常中偉

（中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司通信信號處，陜西 西安 710043）

珠三角城際軌道交通是由鐵道部和廣東省政府共同出資，興建的將形成網(wǎng)絡(luò)的鐵路項目，它以安全、可靠、高效、經(jīng)濟合理、操作簡捷、維護方便為基本技術(shù)原則，積極采用先進、成熟的技術(shù)裝備，來滿足珠三角城際軌道交通的運營需求。

1 運營需求及特點

珠三角城際軌道交通有著"地鐵高密度、干線鐵路高速度、網(wǎng)絡(luò)跨線運行"的特點，具體表現(xiàn)在：運營時間：6:00～24:00；列車最小追蹤間隔：近期4min，遠(yuǎn)期3min；采用CRH動車組，"大站快車"200km/h，"站站停列車"140km/h；要求兩種不同速度列車均能在整個珠三角城際軌道交通網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)互聯(lián)互通跨線運營，具備ATP/ATO及車門與屏蔽門的聯(lián)動等功能；列車自動停車精度：±30cm；設(shè)置獨立的調(diào)度指揮系統(tǒng)，負(fù)責(zé)對城際鐵路列車運行的集中控制。

2 信號系統(tǒng)方案

2.1 信號系統(tǒng)總體方案

通過對珠三角城際軌道交通運營需求及特點的分析，結(jié)合國產(chǎn)信號系統(tǒng)設(shè)備的實際情況。信號系統(tǒng)設(shè)備的選擇應(yīng)以既有成熟中國列車運行控制系統(tǒng)2級 (CTCS-2)技術(shù)體系，使用CTCS-2級系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)硬件設(shè)備為原則，在此基礎(chǔ)上增加列車運行自動駕駛（ATO）功能，包括列車自動折返、車門與屏蔽門聯(lián)動及精確停車等。

2.2 行車調(diào)度指揮系統(tǒng)

運輸調(diào)度指揮自動化和智能化是保障行車安全、提高運輸效率的重要手段，也是鐵路信息化建設(shè)的重要內(nèi)容。綜合考慮珠三角城際軌道交通運營需求及特點，從有利于保障行車安全、擴大運輸能力、優(yōu)化運輸組織和生產(chǎn)力布局調(diào)整、節(jié)約勞動力資源的角度出發(fā)，行車調(diào)度指揮擬采用分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）。

分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)由調(diào)度中心子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)三部分構(gòu)成。調(diào)度中心子系統(tǒng)以列車運行調(diào)整計劃控制為中心，實時監(jiān)控管轄區(qū)段的列車運行；車站子系統(tǒng)根據(jù)列車運行調(diào)整計劃完成進路選排、沖突檢測、控制輸出等功能；網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和傳輸通道構(gòu)成雙環(huán)自愈網(wǎng)絡(luò)，采用迂回、環(huán)狀、冗余等方式提高其可靠性。針對本項目特點，在既有CTC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上增加列車自動運行調(diào)整功能，確保列車運行遵照時刻表。

分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）將作為運營調(diào)度系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)，獨立組網(wǎng)、自成一體，在調(diào)度所內(nèi)實現(xiàn)調(diào)度集中子系統(tǒng)與運營調(diào)度系統(tǒng)中的其他子系統(tǒng)間的信息互聯(lián)，并實現(xiàn)與國鐵客運專線的互聯(lián)互通。

2.3 列車運行控制系統(tǒng)

2.3.1 列控系統(tǒng)總體方案

為實現(xiàn)珠三角城際軌道交通與國鐵客?；ヂ?lián)互通，采用CTCS-2級的列車運行控制系統(tǒng)，并根據(jù)本項目的運營需要，在CTCS-2系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加ATO系統(tǒng)功能，配備必要的地面和車載設(shè)備。

CTCS-2級列控系統(tǒng)基于軌道電路和應(yīng)答器傳輸控車信息。連續(xù)信息通過軌道電路傳輸，應(yīng)答器用來傳輸臨時限速、線路信息和進路信息等，臨時限速信息由設(shè)于車站進、出站信號機處的有源應(yīng)答器提供，臨時限速信息更新受到應(yīng)答器設(shè)置位置的限制。

2.3.2 列控系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成。列車運行控制系統(tǒng)由地面設(shè)備和車載設(shè)備組成。

1 ）列控地面設(shè)備。地面設(shè)備主要包括列控中心(TCC)、軌道電路、應(yīng)答器、地面電子單元(LEU)和臨時限速服務(wù)器（TSRS）等。

①列控中心（TCC）。各車站均設(shè)置列控中心（TCC），列控中心（TCC）是CTCS-2級列控系統(tǒng)地面子系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)車站、區(qū)間軌道電路發(fā)送端與接收端切換控制、軌道電路的編碼，站間信息傳輸、有源應(yīng)答器的報文控制，并向車站聯(lián)鎖、CTC提供區(qū)間列車占用軌道信息。

列控中心增加與車地雙向通信的接口，以及列控中心與屏蔽門控制系統(tǒng)的接口。列控中心通過安全繼電接口向屏蔽門控制系統(tǒng)發(fā)送打開或者關(guān)閉屏蔽門控制命令，同時采集屏蔽門完全關(guān)閉的信息，當(dāng)屏蔽門未完全關(guān)閉時，禁止發(fā)車。

②軌道電路。正線區(qū)間采用國產(chǎn)ZPW-2000（UM）系列計算機編碼的無絕緣軌道電路設(shè)備；站內(nèi)采用與區(qū)間同制式的軌道電路。

③應(yīng)答器。正線按照CTCS-2標(biāo)準(zhǔn)布設(shè)應(yīng)答器，用于向CTCS-2級列控系統(tǒng)車載設(shè)備提供進路信息、位置、等級轉(zhuǎn)換、定位、線路參數(shù)、限速、自動過分相等信息。在車站股道增加精確停車定位應(yīng)答器，實現(xiàn)列車在ATO控制下的精確停車，滿足停車±30cm精度要求。

④地面電子單元（LEU）。地面電子單元（LEU）負(fù)責(zé)接收從列控中心傳送的應(yīng)答器報文信息，并傳送給有源應(yīng)答器。LEU應(yīng)具備應(yīng)答器電纜短路、斷路監(jiān)測功能。地面電子單元（LEU）原則上設(shè)置于室內(nèi)，控制高速正線有源應(yīng)答器的LEU設(shè)備按1+1熱備冗余設(shè)置，控制側(cè)線有源應(yīng)答器的LEU設(shè)備按N+1冷備用冗余配置。

⑤臨時限速服務(wù)器。臨時限速命令下發(fā)是列控系統(tǒng)的重要功能，臨時限速只允許在CTC行調(diào)臺或臨時限速服務(wù)器操作終端上下達(dá)，且限速的下達(dá)原則統(tǒng)一。臨時限速下發(fā)的數(shù)量和車載設(shè)備有關(guān)。臨時限速的設(shè)置應(yīng)滿足運輸安全，實現(xiàn)靈活設(shè)置。臨時限速命令由臨時限速服務(wù)器統(tǒng)一管理，在臨近調(diào)度中心車站設(shè)置臨時限速服務(wù)器及臨時限速維護終端。

2 ）車載設(shè)備。動車組按CTCS-2級增加ATO功能裝備列控車載設(shè)備，由車載安全計算機、軌道信息接收單元（STM）、應(yīng)答器信息接收單元（BTM）、ATO單元設(shè)備、人機界面（DMI）、速度傳感器、記錄單元等組成。車載控制系統(tǒng)根據(jù)地面設(shè)備提供的信號信息、線路參數(shù)、臨時限速信息及有關(guān)列車數(shù)據(jù)等，生成控制速度和目標(biāo)距離曲線，控制列車運行。同時記錄單元對列控系統(tǒng)有關(guān)數(shù)據(jù)及操作狀態(tài)信息實時動態(tài)記錄。動車組按CTCS-2級增加ATO功能裝備列控車載設(shè)備，需要對現(xiàn)有C2車載設(shè)備的功能進行調(diào)整：車載設(shè)備新增一套ATO單元設(shè)備，負(fù)責(zé)ATO功能的實現(xiàn)；在CTCS-2基礎(chǔ)上增加ATO駕駛曲線；車載ATP向ATO單元提供列車運行狀態(tài)、ATP監(jiān)控曲線、司機駕駛狀態(tài)、允許開關(guān)車門以及向車載ATO單元設(shè)備發(fā)出行車許可等信息；ATO處理單元直接向動車組輸出常用制動、施加牽引、切除牽引、開閉動車車門等信息；車載ATP新增動車組車門監(jiān)控接口，當(dāng)列車未停穩(wěn)或者實際停車點超出了允許停車誤差范圍，則禁止打開車門；增加車載ATP與車地雙向通信系統(tǒng)接口。

2.4 車站聯(lián)鎖系統(tǒng)。系統(tǒng)有自動監(jiān)測信號設(shè)備工作狀態(tài)、信息儲存、打印、狀態(tài)再現(xiàn)等功能，并向維修中心提供系統(tǒng)狀態(tài)信息，實現(xiàn)遠(yuǎn)程故障診斷，具有全面的自診斷功能。聯(lián)鎖系統(tǒng)通過安全接口與列控系統(tǒng)互相通信，完成相應(yīng)的列控編碼功能和互鎖功能，對已建立的列控授權(quán)進路，聯(lián)鎖系統(tǒng)不能隨意取消；同時，聯(lián)鎖系統(tǒng)與調(diào)度集中車站設(shè)備連接，實現(xiàn)現(xiàn)場狀態(tài)的上傳和進路控制命令的接收，并為信號集中監(jiān)測系統(tǒng)提供相關(guān)信息。

2.5 集中監(jiān)測系統(tǒng)。集中監(jiān)測系統(tǒng)對室內(nèi)外信號設(shè)備和信號機械室動力環(huán)境工況等進行實時監(jiān)測，并將有關(guān)信息傳遞至相關(guān)部門(領(lǐng)工區(qū)、電務(wù)段等)，實現(xiàn)信號設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)督、測試、診斷。系統(tǒng)由車站子系統(tǒng)、維修中心子系統(tǒng)、維修車間子系統(tǒng)以及廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)組成。

3 存在的問題

CTCS-2級列控系統(tǒng)本身不具有ATO功能，珠三角城際軌道交通所要求的ATO功能需要重新開發(fā)，其系統(tǒng)研發(fā)存在不確定性，并需取得第三方的安全及互聯(lián)認(rèn)證。

結(jié)束語：隨著珠三角城際軌道交通工程的進一步實施，CTCS-2+ATO功能的信號系統(tǒng)方案將更加合理和完善。近年來我國出現(xiàn)了眾多的都市經(jīng)濟圈，作為連接圈內(nèi)城鎮(zhèn)重要紐帶的城際軌道交通可能會被更多的建設(shè)，珠三角城際軌道交通信號系統(tǒng)方案會具有借鑒意義。

[1]運基信號 [2009]676號，列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）、調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）組網(wǎng)方案和硬件配置標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]王建龍.蘭州至重慶鐵路信號系統(tǒng)方案研究[J].鐵道通信信號，2007，43（6）：1-3.