韓永強(qiáng)

（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，武漢 430063）

合福高鐵引入合肥樞紐列控系統(tǒng)等級(jí)轉(zhuǎn)換方案探討

韓永強(qiáng)

（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，武漢 430063）

通過(guò)對(duì)樞紐內(nèi)各線間相互銜接關(guān)系的梳理，并結(jié)合CTCS-2與CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)等級(jí)轉(zhuǎn)換原則，提出動(dòng)車組在合肥西合福場(chǎng)與寧西場(chǎng)跨合福線和合武繞行線運(yùn)行的3種等級(jí)轉(zhuǎn)換方案。并且對(duì)3種等級(jí)轉(zhuǎn)換方案進(jìn)行深入細(xì)致的分析探討，總結(jié)出各方案的優(yōu)缺點(diǎn)。為將來(lái)新建高速線路引入樞紐后動(dòng)車組跨線運(yùn)行時(shí)不同等級(jí)列控系統(tǒng)之間等級(jí)轉(zhuǎn)換提供幾種解決方案及思路。

樞紐；跨線運(yùn)行；列控系統(tǒng)；等級(jí)轉(zhuǎn)換

1 工程概況

合福高鐵自合肥北城站引入合肥樞紐，經(jīng)合肥西合福場(chǎng)、合肥南線路所、合肥南合福場(chǎng)后，一路南下，跨越江西省和福建省，并最終接入福州樞紐福州站。合福高鐵引入合肥樞紐涉及相關(guān)的車站包括合肥北城站、合肥西（合福場(chǎng)、寧西場(chǎng)）、合肥南線路所、合肥南（合福場(chǎng)、滬漢蓉場(chǎng)）、合肥南動(dòng)車運(yùn)用所。合肥樞紐示意如圖1所示。

2 問(wèn)題分析

通過(guò)圖1可以很清晰的看出，合福高鐵引入合肥樞紐后，通過(guò)聯(lián)絡(luò)線直接與合肥北城站（屬合蚌客專線）、合肥西寧西場(chǎng)（屬合武繞行線）、合肥南滬漢蓉場(chǎng)（屬南環(huán)線）、合肥南動(dòng)車所相銜接。其中，長(zhǎng)安集站經(jīng)合肥南滬漢蓉場(chǎng)至肥東站（南環(huán)線），桃花店經(jīng)合肥西寧西場(chǎng)至長(zhǎng)安集站（合武繞行線），均采用CTCS-2（以下稱C2）級(jí)列控系統(tǒng)；合肥北城站為合蚌客專正線車站，采用CTCS-3（以下稱C3）級(jí)列控系統(tǒng)，且都已開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。然而合福高鐵采用C3級(jí)列控系統(tǒng)。所以合福高鐵與其相銜接的各條線路之間的列控系統(tǒng)等級(jí)不盡相同。

因此，為了滿足動(dòng)車組能在樞紐內(nèi)跨線運(yùn)行，就必須解決好合福高鐵與其他相銜接線路之間的列控系統(tǒng)等級(jí)轉(zhuǎn)換問(wèn)題。

3 解決方案

經(jīng)過(guò)對(duì)合肥樞紐內(nèi)各條相銜接線路實(shí)際情況的調(diào)查分析研究，并結(jié)合C2級(jí)與C3級(jí)列控系統(tǒng)級(jí)間轉(zhuǎn)換原則[1，2]，提出以下方案來(lái)解決合肥樞紐內(nèi)合福高鐵與其他相銜接線路之間的列控系統(tǒng)等級(jí)轉(zhuǎn)換問(wèn)題。

1）合福高鐵與合蚌客專

合福高鐵的合肥西合福場(chǎng)經(jīng)中繼站0接入合蚌客專的合肥北城站。由于合福高鐵與合蚌客專都是采用C3級(jí)列控系統(tǒng)，因此合福高鐵與合蚌客專線間無(wú)需設(shè)置等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)。

2）合福高鐵與合肥樞紐南環(huán)線

合福高鐵的合肥南合福場(chǎng)與南環(huán)線的合肥南滬漢蓉場(chǎng)通過(guò)場(chǎng)間聯(lián)絡(luò)線相銜接。由于兩場(chǎng)之間的場(chǎng)間聯(lián)系進(jìn)路無(wú)列車進(jìn)路，因此合福高鐵與南環(huán)線間無(wú)需設(shè)置等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)。

圖1 合肥樞紐示意圖

3）合福高鐵與合肥南動(dòng)車所

合福高鐵的合肥南合福場(chǎng)與合肥南動(dòng)車所通過(guò)動(dòng)車走行線相銜接。由于合肥南合福場(chǎng)與合肥南動(dòng)車所間采用調(diào)車方式進(jìn)出段，因此也無(wú)需設(shè)置等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)。

4）合福高鐵與合武繞行線

合福高鐵的合肥西合福場(chǎng)與合武繞行線的合肥西寧西場(chǎng)通過(guò)場(chǎng)間聯(lián)絡(luò)線相銜接。合福場(chǎng)S4出站信號(hào)機(jī)可通過(guò)107#道岔定位并經(jīng)過(guò)場(chǎng)間聯(lián)絡(luò)線向?qū)幬鲌?chǎng)進(jìn)行發(fā)車作業(yè)，而寧西場(chǎng)X/XF口可通過(guò)209#道岔反位并經(jīng)過(guò)場(chǎng)間聯(lián)絡(luò)線向合福場(chǎng)4G進(jìn)行接車作業(yè)。合福場(chǎng)與寧西場(chǎng)場(chǎng)聯(lián)示意如圖2所示。由于合武繞行線采用C2級(jí)列控系統(tǒng)，合福高鐵采用C3級(jí)列控系統(tǒng)，而且合福場(chǎng)與寧西場(chǎng)的場(chǎng)間聯(lián)絡(luò)線只有59 m，不滿足C2/C3級(jí)列控系統(tǒng)等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)的設(shè)置要求。因此為了滿足動(dòng)車組跨線運(yùn)行的需求，合福高鐵與合武繞行線之間的等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)置方案如下。

圖2 合武繞行線C3→C2等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)置示意圖

1）方案一：C2/C3等級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換一

如圖2所示，由于場(chǎng)間聯(lián)絡(luò)線只有59 m，不具備進(jìn)行等級(jí)轉(zhuǎn)換的條件。因此自動(dòng)等級(jí)切換必須在合武繞行線正線上進(jìn)行C3→C2等級(jí)轉(zhuǎn)換，這就需將寧西場(chǎng)聯(lián)鎖納入合福RBC1管轄，且GSM-R無(wú)線覆蓋必須滿足條件。

因此，合福場(chǎng)聯(lián)鎖將S4→D207的進(jìn)路信息發(fā)送至合福RBC1，寧西場(chǎng)聯(lián)鎖將D207→X或D207→XF進(jìn)路信息及區(qū)間區(qū)段狀態(tài)均發(fā)送至合福RBC1，合福RBC1組合成一個(gè)完整的進(jìn)路信息，且根據(jù)進(jìn)路信息和區(qū)間區(qū)段狀態(tài)發(fā)送行車許可。

合武繞行線上C3→C2等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)置具體如下：

下行線：將B131應(yīng)答器組作為C3→C2的反向預(yù)告點(diǎn)（FYG-3/2），B117應(yīng)答器組作為C3→C2的反向執(zhí)行點(diǎn)（FZX-3/2）。

上行線：將B148應(yīng)答器組作為C3→C2的正向預(yù)告點(diǎn)（YG-3/2），B134應(yīng)答器組作為C3→C2的正向執(zhí)行點(diǎn)（ZX-3/2）。

合武繞行線上C3→C2等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)置如圖2所示。

又由于C3→C2等級(jí)轉(zhuǎn)換時(shí)，為使列車能以最大線路速度和C2最大允許速度通過(guò)C3/C2級(jí)轉(zhuǎn)換邊界，就需要在C2級(jí)區(qū)段從RBC得到的C3級(jí)行車許可向C2級(jí)區(qū)域延伸至少一個(gè)完整常用制動(dòng)距離[3]。而C3→C2等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)處線路最高允許速度為120 km/h，按線路實(shí)際約-7‰坡度考慮，經(jīng)計(jì)算此處一個(gè)完整常用制動(dòng)距離約1 400 m，因此，合福RBC1數(shù)據(jù)范圍應(yīng)描述至下行線93信號(hào)機(jī)（距級(jí)間轉(zhuǎn)換點(diǎn)2 464 m）和上行線116信號(hào)機(jī)（距級(jí)間轉(zhuǎn)換點(diǎn)1 806 m）處。

按照上述方案設(shè)置C3→C2等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)后，動(dòng)車組跨線運(yùn)行時(shí)列控系統(tǒng)等級(jí)轉(zhuǎn)換模式如下：

合武繞行線合肥方向裝備C3級(jí)車載的動(dòng)車以C2方式進(jìn)入合福場(chǎng)4G后，繼續(xù)以C2等級(jí)向福州方向發(fā)車，在合福場(chǎng)SGF、SG口處呼叫合福RBC1，并在區(qū)間通過(guò)合福線已經(jīng)設(shè)置的C2→C3等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)轉(zhuǎn)入C3等級(jí)運(yùn)行。

合福線福州方向裝備C3級(jí)車載的動(dòng)車以C3方式接入合福場(chǎng)4G后，若跨線到合武繞行線運(yùn)行，則以C3等級(jí)發(fā)車，在寧西場(chǎng)X、XF口外方轉(zhuǎn)為C2等級(jí)運(yùn)行；若繼續(xù)往合福線運(yùn)行，則以C3等級(jí)運(yùn)行。

2）方案二：C2/C3等級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換二

當(dāng)合肥西合福場(chǎng)進(jìn)站應(yīng)答器組BSGF、BSG的有源應(yīng)答器描述接車至4G的進(jìn)路時(shí)，在其應(yīng)答器報(bào)文中添加C3→C2的預(yù)告信息；再將C3→C2的執(zhí)行信息添加在出站應(yīng)答器組BX4的無(wú)源應(yīng)答器報(bào)文中。C3→C2等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)置如圖3所示。

圖3 合肥西合福場(chǎng)C3→C2等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)置示意圖

按照上述方案設(shè)置C3→C2等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)后，動(dòng)車組跨線運(yùn)行時(shí)列控系統(tǒng)等級(jí)轉(zhuǎn)換模式如下：

合武繞行線合肥方向裝備C3級(jí)車載的動(dòng)車以C2方式進(jìn)入合福場(chǎng)4G后，繼續(xù)以C2等級(jí)向福州方向發(fā)車，在合福場(chǎng)SGF、SG口處呼叫合福RBC1，并在區(qū)間通過(guò)合福線已經(jīng)設(shè)置的C2→C3等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)轉(zhuǎn)入C3等級(jí)運(yùn)行。

合福線福州方向裝備C3級(jí)車載的動(dòng)車以C3方式接入合福場(chǎng)4G，并通過(guò)地面應(yīng)答器組BSGF、BSG發(fā)送C3→C2的預(yù)告信息報(bào)文，再由出站應(yīng)答器組BX4的無(wú)源應(yīng)答器發(fā)送C3→C2的執(zhí)行信息報(bào)文轉(zhuǎn)入C2等級(jí)。如跨線往合武繞行線方向運(yùn)行，則繼續(xù)以C2等級(jí)運(yùn)行；如繼續(xù)向合福正線運(yùn)行，則需通過(guò)合福RBC1和合蚌RBC2切換點(diǎn)后，利用在中繼站0區(qū)間設(shè)置的C2→C3等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)（該點(diǎn)距離合肥西合福場(chǎng)約18.5 km）轉(zhuǎn)入C3等級(jí)運(yùn)行。

3）方案三：C3→C2等級(jí)人工轉(zhuǎn)換

合武繞行線合肥方向裝備C3級(jí)車載的動(dòng)車以C2方式進(jìn)入合福場(chǎng)4G后，繼續(xù)以C2等級(jí)向福州方向發(fā)車，在合福場(chǎng)SGF、SG口處呼叫合福RBC1，并在區(qū)間通過(guò)合福線已經(jīng)設(shè)置的C2→C3等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)轉(zhuǎn)入C3等級(jí)運(yùn)行。

合福線福州方向裝備C3級(jí)車載的動(dòng)車以C3等級(jí)方式接入合福場(chǎng)4G后，若跨線到合武繞行線運(yùn)行，則需在合福場(chǎng)4G停車后由司機(jī)手動(dòng)切換至C2等級(jí)，再以C2等級(jí)進(jìn)入合武繞行線運(yùn)行；若繼續(xù)往合福線運(yùn)行，則以C3等級(jí)運(yùn)行。

另外，在方案二和方案三的前提下，合肥西合福場(chǎng)與寧西場(chǎng)之間辦理跨線接發(fā)車作業(yè)流程如下：

由合福場(chǎng)S4出站信號(hào)機(jī)至寧西場(chǎng)X/XF口的發(fā)車作業(yè)。合福場(chǎng)聯(lián)鎖辦理由S4至場(chǎng)聯(lián)分界點(diǎn)的發(fā)車進(jìn)路，將進(jìn)路信息發(fā)送至合福場(chǎng)列控中心；寧西場(chǎng)聯(lián)鎖辦理由場(chǎng)聯(lián)分界點(diǎn)至X/XF的發(fā)車進(jìn)路，將進(jìn)路信息發(fā)送給寧西場(chǎng)列控中心。寧西場(chǎng)列控中心通過(guò)信號(hào)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)將場(chǎng)聯(lián)分界點(diǎn)至X/XF進(jìn)路信息發(fā)送至合福場(chǎng)列控中心，由合福場(chǎng)列控中心合成發(fā)車進(jìn)路后，控制BS4有源應(yīng)答器組發(fā)送相應(yīng)的發(fā)車進(jìn)路報(bào)文及軌道電路發(fā)碼。

由寧西場(chǎng)X/XF至合福場(chǎng)4G的接車作業(yè)。寧西場(chǎng)聯(lián)鎖辦理由X/XF至場(chǎng)聯(lián)分界點(diǎn)的接車進(jìn)路，將進(jìn)路信息發(fā)送至寧西場(chǎng)列控中心；合福場(chǎng)聯(lián)鎖辦理由場(chǎng)聯(lián)分界點(diǎn)至4G的接車進(jìn)路，將進(jìn)路信息發(fā)送給合福場(chǎng)列控中心。合福場(chǎng)列控中心通過(guò)信號(hào)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)將場(chǎng)聯(lián)分界點(diǎn)至4G的進(jìn)路信息發(fā)送至寧西場(chǎng)列控中心，由寧西場(chǎng)列控中心合成接車進(jìn)路后，控制BX/BXF有源應(yīng)答器組發(fā)送相應(yīng)的接車進(jìn)路報(bào)文及軌道電路發(fā)碼。

通過(guò)上述介紹可以看出，3個(gè)方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，具體如下。

方案一：該方案優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)C2/C3級(jí)間自動(dòng)轉(zhuǎn)換；缺點(diǎn)是既需要改造寧西場(chǎng)聯(lián)鎖軟件和修改合武繞行線部分應(yīng)答器報(bào)文，又需要把寧西場(chǎng)納入合福RBC1管轄并且擴(kuò)大GSM-R無(wú)線覆蓋范圍。

方案二：該方案優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)C2/C3級(jí)間自動(dòng)轉(zhuǎn)換；缺點(diǎn)是由合福場(chǎng)4G發(fā)車向合福正線為C2等級(jí)運(yùn)行，且需要在距合肥西合福場(chǎng)較遠(yuǎn)處（約18.5 km）的C2→C3等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)轉(zhuǎn)入C3等級(jí)運(yùn)行。

方案三：該方案優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單且設(shè)備修改量??；缺點(diǎn)是需人工手動(dòng)進(jìn)行C3→C2等級(jí)切換。

最后，經(jīng)過(guò)從等級(jí)轉(zhuǎn)換方式、對(duì)既有線路行車影響、既有設(shè)備修改數(shù)量及范圍等角度進(jìn)行綜合比選，并與相關(guān)單位溝通后，決定將上述方案三作為動(dòng)車組跨合福線與合武繞行線運(yùn)行時(shí)等級(jí)轉(zhuǎn)換的解放方案。

4 結(jié)束語(yǔ)

從動(dòng)車組在合肥西合福場(chǎng)與寧西場(chǎng)跨合福線和合武繞行線運(yùn)行的實(shí)際需求出發(fā)，結(jié)合工程實(shí)際情況以及列控系統(tǒng)等級(jí)轉(zhuǎn)換的相關(guān)規(guī)范要求，提出了3種可行的等級(jí)轉(zhuǎn)換方案，且分析出各方案的優(yōu)缺點(diǎn)。并從等級(jí)轉(zhuǎn)換方式、對(duì)既有線路行車影響、既有設(shè)備修改數(shù)量及范圍等角度進(jìn)行綜合比選，選出方案三為最適合本次工程動(dòng)車組跨線運(yùn)行的列控系統(tǒng)等級(jí)轉(zhuǎn)換方案。同時(shí)，也為將來(lái)新建高速線路引入樞紐后動(dòng)車組跨線運(yùn)行時(shí)不同等級(jí)列控系統(tǒng)之間等級(jí)轉(zhuǎn)換提供了幾種解決方案及思路。

[1]科技運(yùn)[2010]136號(hào) CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則（V2.0）[S].

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

[3]科技運(yùn)[2008]34號(hào) CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)總體技術(shù)方案[S].

Combining with CTCS-2/CTCS-3 level transition principles, the paper proposes three transfer schemes for the EMU operating between He-Fu yard and Ning-Xi yard in Hefeixi railway station through analyzing the relationship between different railways in the junction station, and summarizes the advantages and disadvantages of the schemes through deep analysis, for providing several ideas for implementing level transition when trains operating across lines with different train control systems in the junction station.

junction station; operation across lines; train control system; level transition

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.03.002

2015-03-23）