燈,辦理接車進路。
本方案則需要城際接發(fā)車股道相對固定,以車載顯示作為行車憑證的列車向城際線發(fā)車時經(jīng)“滅燈”操作一旦漏掉,以站間閉塞的方式發(fā)車勢必會對行車效率造成影響。
方案2:信號機構(gòu)及顯示維持既有四顯示方式。
由于滬寧城際工程實施前,鐵道部對客運專線與既有線銜接車站的信號機設置及顯示方式,尚未給出指導性建議。因此,上海西、上海站按照維持既有四顯示方式實施。
此方案存在一定問題,常態(tài)點燈的情況下,聯(lián)鎖設備無法識別運行列車的類別及列車本身的狀態(tài)。對于以車載信號作為行車憑證的列車,無論向滬寧城際發(fā)車或其他線路發(fā)車均不存在安全問題;但對于以地面信號顯示作為行車憑證的列車向滬寧城際正線發(fā)車時,聯(lián)鎖設備無法保證以站間閉塞的方式發(fā)車,該列車在不設地面信號機的區(qū)間線路運行,只能靠加強管理,人為保證安全。
總之,由于樞紐內(nèi)站場復雜,運輸需求多樣,不管哪種方案都有一定的局限。隨著各種相關(guān)設備功能的逐步完善,是否可以讓設備根據(jù)車次號等信息自動判別列車類型,減少人工干預,來確保行車安全,提高運輸效率,是值得思考的問題。