楊軍

（蘭州鐵路局電務(wù)處，甘肅 蘭州 730000）

中川機場站股道應(yīng)答器設(shè)置問題分析及對策

楊軍

（蘭州鐵路局電務(wù)處，甘肅 蘭州 730000）

應(yīng)答器是CTCS-2級列控系統(tǒng)的重要組成部分，用于向CTCS-2級列控系統(tǒng)車載設(shè)備傳輸定位信息、線路參數(shù)、臨時限速等信息。針對中川鐵路中川機場站B點應(yīng)答器設(shè)置位置及運營過程中存在的問題進(jìn)行了研究分析，提出了解決方案。

盡頭式應(yīng)答器；存在問題；整治方案

新建蘭州至中川機場鐵路是蘭州至張掖快速客運通道的重要組成部分，是為貫徹落實西部大開發(fā)戰(zhàn)略、加快甘肅經(jīng)濟社會發(fā)展、拓展蘭州城市發(fā)展空間、滿足中川機場快速集疏需要而確定建設(shè)的重大鐵路項目。這條鐵路從蘭州西客站引出，蘭州西至福利區(qū)利用既有蘭新線，動車組按既有線線路允許速度運行。中川鐵路自福利區(qū)站與蘭新線接軌，動車組須經(jīng)過福利區(qū)站道岔側(cè)向進(jìn)入中川鐵路。全線設(shè)陳官營、福利區(qū)、西固、蘭州新區(qū)、中川機場5個車站，黃羊頭線路所1處。中川鐵路全線采用CTCS-2級列控系統(tǒng)，區(qū)間設(shè)計算機編碼控制ZPW-2000系列軌道電路及地面通過信號機，采用分散自律調(diào)度集中CTC系統(tǒng)，聯(lián)鎖設(shè)備采用二乘二取二硬件安全冗余結(jié)構(gòu)的計算機系統(tǒng)，各新建車站正線及列車進(jìn)路采用與區(qū)間同制式的計算機編碼控制的ZPW-2000機械絕緣節(jié)軌道電路。全線各站設(shè)智能電源屏、信號集中監(jiān)測系統(tǒng)、綜合防雷系統(tǒng)等。

CTCS-2級列控系統(tǒng)為車地一體化的列車運行控制系統(tǒng)，是基于軌道電路和點式設(shè)備傳輸信息，并采用目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式監(jiān)控列車安全運行的列車運行控制系統(tǒng)。主要由軌道電路、應(yīng)答器、列控中心、ATP等設(shè)備組成。其中，應(yīng)答器用于向CTCS-2級列控系統(tǒng)車載設(shè)備傳輸定位信息、線路參數(shù)、臨時限速等信息。由于傳送信息量較大，應(yīng)答器經(jīng)常成組運用，構(gòu)成應(yīng)答器組。從應(yīng)答器工作性質(zhì)分有源和無源應(yīng)答器兩種。從功能上分區(qū)間應(yīng)答器組、中繼站應(yīng)答器組、等級轉(zhuǎn)換應(yīng)答器組、車站應(yīng)答器組和盡頭線應(yīng)答器組等類型。

1 中川機場站應(yīng)答器設(shè)置情況

中川機場站作為中川鐵路的盡頭站，依據(jù)《CTCS-2級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則 （V2.0）》（科技運〔2010〕136號），設(shè)置了A、B、C點應(yīng)答器。動車組采用CTCS-2級完全監(jiān)控模式駛?cè)胫写C場站IG、IIG股道，股道有效長組成如圖1所示，其中IG、IIG股道有效長均為350m，同時滑動擋車器距終端信號機為100m，各股道均能滿足動車組安全停車要求，停車標(biāo)設(shè)置在距終端信號機70m處。

圖1 中川機場應(yīng)答器布置示意

2 盡頭車站應(yīng)答器設(shè)置原則及原有

2.1 盡頭車站A、B、C點應(yīng)答器設(shè)置原則

《CTCS-2級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則（V2.0）》（科技運〔2010〕136號）關(guān)于盡頭車站應(yīng)答器設(shè)置規(guī)定如下：

1）A點應(yīng)答器組按進(jìn)站信號機處有源應(yīng)答器組的設(shè)置要求、報文定義和線路數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，并將其ETCS-5包中對C點應(yīng)答器的鏈接反應(yīng)設(shè)置為緊急制動。

2）在股道中間適當(dāng)?shù)攸c設(shè)置B點無源應(yīng)答器，該應(yīng)答器組設(shè)置及數(shù)據(jù)描述可使列車能越原A點應(yīng)答器組獲得的控制停車點，在B點以不超過20km/h的速度繼續(xù)前行并到達(dá)停車點，且應(yīng)保證列車正常情況下不得越過C點。

3）在股道末端適當(dāng)?shù)攸c設(shè)置C點絕對停車應(yīng)答器組，該應(yīng)答器組包含目視行車危險信息、絕對停車信息包和調(diào)車危險信息包。C點距滑動擋車器應(yīng)滿足-5‰坡道時20km/h到0的緊急制動距離。”

2.2 盡頭車站A、B、C點應(yīng)答器設(shè)置原由

隨著高鐵和城際鐵路建設(shè)，出現(xiàn)了盡頭車站設(shè)置的問題，成都至都江堰鐵路項目青城山和公園站盡頭式車站由于受到城市地域、拆遷、工程造價等條件限制，車站到發(fā)線較短，停車標(biāo)設(shè)于線路的端頭，列控制動的安全保護(hù)距離按60m設(shè)定，在該情況下難以?？吭谕＼嚇?biāo)位置，影響旅客乘降。為此，經(jīng)原鐵道部運輸局和列控設(shè)備專家研究，在確保列車安全的前提下，列控系統(tǒng)采取特殊措施與之適應(yīng)，在盡頭式車站設(shè)置了A、B、C應(yīng)答器：

1）A點應(yīng)答器組按進(jìn)站信號機處有源應(yīng)答器組的設(shè)置要求、報文定義和線路數(shù)據(jù)進(jìn)行描述。

2）在股道中間適當(dāng)?shù)攸c設(shè)置B點無源應(yīng)答器。其作用是提高列車精度，并虛擬一定范圍的線路數(shù)據(jù)，保證列車能越原A點應(yīng)答器組獲得的控制停車點，在B點以不超過20km/h的速度繼續(xù)前行并到達(dá)停車點，且應(yīng)保證列車正常情況下不得越過C點。

3）在股道末端適當(dāng)?shù)攸c設(shè)置C點絕對停車應(yīng)答器組，該應(yīng)答器組包含目視行車危險信息、絕對停車信息包和調(diào)車危險信息包。C點距滑動擋車器應(yīng)滿足-5‰坡道時20km/h到0的緊急制動距離。

其中B、C點應(yīng)答器的作用為：提高列車定位精度；虛擬一定范圍的線路數(shù)據(jù)，挑開按盡頭車站進(jìn)站信號機外A點應(yīng)答器數(shù)據(jù)控車的模式曲線，使列車能夠繼續(xù)前行至設(shè)定的停車點。為防止動車組前行的非正常冒進(jìn)信號，B點限定了20km/h速度，并在距離各股道盡頭信號機30m處設(shè)置C點應(yīng)答器組，以保證該情況下的行車安全。設(shè)置B、C點應(yīng)答器后的制動效果如圖2所示。

圖2 盡頭式車站列控系統(tǒng)示意

以上規(guī)定解決了當(dāng)站場股道常規(guī)布置不符合停車要求的盡頭車站，動車難以停靠在停車標(biāo)位置的問題。

3 中川機場站股道應(yīng)答器設(shè)置存在問題及原因分析

在中川鐵路動態(tài)試驗及聯(lián)調(diào)聯(lián)試過程中，動車組在中川機場站IG、IIG下行進(jìn)站停車，列車經(jīng)過股道B點應(yīng)答器組時速度高于20km/h，存在以下問題：一是與 《CTCS-2級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則（V2.0）》（科技運〔2010〕136號）中3.9.1.2條規(guī)范不符；二是由于動車組速度過高，動車組司機對標(biāo)停車時，動車組減速過快，甚至有緊急制動情況的發(fā)生，造成乘客感覺不適，不符合“以人為本、旅客至上”的服務(wù)宗旨。三是可能存在動車組無法對標(biāo)停車，影響旅客乘降。

由于中川機場站的股道滿足正常停車要求，B點應(yīng)答器未虛擬一定范圍任何數(shù)據(jù)，僅僅提供線路里程等輔助信息，實際上中川機場站的股道B點應(yīng)答器現(xiàn)作為定位應(yīng)答器使用，因此，動車組通過B點應(yīng)答器時速度大于20km/h。

4 整治方案及對比分析

按 《CTCS-2級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則（V2.0）》（科技運〔2010〕136號）第3.9.1.2條“在B點以不超過20km/h繼續(xù)前行并到達(dá)停車點”的規(guī)定整改研究方案如下：

方案一：原B點應(yīng)答器位置不變，設(shè)置限速。目前中川機場站B點應(yīng)答器設(shè)置在股道中間距終端信號機為175m，保持原B點應(yīng)答器位置不變，根據(jù)《CTCS-2級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則（V2.0）》（科技運〔2010〕136號）第3.9.1.2條“在B點以不超過20km/h的速度繼續(xù)前行并到達(dá)停車點”要求設(shè)置限速。

優(yōu)點：站場設(shè)備及原有應(yīng)答器位置保持不變，通過設(shè)置限速，保證在通過B點應(yīng)答器時速度小于臨時限速。這樣即節(jié)約了成本，又減少了施工改造對既有設(shè)備和運輸安全生產(chǎn)的影響。

缺點：一是若從管理制度上進(jìn)行卡控，需人為設(shè)置臨時限速?！禖TCS-2級列控系統(tǒng)臨時限速服務(wù)器技術(shù)規(guī)范》和《鐵路技術(shù)管理規(guī)程（高速鐵路部分》規(guī)定，列控限速按檔分為不同的限速等級，最低為45km/h。由于該限速較低，臨時限速無法通過臨時限速服務(wù)器下達(dá)，需要調(diào)度所通過下發(fā)調(diào)度命令進(jìn)行限速，這樣會造成動車組在股道運行時間延長，影響運輸效率。二是若由設(shè)備進(jìn)行卡控，需修改應(yīng)答器數(shù)據(jù)設(shè)置限速。動車組的制動曲線將被分成2段，一方面不利于動車組司機的操作，可能存在動車組緊急制動的安全風(fēng)險；另一方面不利于動車組平穩(wěn)運行，影響乘客的舒適度，不符合鐵路安全優(yōu)質(zhì)的服務(wù)理念。

方案二：移動B點應(yīng)答器位置。為滿足《CTCS-2級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則（V2.0）》（科技運〔2010〕136號）第3.9.1.2條“在B點以不超過20km/h的速度繼續(xù)前行并到達(dá)停車點”的要求，由于股道有效長度滿足動車組停車要求，可將B點應(yīng)答器的位置移至動車組運行速度20km/h及以下的區(qū)域內(nèi)。經(jīng)過多次現(xiàn)場試驗，動車組采用CTCS-2級完全監(jiān)控模式駛?cè)胫写C場站IG、IIG股道，200H型動車組在距終端信號機99米的位置速度為20km/h左右，200C型動車組在距終端信號機150m的位置速度為20km/h左右。為保證動車組行車安全，根據(jù)現(xiàn)場試驗可知，將B點應(yīng)答器設(shè)置在終端信號機99m～70m （停車標(biāo)位置）內(nèi)均可滿足 “在B點以不超過20km/h的速度繼續(xù)前行并到達(dá)停車點，且能保證列車正常情況下不越過C點絕對停車應(yīng)答器組”的規(guī)范要求。

優(yōu)點：一是現(xiàn)場實施后，動車組經(jīng)過B點應(yīng)答器時，運行速度符合應(yīng)答器應(yīng)用原則中“在B點以不超過20km/h的速度繼續(xù)前行并到達(dá)停車點”的要求，行車速度控制曲線不變，不影響運輸效率。二是由于行車速度控制曲線不變，動車組勻速減速穩(wěn)定運行，不會造成動車組緊急減速，會保證旅客乘車的舒適度，符合鐵路以人為本的運輸服務(wù)理念。

缺點：一是本方案需要對現(xiàn)場應(yīng)答器組進(jìn)行移設(shè)，同步對列控軟件及數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，不僅需要大量的人力和資金投入，組織做好設(shè)計變更、施工監(jiān)管配合、施工驗收、聯(lián)鎖試驗、仿真試驗及聯(lián)調(diào)聯(lián)試等工作，而且還存在既有線施工安全風(fēng)險，干擾正常的運輸生產(chǎn)秩序。二是由于中川機場站C點應(yīng)答器已經(jīng)預(yù)防列車冒進(jìn)等問題，因此B點應(yīng)答器對制動曲線及動車停車沒有任何作用，僅有提高停車精度的作用，若按該方案移設(shè)B點應(yīng)答器，由于設(shè)置B點應(yīng)答器距離停車點較近，提高停車精度的定位作用將會大大削弱。

5 方案研究建議

綜上所述，方案一符合規(guī)范要求，但使動車的制動曲線分成2段，相當(dāng)于人為設(shè)置限速，行車速度突降，不利于行車控制，會降低旅客乘坐舒適度，另外該限速較低，B點應(yīng)答器距停車標(biāo)為105m，造成停車制動時間延長，影響行車效率；方案二符合規(guī)范要求，將B點應(yīng)答器應(yīng)設(shè)置在距終端信號機99m至70m（停車標(biāo)位置）范圍內(nèi)，距停車標(biāo)較近，僅有的定位作用不太明顯，對行車效率、行車控制不受影響。結(jié)合中川鐵路運營實際，宜采用方案二，移設(shè)B點應(yīng)答器位置，在滿足規(guī)范的情況下，更符合運營需求。

［1］ 林瑜筠，譚麗，涂序躍，魏艷.高速鐵路信號技術(shù)［M］.北京：中國鐵路出版社，2012.4.

［2］ 中國鐵路總公司.CTCS-2級列車運行控制系統(tǒng)［M］.北京：中國鐵道出版社,2013.12.

［3］ CTCS-2級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則（V2.0）（科技運〔2010〕136號）.

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