夏進(jìn)波

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司， 成都 610031)

客運(yùn)專線臨時(shí)限速設(shè)置優(yōu)化研究

夏進(jìn)波

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司， 成都 610031)

隨著CTCS-2級(jí)和CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的成熟應(yīng)用，臨時(shí)限速調(diào)度命令采用臨時(shí)限速服務(wù)器對(duì)全線的臨時(shí)限速命令進(jìn)行統(tǒng)一集中管理和維護(hù)。臨時(shí)限速服務(wù)器能保證無線閉塞中心(RBC)和列控中心(TCC)臨時(shí)限速命令的一致性、完整性、有效性以及沖突檢測(cè)等功能，提高了臨時(shí)限速命令的安全性。目前臨時(shí)限速的設(shè)置是以里程標(biāo)為標(biāo)志，限速值以5km/h為一檔，造成了限速命令從理論上的不可遍歷性，不利于應(yīng)答器報(bào)文數(shù)據(jù)的驗(yàn)證和管理。文章詳細(xì)分析了當(dāng)代高速鐵路列控系統(tǒng)中臨時(shí)限速設(shè)置的原則，提出了設(shè)置臨時(shí)限速的新方法，為簡(jiǎn)化工程線路的實(shí)施提供新的思路。

臨時(shí)限速； 調(diào)度集中系統(tǒng)； 臨時(shí)限速服務(wù)器

臨時(shí)限速(TSR，Temporary Speed Restriction)是指線路固定限速以外的、具有時(shí)效性的限速，包括：施工、維修引起的計(jì)劃性限速，自然災(zāi)害、設(shè)備故障引起的突發(fā)性限速等。應(yīng)用CTCS-2級(jí)和CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)之前，對(duì)于臨時(shí)限速的設(shè)置，需要調(diào)度員打印出文本格式，然后通知司機(jī)按文本限速調(diào)度命令控制列車運(yùn)行，或者采用IC卡將臨時(shí)限速轉(zhuǎn)存到LKJ2000監(jiān)控裝置，由設(shè)備執(zhí)行。隨著CTCS-2級(jí)和CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的成熟應(yīng)用，臨時(shí)限速調(diào)度命令采用臨時(shí)限速服務(wù)器(TSRS)對(duì)全線的臨時(shí)限速命令進(jìn)行統(tǒng)一集中管理和維護(hù)。由臨時(shí)限速服務(wù)器(TSRS)負(fù)責(zé)把限速調(diào)度命令分發(fā)給列控中心(TCC)或無線閉塞中心(RBC)，由列控中心(TCC)或無線閉塞中心(RBC)轉(zhuǎn)換臨時(shí)限速報(bào)文格式后，通過控制LEU和有源應(yīng)答器的方式或經(jīng)GSM-R傳遞給車載設(shè)備。臨時(shí)限速服務(wù)器能保證無線閉塞中心(RBC)和列控中心(TCC)臨時(shí)限速命令的一致性、完整性、有效性、以及沖突檢測(cè)等功能，提高了臨時(shí)限速命令的安全性。

1 設(shè)置臨時(shí)限速的現(xiàn)狀

1.1 設(shè)置流程

目前在應(yīng)用CTCS-2級(jí)和CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的線路，列控臨時(shí)限速的設(shè)置流程分為擬定命令、驗(yàn)證命令、執(zhí)行命令、取消擬定、取消驗(yàn)證、取消執(zhí)行共6個(gè)步驟。調(diào)度員在CTC終端輸入列控限速命令參數(shù)信息(需2次輸入校核確認(rèn))，確認(rèn)后生成臨時(shí)限速調(diào)度命令(含文本)，下發(fā)給臨時(shí)限速服務(wù)器進(jìn)行有效性校驗(yàn)。臨時(shí)限速服務(wù)器校驗(yàn)成功后，將該臨時(shí)限速調(diào)度命令存入待執(zhí)行列表中，并向CTC返回校驗(yàn)成功；若校驗(yàn)失敗，向CTC返回失敗原因。調(diào)度員可根據(jù)失敗原因調(diào)整臨時(shí)限速命令參數(shù)，重新嘗試下發(fā)。如圖1所示。

圖1 擬定臨時(shí)限速調(diào)度命令的操作流程圖

臨時(shí)限速服務(wù)器對(duì)即將執(zhí)行的臨時(shí)限速調(diào)度命令以其計(jì)劃開始執(zhí)行時(shí)間的前30 min起，提示調(diào)度員確認(rèn)激活，并可間隔10 min重復(fù)提示直至確認(rèn)或超出該臨時(shí)限速命調(diào)度命令的計(jì)劃結(jié)束時(shí)間，如圖2所示。

圖2 設(shè)置臨時(shí)限速命令的操作流程圖

1.2 設(shè)置主要規(guī)則

列控限速命令應(yīng)包括：調(diào)度命令號(hào)、線路號(hào)、起始里程標(biāo)、終點(diǎn)里程標(biāo)、限速值、計(jì)劃執(zhí)行開始時(shí)間、計(jì)劃執(zhí)行結(jié)束時(shí)間等信息。側(cè)線臨時(shí)限速命令應(yīng)增加車站號(hào)信息，且起點(diǎn)與終點(diǎn)里程標(biāo)固定為K 0000+000和K 9999+999。其中限速起、終點(diǎn)描述主要基于公里標(biāo)信息，公里標(biāo)由公里標(biāo)系、長(zhǎng)短鏈標(biāo)志、公里標(biāo)構(gòu)成，如表1所示。

區(qū)間及站內(nèi)正線臨時(shí)限速按實(shí)際里程標(biāo)設(shè)置(單位：m)，臨時(shí)限速值分辨率為5 km/h，最低限速值45 km/h，最長(zhǎng)限速區(qū)長(zhǎng)度為TSRS對(duì)應(yīng)的調(diào)度臺(tái)管界范圍。

表1 限速起、終點(diǎn)信息描述

2 存在問題

目前臨時(shí)限速的設(shè)置是以里程標(biāo)為標(biāo)志，限速值以5 km/h為一檔，由于報(bào)文的不可遍歷性，現(xiàn)在各廠家都采用了有源應(yīng)答器報(bào)文實(shí)時(shí)組幀的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際的工程應(yīng)用中存在以下幾個(gè)問題：

(1)由于限速區(qū)以m為基本單位這造成了限速命令從理論上的不可遍歷性，不利于應(yīng)答器報(bào)文數(shù)據(jù)的驗(yàn)證和管理。

(2)限速以里程標(biāo)為設(shè)置標(biāo)志，當(dāng)里程標(biāo)發(fā)生改動(dòng)時(shí)，所有的相關(guān)列控中心都需進(jìn)行數(shù)據(jù)的升級(jí)，增加了項(xiàng)目成本，并且影響項(xiàng)目的工期。

3 臨時(shí)限速設(shè)置的優(yōu)化方案

為了降低公里標(biāo)在限速下達(dá)中的影響，引入限速單元概念。限速單元為限速區(qū)段的最小設(shè)置單位，對(duì)應(yīng)于一個(gè)閉塞分區(qū)；區(qū)間按照正向閉塞分區(qū)為單元?jiǎng)澐?；站?nèi)限速區(qū)段按照每條正線正向進(jìn)路原則劃分為：左咽喉、股道、右咽喉3個(gè)區(qū)域。采用類似應(yīng)答器編號(hào)原則可以保證限速單元的全路唯一性。即每個(gè)閉塞分區(qū)編號(hào)中包含大區(qū)號(hào)、分區(qū)號(hào)、站號(hào)和設(shè)備編號(hào)。閉塞分區(qū)編號(hào)示意，如圖3所示。

圖3 閉塞分區(qū)編號(hào)舉例示意圖

設(shè)置臨時(shí)限速命令時(shí)，需同時(shí)完成人工對(duì)限速起止里程標(biāo)的閉塞分區(qū)歸檔確認(rèn)和設(shè)備的歸檔確認(rèn)一致后，TSRS才能正式下發(fā)執(zhí)行臨時(shí)限速命令。設(shè)備執(zhí)行的具體流程，如圖4所示。

圖4 歸檔方式限速設(shè)置流程

設(shè)備執(zhí)行的具體流程過程：

(1)工務(wù)以運(yùn)營(yíng)里程標(biāo)形式提交限速區(qū)段信息，調(diào)度員負(fù)責(zé)將限速的里程標(biāo)進(jìn)行人工限速閉塞分區(qū)歸檔，調(diào)度員在CTC界面中輸入歸檔后的臨時(shí)限速命令，主要的參數(shù)有：限速命令號(hào)、線路名稱、限速的起、終點(diǎn)里程標(biāo)。

(2)CTC根據(jù)調(diào)度員輸入的線路號(hào)和起、終點(diǎn)公里標(biāo)按照閉塞分區(qū)歸檔的原則，生成限速的起始限速單元編號(hào)、結(jié)束限速單元編號(hào)，同時(shí)將調(diào)度員輸入的歸檔后的起、終點(diǎn)里程標(biāo)同時(shí)發(fā)送給TSRS。

(3)TSRS收到CTC的限速命令后，根據(jù)調(diào)度員的原始里程標(biāo)，同樣按照閉塞分區(qū)歸檔的方式進(jìn)行計(jì)算，生成起始限速單元編號(hào)結(jié)束限速單元編號(hào)，并對(duì)CTC發(fā)送的限速信息進(jìn)行校核，校核一致后，提示限速可進(jìn)行設(shè)置操作。

(4)調(diào)度員通過CTC下發(fā)確認(rèn)執(zhí)行限速命令，TSRS根據(jù)CTC的限速命令，對(duì)TCC、RBC及相鄰TSRS進(jìn)行限速拆分，臨時(shí)限速的起、終點(diǎn)里程以限速單元的形式向TCC、RBC下達(dá)限速命令。

4 閉塞分區(qū)歸檔方案的意義

閉塞分區(qū)歸檔方案從設(shè)備源頭的限速命令進(jìn)行了限制性定義，不再按里程基本單位“m”進(jìn)行計(jì)算，限速區(qū)域是可數(shù)的，從而使得限速命令對(duì)列控設(shè)備的影響可進(jìn)行遍歷性測(cè)試驗(yàn)證。保障了列控設(shè)備正式運(yùn)營(yíng)前測(cè)試驗(yàn)證的充分性，進(jìn)一步保障了運(yùn)營(yíng)安全。

該方式下臨時(shí)限速命令在列控設(shè)備之間不再使用里程標(biāo)作為計(jì)算依據(jù)，而僅作為原始信息備用。列控設(shè)備不再受里程標(biāo)的變化而影響邏輯運(yùn)算，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的閉塞分區(qū)長(zhǎng)度累加計(jì)算限速的到距離和長(zhǎng)度。由于施工和建設(shè)等各種原因造成線路上里程標(biāo)的變化卻是常見的，而依賴于里程標(biāo)信息計(jì)算的列控限速命令處理方案會(huì)受到這些變化必須更改數(shù)據(jù)，不斷地變更也是列控系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。但閉塞分區(qū)長(zhǎng)度一般在初期設(shè)計(jì)后就是固定的，不會(huì)因里程標(biāo)的變化而變化，從而減少了數(shù)據(jù)更改的幾率，減輕列控系統(tǒng)修改引起的風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)束語

本文介紹的方案保留了原始里程標(biāo)信息，使得與既有通過里程標(biāo)信息計(jì)算的列控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兼容性互聯(lián)互通成為可行。因此，本方案的列控限速命令既完善了閉塞分區(qū)歸檔的功能，又兼容了已有的限速管理模式，使得臨時(shí)限速閉塞分區(qū)歸檔的推廣具備執(zhí)行條件。

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Research on Optimization of Temporary Speed Restriction Setting for Passenger Dedicated Line

XIA Jinbo

(China Railway Eryuan Engineering Group Co.，Ltd.，Chengdu 610031,China)

With the mature application of CTCS-2 and CTCS-3, temporary speed restriction server has been used for centralized management and maintenance of the temporary speed restriction command on the full range. temporary speed restriction server can ensure consistency, integrality, validity and conflict detection function of the temporary speed command of radio block center (RBC) and the train control center (TCC) , improve the safety of temporary speed command. Now the setting of temporary speed restriction is based on mileage，every 5 km/h a level, thus the speed limit command cannot be ergodic theoretically, and is not conducive to the management and verification of the Balise data. This paper analyzes the principles of setting TSR in detail for the high-speed railway train control system, puts forward another TSR command setting method and provides a new thinking about simplifying the project line.

temporary speed restriction；centralized traffic control；temporary speed restriction server

2016-03-28

夏進(jìn)波(1976-)，男，高級(jí)工程師。

1674—8247(2016)03—0079—03

U284.48

A