張 恬

*中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 工程師，710043 西安

1 課題提出

建設(shè)城際鐵路是解決城市內(nèi)部及城市群之間交通運(yùn)輸問(wèn)題、促進(jìn)城市化加快發(fā)展的有效方式，實(shí)現(xiàn)城際鐵路與鐵路客運(yùn)專線、干線鐵路的有機(jī)結(jié)合，開展國(guó)鐵與城際鐵路信號(hào)結(jié)合設(shè)計(jì)方案的研究具有重要意義。

以西安地區(qū)為例，鄭西客專采用CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)，西寶客專采用CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)。需對(duì)西寶客專CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備進(jìn)行改造，以適應(yīng)在鄭西客專運(yùn)行的300～350 km/h動(dòng)車組，使旅客在不換乘的情況下直接到達(dá)寶雞，增加運(yùn)力，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2 方案研究

CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)設(shè)備主要包括地面列控中心 (TCC)、軌道電路、應(yīng)答器和地面電子單元(LEU)等。CTCS-3級(jí)與CTCS-2級(jí)基本類似，只是在CTCS-2級(jí)的基礎(chǔ)上引入RBC，實(shí)現(xiàn)了車-地雙向通信。事實(shí)上，CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)使用的地面設(shè)備等于全套的CTCS-2級(jí)地面設(shè)備加上RBC和GSM-R基站。

鄭西客專列控系統(tǒng)地面配置了兼容CTCS-2級(jí)的CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)，可以同時(shí)滿足C2和C3列控車載設(shè)備的動(dòng)車組上線運(yùn)行。而西寶客專采用既有線CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)，與C3列控系統(tǒng)的主要差別有應(yīng)答器應(yīng)用原則不同、列控接口不同、臨時(shí)限速處理不同等3方面，因此將西寶客專既有CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)改造，原則上可以滿足行車需要。

3 設(shè)計(jì)實(shí)施方案

本次改造工程是在既有線CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行，以現(xiàn)場(chǎng)施工量最小、影響線路運(yùn)行時(shí)間最短、增加投資最少為設(shè)計(jì)原則。

3.1 應(yīng)答器改造方案

鄭西高鐵采用CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)，動(dòng)車組運(yùn)行時(shí)不僅需要線路的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，還需要地面設(shè)備提供分相信息、里程信息 (包含長(zhǎng)短鏈)、文本信息等。西寶客專線路上應(yīng)答器布置數(shù)量少，容量有限，不能滿足增加相關(guān)信息的需要，因此在盡量減少現(xiàn)場(chǎng)工作量的前提下，必須有針對(duì)性地增加應(yīng)答器，并升級(jí)列控軟件。

1.進(jìn)站信號(hào)機(jī)處應(yīng)答器改造。既有C2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)站有源應(yīng)答器應(yīng)描述站內(nèi)坡度信息，但因有源應(yīng)答器中增加了臨時(shí)限速信息，需將坡度信息由有源應(yīng)答器移至無(wú)源應(yīng)答器，如無(wú)源應(yīng)答器容量不足，則組內(nèi)新增無(wú)源應(yīng)答器。

2.設(shè)置過(guò)分相應(yīng)答器。過(guò)分相信息原則上利用線路上既有應(yīng)答器提供，在容量不能滿足需要的情況下，在提供過(guò)分相信息的區(qū)間應(yīng)答器組內(nèi)增加1個(gè)應(yīng)答器，設(shè)置為2號(hào)應(yīng)答器，這樣可以不改變組內(nèi)第1個(gè)應(yīng)答器的位置及既有應(yīng)答器組之間的鏈接關(guān)系。新增加的應(yīng)答器報(bào)文可以在設(shè)備廠商處制作完成后，再運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，可以大大減少現(xiàn)場(chǎng)的工作量，最小限度地影響既有線的正常運(yùn)行。

3.設(shè)置里程、文本信息應(yīng)答器。原則上利用既有應(yīng)答器組描述文本和里程信息，如果應(yīng)答器容量不能滿足要求，需組內(nèi)增加應(yīng)答器。既有應(yīng)答器設(shè)置如圖1所示，改造后應(yīng)答器設(shè)置如圖2所示。

3.2 列控中心改造方案

從控車和臨時(shí)限速解決方案的角度，地面設(shè)備按照CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)要求改造，并由列控系統(tǒng)解決臨時(shí)限速方案。參照既有線CTCS-2級(jí)提速區(qū)段臨時(shí)限速控制方案，各站配備列控中心和LEU，控制進(jìn)、出站信號(hào)機(jī)處有源應(yīng)答器，完成移動(dòng)授權(quán)和臨時(shí)限速報(bào)文的發(fā)送。

既有線列控中心接口包含:與CTC、聯(lián)鎖、LEU、微機(jī)監(jiān)測(cè)、維護(hù)終端、I/O(計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖車站僅降黃燈接口)等的接口。此次改造在既有線基礎(chǔ)上增加相鄰站列控中心、TSRS、I/O(含區(qū)間信號(hào)點(diǎn)燈控制、軌道電路方向切換、區(qū)間方向控制、防災(zāi)接口等)，列控中心增加站內(nèi)和區(qū)間軌道電路方向控制、區(qū)間方向控制、防災(zāi)功能、LEU自動(dòng)切換功能、應(yīng)答器報(bào)文動(dòng)態(tài)組幀，實(shí)時(shí)編碼功能等。

3.3 臨時(shí)限速改造方案

列控中心從CTC系統(tǒng)獲取臨時(shí)限速信息，選擇相應(yīng)的報(bào)文，通過(guò)LEU和有源應(yīng)答器發(fā)送至列車。列控中心單方向臨時(shí)限速管轄范圍內(nèi)允許設(shè)置限速由1條改為3條，與鄭西客專標(biāo)準(zhǔn)一致。與既有西寶線臨時(shí)限速方案相比，本次臨時(shí)限速覆蓋范圍增加，管轄范圍內(nèi)支持多條限速，長(zhǎng)度按米歸檔，速度按5 km/h歸檔;正線通過(guò)無(wú)信號(hào)降黃燈處理，側(cè)線進(jìn)路增加UUS降UU處理。

4 總結(jié)

在既有線實(shí)施300～350 km/h動(dòng)車組適應(yīng)CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面設(shè)備是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要考慮既有線客貨混運(yùn)的運(yùn)輸要求和特定行車指揮方式。此次西寶客專設(shè)備改造已于2010年11月底實(shí)施完成，提高了鄭西高鐵和西寶客專的運(yùn)力，取得了預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]鐵道部.CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則(V1.0).科技運(yùn)(2008)143 號(hào)，2008，10.

[2]鐵道部.CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則(V2.0).科技運(yùn)(2010)21 號(hào)，2010，3.

[3]鐵道部.關(guān)于印發(fā)《既有線200km/h動(dòng)車組ATP車載和地面設(shè)備配置及運(yùn)用技術(shù)原則(暫行)補(bǔ)充規(guī)定》的通知.鐵運(yùn)(2005)118 號(hào)，2005，8.