池春玲，張敏慧

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

1 RBC切換基本需求分析

1）RBC 切換對(duì)單個(gè)RBC 管轄范圍的需求分析

動(dòng)車組列車在一般運(yùn)行過(guò)程中，RBC 給出的行車許可范圍至少應(yīng)是列車最大常用制動(dòng)距離+20 s 無(wú)線中斷時(shí)間內(nèi)列車走行距離。目前RBC 切換僅支持在兩個(gè)RBC 間進(jìn)行交權(quán)，如果接管RBC 的管轄范圍小于20 s 無(wú)線允許中斷時(shí)間內(nèi)列車走行距離+列車最大常用制動(dòng)距離的長(zhǎng)度，則C3 列車可能會(huì)降速通過(guò)RBC 切換點(diǎn)。

為避免C3 列車降速通過(guò)RBC 切換點(diǎn)，單個(gè)RBC 的管轄范圍每一通過(guò)方向的長(zhǎng)度應(yīng)大于20 s 無(wú)線允許中斷時(shí)間內(nèi)列車走行距離+列車最大常用制動(dòng)距離的長(zhǎng)度。

2）RBC 切換點(diǎn)選擇與閉塞分區(qū)關(guān)系的需求分析

RBC 計(jì)算邏輯以一個(gè)閉塞分區(qū)為界建立區(qū)段“使用”狀態(tài)，因此，如果RBC 切換點(diǎn)以某軌道區(qū)段的分割點(diǎn)作為RBC 邊界時(shí)，當(dāng)列車占用移交RBC和接管RBC 共同管轄的閉塞分區(qū)時(shí)，接管認(rèn)為本閉塞分許占用，向移交發(fā)出有條件緊急停車消息，車載接收到的移動(dòng)授權(quán)縮短至RBC 切換邊界，造成列車緊急制動(dòng)?！惰F路信號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10007-2017）中也明確要求“RBC 切換點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在閉塞分區(qū)分界點(diǎn)處”。

RBC 的切換除上述基本需求外，還應(yīng)注意避開(kāi)MSC 切換點(diǎn)、盡量避免分相區(qū)，以減少RBC 切換不成功的概率、盡量避免切換不成功列車停在分相區(qū)的情況。

2 樞紐內(nèi)RBC切換受限因素分析

考慮上述RBC 切換的基本需求，樞紐內(nèi)RBC設(shè)置方案主要受限于線路站場(chǎng)的工程條件，具體分析如下。

1）單個(gè)RBC 管轄范圍影響

樞紐工程中，由于多線在單站或某幾個(gè)站點(diǎn)匯集，在某些線路的某方向別上單個(gè)RBC 的管轄范圍有時(shí)難以滿足20 s 無(wú)線允許中斷時(shí)間內(nèi)列車走行距離+列車最大常用制動(dòng)距離的長(zhǎng)度，為RBC 切換帶來(lái)困難，需要進(jìn)一步調(diào)整RBC 的管轄范圍，并可能影響其他系統(tǒng)的設(shè)置方案。

2）降級(jí)后C2 轉(zhuǎn)C3 等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)的制約

一般車站離去口地面應(yīng)答器設(shè)置中均考慮了C2 →C3 級(jí)間切換。為避免C2 切換為C3 后，由于前方RBC 移交尚未開(kāi)始，C3 的移動(dòng)授權(quán)截止到RBC 切換點(diǎn)造成C3 車載輸出緊急制動(dòng)導(dǎo)致列車停車，科技運(yùn)［2010］21 號(hào)文件要求C2 →C3 等級(jí)轉(zhuǎn)換應(yīng)答器執(zhí)行點(diǎn)距列車運(yùn)行RBC 切換點(diǎn)之間的距離不得小于列車以等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)處設(shè)計(jì)速度運(yùn)行時(shí)的最大常用制動(dòng)距離。在樞紐內(nèi)站間常出現(xiàn)不滿足C2 轉(zhuǎn)C3 的等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)與RBC 切換點(diǎn)的距離要求，需要將RBC 邊界和降級(jí)后的等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)距離拉開(kāi)，可在越過(guò)RBC 切換點(diǎn)后設(shè)置降級(jí)后的等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)。

3）聯(lián)鎖邊界的制約

樞紐地段，由于聯(lián)絡(luò)線短，或工程分階段建設(shè)，后期正線引入樞紐工程聯(lián)鎖邊界一般在進(jìn)站口，對(duì)于發(fā)車方向、進(jìn)站口并非閉塞分區(qū)分界口，無(wú)法滿足RBC 切換點(diǎn)設(shè)置在閉塞分區(qū)分界點(diǎn)的條件，故RBC 切換點(diǎn)需調(diào)整至其他閉塞分區(qū)的分界點(diǎn)，此時(shí)RBC 切換點(diǎn)與車站聯(lián)鎖的集中區(qū)分界不一致，需增加相鄰聯(lián)鎖間的信息接口。在樞紐工程設(shè)計(jì)中可酌情考慮聯(lián)鎖邊界的設(shè)置地點(diǎn)，盡量避免聯(lián)鎖之間因RBC 邊界與聯(lián)鎖邊界不同而傳遞額外的信息。

3 樞紐內(nèi)典型場(chǎng)景下RBC切換方案分析

1）C3 場(chǎng)間渡線RBC 切換方案

復(fù)雜樞紐，為了實(shí)現(xiàn)部分股道共用或?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)線作業(yè)等情況在場(chǎng)間設(shè)了渡線道岔，渡線位置一般有兩種情況，一是股道外側(cè)，二是股道上，如圖1、2所示。

圖1 渡線道岔在兩場(chǎng)股道外方Fig.1 Crossover point is in advance of the tracks of two yards

圖2 渡線道岔在兩場(chǎng)股道間Fig.2 Crossover point is between the tracks of two yards

當(dāng)復(fù)雜樞紐站因相關(guān)工程條件限制需分場(chǎng)設(shè)置RBC 時(shí)，場(chǎng)間需要進(jìn)行RBC 移交，由于渡線不滿足RBC 移交條件，需要采取其他方式實(shí)現(xiàn)兩場(chǎng)間的RBC 移交。下面對(duì)圖1 的 RBC 移交方案進(jìn)行分析,圖中渡線納入II 場(chǎng)道岔控制,圖2 與圖1 方案一樣。

方案一：先C3 →C2、再C2 →C3 的方式實(shí)現(xiàn)RBC 移交。

如圖1 列車從I 場(chǎng)下行經(jīng)渡線向II 場(chǎng)正線通過(guò)時(shí)，由客專1 經(jīng)I 場(chǎng)下行咽喉接入xG，接車采用C3 控制模式；經(jīng)由渡線向II 場(chǎng)正線發(fā)車時(shí)，利用Xx 出站應(yīng)答器組中的有源應(yīng)答器發(fā)送等級(jí)轉(zhuǎn)換信息包41，使其兼作等級(jí)轉(zhuǎn)換預(yù)告應(yīng)答器組YG-3/2；在RBC1 數(shù)據(jù)中配置至SA 出站口（II 場(chǎng)客專正線），在距Xx 出站信號(hào)機(jī)距離大于5 s 的行駛距離與約450 m 之和的位置執(zhí)行等級(jí)轉(zhuǎn)換指令，實(shí)現(xiàn)C3 →C2 的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，且要求執(zhí)行點(diǎn)的位置距SA出站口距離大于一個(gè)常用制動(dòng)距離（若咽喉區(qū)長(zhǎng)度不夠，則需要將等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)前移，可能越過(guò)SA 進(jìn)站信號(hào)機(jī)）。列車發(fā)車進(jìn)入II 場(chǎng)正線后，在II 場(chǎng)出站口呼叫RBC2，并在II 場(chǎng)正線上實(shí)現(xiàn)C2 →C3 切換。

列車從II 場(chǎng)上行經(jīng)渡線進(jìn)入I 場(chǎng)時(shí)，由II 場(chǎng)客專經(jīng)II 場(chǎng)上行咽喉經(jīng)由渡線接入I 場(chǎng)xG，接車采用C3 控制模式。利用II 場(chǎng)SA 進(jìn)站應(yīng)答器組中的有源應(yīng)答器發(fā)送41 包，使其兼作等級(jí)轉(zhuǎn)換預(yù)告應(yīng)答器組；利用Xx 出站應(yīng)答器組中的有源應(yīng)答器發(fā)送41包，使其兼作等級(jí)轉(zhuǎn)換執(zhí)行應(yīng)答器組ZX-3/2。動(dòng)車組進(jìn)入xG 后，自動(dòng)切換為C2 控制模式（一般來(lái)說(shuō)xG 側(cè)線股道線路允許速度80 km/h，股道長(zhǎng)度大于550 m，基本滿足一個(gè)常用制動(dòng)距離），同樣，RBC2需要配置渡線至Sx 出站信號(hào)機(jī)的數(shù)據(jù)；動(dòng)車組進(jìn)入xG 后，自動(dòng)切換為C2 控制模式；C2 模式發(fā)車進(jìn)入客專1 正線后，在I 場(chǎng)出站口呼叫RBC1 并在客專1正線實(shí)現(xiàn)C2 →C3 切換。

此方案RBC 數(shù)據(jù)延伸覆蓋對(duì)方站的數(shù)據(jù)是采用由聯(lián)鎖代傳的方式實(shí)現(xiàn)的，即采用由聯(lián)鎖互傳相關(guān)進(jìn)路信息，聯(lián)鎖再與各自連接的RBC 或TCC 交互進(jìn)路信息，由RBC 或TCC 控制發(fā)送行車信息。

方案二：C3 接車，人工切C2 發(fā)車。

如圖1 所示，列車從I 場(chǎng)下行經(jīng)渡線向II 場(chǎng)正線通過(guò)時(shí)，由客專1 經(jīng)I 場(chǎng)下行咽喉接入xG，接車采用C3 控制模式，由于RBC1 數(shù)據(jù)配置至Xx 出站信號(hào)機(jī)，動(dòng)車將在Xx 前方停車；在xG 停車后，由司機(jī)再人工切為C2 模式由xG 往客專2 下行發(fā)出，發(fā)車進(jìn)入客專2 正線后，在II 場(chǎng)出站口呼叫RBC2并在客專2 正線實(shí)現(xiàn)C2 →C3 切換,切為C3 由RBC2 控車。

列車從II 場(chǎng)上行經(jīng)渡線進(jìn)入I 場(chǎng)時(shí)，由II 場(chǎng)客專經(jīng)II 場(chǎng)上行咽喉經(jīng)由渡線接入I 場(chǎng)xG，接車采用C3 控制模式。RBC2 的數(shù)據(jù)配置至Sx 出站信號(hào)機(jī)的數(shù)據(jù)，在xG 停車后由由司機(jī)人工切為C2 模式由xG 往客專1 上行發(fā)出，發(fā)車進(jìn)入客專1 正線后，在I 場(chǎng)出站口呼叫RBC1 并在客專1 正線實(shí)現(xiàn)C2 →C3切換，切為C3 由RBC1 控車。

本方案也可以采用在股道上重啟ATP，人工輸入RBC 電話號(hào)碼，選擇目標(biāo)目視模式行駛至出站信號(hào)機(jī)應(yīng)答器（收到位置信息后）按C3 發(fā)車。

方案一實(shí)現(xiàn)了C2/C3 自動(dòng)切換，無(wú)需司機(jī)確認(rèn)，由車載自動(dòng)執(zhí)行。缺點(diǎn)是需要設(shè)置C2/C3 級(jí)間轉(zhuǎn)換點(diǎn)，若咽喉區(qū)或股道長(zhǎng)度不足于設(shè)C2/C3 級(jí)間轉(zhuǎn)換執(zhí)行應(yīng)答器時(shí)，RBC 跨場(chǎng)覆蓋的數(shù)據(jù)就需要延伸到對(duì)方站的站外，聯(lián)鎖需要轉(zhuǎn)發(fā)的信息較多。

方案二無(wú)需設(shè)置級(jí)間轉(zhuǎn)換應(yīng)答器，列車應(yīng)在股道必須停車，人工切為C2 發(fā)出或重啟ATP，人工輸入RBC 電話號(hào)碼。不管是哪種方式，都增加司機(jī)的工作量。

為減少司機(jī)工作量，應(yīng)盡量選擇設(shè)置地面應(yīng)答器方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，即選擇方案一，即場(chǎng)間設(shè)渡線的兩個(gè)車場(chǎng)，應(yīng)采用先C3 →C2、再C2 →C3 的方式實(shí)現(xiàn)RBC 移交。

2） 短聯(lián)絡(luò)線RBC 切換方案

樞紐工程中客專正線一般直接接入樞紐站其中一個(gè)場(chǎng)，為實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)場(chǎng)或轉(zhuǎn)線作業(yè)，往往還設(shè)有聯(lián)絡(luò)線接入另一個(gè)場(chǎng)，受限工程條件，兩場(chǎng)分設(shè)RBC。若聯(lián)絡(luò)線過(guò)短，不滿足RBC 切換時(shí)，根據(jù)站場(chǎng)布局情況可采用以下方案。

方案一：調(diào)整聯(lián)絡(luò)線與樞紐站間的RBC 控制范圍。

通過(guò)調(diào)整聯(lián)絡(luò)線與樞紐站間的RBC 控制范圍，將RBC 切換點(diǎn)移到合適的位置。

譬如：鄭徐高鐵引入徐州東站，正線引入徐州東徐淮場(chǎng)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)線接入京滬場(chǎng)，鄭徐高鐵接入徐州東站正線設(shè)鄭徐RBC3,徐州東京滬場(chǎng)由京滬RBC7 管轄，徐州東聯(lián)絡(luò)線較短，無(wú)法滿足京滬RBC7 和鄭徐RBC3 的移交，有兩種調(diào)整RBC 管轄范圍的方式。

方式一，將徐州東線路所納入京滬高鐵RBC7 管轄，京滬RBC7 與鄭徐RBC3 的移交移至正線中繼20與徐州東線路所集中區(qū)分界點(diǎn)處，如圖3 所示。

方式二：將京滬場(chǎng)納入鄭徐RBC3，鄭徐RBC3在京滬高鐵正線與京滬高RBC6 和RBC7 移交，同時(shí)調(diào)整既有京滬RBC7 的管轄范圍。

圖3 樞紐RBC管轄聯(lián)絡(luò)線及線路所示意圖Fig.3 Schematic diagram of liaison line and block post dominated by terminal RBC

兩種方式均需要調(diào)整既有京滬RBC7 的管轄范圍，方式一是增加RBC7 管轄范圍，方式二是減少京滬RBC7 的管轄范圍，從減少對(duì)既有鐵路運(yùn)輸影響來(lái)說(shuō)，方式一相對(duì)較小，但方式一受既有京滬RBC7 的容量影響，僅當(dāng)京滬RBC7 控車容量及RBC-CBI 滿足接入徐州東線路時(shí)方可采取方式一。

方案二： 聯(lián)絡(luò)線C2 接入樞紐方案。

如圖4 所示，在徐州東聯(lián)絡(luò)線上設(shè)置C3 →C2等級(jí)轉(zhuǎn)換應(yīng)答器，C3 動(dòng)車組轉(zhuǎn)為C2 模式接入徐州東京滬場(chǎng)，往上海方向運(yùn)行時(shí)利用在京滬場(chǎng)出站口設(shè)置的C2 →C3 等級(jí)轉(zhuǎn)換應(yīng)答器自動(dòng)轉(zhuǎn)為C3 模式運(yùn)行。從京滬場(chǎng)往鄭徐高鐵正線發(fā)車時(shí)，利用京滬場(chǎng)股道出站應(yīng)答器組中的有源應(yīng)答器發(fā)送41 包，使其兼作等級(jí)轉(zhuǎn)換預(yù)告應(yīng)答器組，在京滬場(chǎng)出站口設(shè)置執(zhí)行應(yīng)答器組。

圖4 聯(lián)絡(luò)線上切為C2接入徐州樞紐Fig.4 Transit to C2 on the liaison line and joint with Xuzhou terminal

從減少樞紐級(jí)間轉(zhuǎn)換的角度來(lái)說(shuō)，應(yīng)采用方案一。即新建C3 線路通過(guò)短聯(lián)絡(luò)線接入既有C3 樞紐站（場(chǎng)），為了解決短聯(lián)絡(luò)線無(wú)法滿足RBC 移交的問(wèn)題，在既有C3 樞紐站（場(chǎng)）所屬RBC 的控制容量足夠的前提下，宜將聯(lián)絡(luò)線及控制聯(lián)絡(luò)線的線路所納入樞紐RBC 控制的方案，將RBC 移交點(diǎn)移至新建線路的正線。

3）RBC 管界過(guò)短時(shí)RBC 切換方案

對(duì)于高速鐵路復(fù)雜樞紐，隨著新建C3 線路引入，可能會(huì)出現(xiàn)由于單個(gè)RBC 在某個(gè)列車運(yùn)行方向上管轄范圍太小的情況。從對(duì)RBC 切換要求分析可知，若該RBC 作為接收RBC 的管轄范圍小于20 s 無(wú)線允許中斷時(shí)間內(nèi)列車走行距離+列車最大常用制動(dòng)距離的長(zhǎng)度時(shí)（以下簡(jiǎn)稱“單個(gè)RBC 管轄范圍要求”）， C3 列車可能會(huì)降速通過(guò)RBC 切換點(diǎn)。

如圖5（a）所示，對(duì)于先期建設(shè)的線路1 來(lái)說(shuō)，RBC1、RBC2、RBC3 的管轄范圍足夠長(zhǎng)，不影響RBC 切換；當(dāng)線路2 和線路3 接入時(shí)，受RBC設(shè)置條件限制（如RBC 控車能力、RBC-CBI 接口能力等），出現(xiàn)當(dāng)動(dòng)車組列車從RBC4 經(jīng)RBC2 至RBC5 時(shí)，由于RBC2 在該列車運(yùn)行方向上管轄范圍太小，進(jìn)行RBC 切換時(shí)，RBC2 提交給RBC4 的進(jìn)路信息長(zhǎng)度不夠，列車不能以正常速度越過(guò)RBC4-RBC2 移交邊界。如圖5（b）所示，當(dāng)動(dòng)車組列車從RBC1 經(jīng)RBC2 再至RBC1 時(shí)，RBC2 在該列車運(yùn)行方向上管轄范圍太小，也會(huì)出現(xiàn)同樣的問(wèn)題。

解決RBC 移交有如下幾個(gè)方案。

方案一：調(diào)整RBC 管轄范圍。

為保證進(jìn)行RBC 切換時(shí)，不降低列車運(yùn)行速度，可以通過(guò)合理調(diào)整RBC 的管轄范圍，保證每個(gè)運(yùn)行方向上RBC 管轄的線路長(zhǎng)度不得小于“單個(gè)RBC 管轄范圍要求”。如圖5（a）所示，調(diào)擴(kuò)大RBC2 往線路2 和線路3 方向上的管轄范圍，使得RBC2 與RBC4 移交時(shí)距離均滿足“單個(gè)RBC 管轄范圍要求”。

方案二：減少RBC 數(shù)量，避免RBC 移交。

若受線路條件限制，RBC 管轄范圍調(diào)整也解決不了，如圖5（b）中丙站與C3 線路1 之間的聯(lián)絡(luò)線長(zhǎng)度若不滿足每個(gè)運(yùn)行方向上“單個(gè)RBC 管轄范圍要求”，此時(shí)，只能減少RBC 的移交數(shù)量，取消RBC2，將RBC2 管轄范圍的線路由RBC1 管轄，這樣實(shí)際上甲站的兩個(gè)場(chǎng)要求合場(chǎng)設(shè)置RBC。

方案三：切C2 方式。

圖5 相鄰三站的站間距離與RBC管轄范圍關(guān)系示意圖Fig.5 Relationship schematic diagram of distance between the adjacent three stations and RBC dominated limits

受站場(chǎng)布局影響，方案一和方案二均無(wú)法實(shí)施時(shí)，可通過(guò)將部分進(jìn)路調(diào)整為C2 級(jí)列控系統(tǒng)，以解決RBC 移交問(wèn)題。如圖5（a）RBC4 進(jìn)入RBC2前切為C2，即在RBC2-RBC5 之間設(shè)置C3 →C2 等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)，在RBC2-RBC5 之間設(shè)置C2 →C3 等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)。

方案四：降速運(yùn)行。

在無(wú)法調(diào)整RBC 的控制范圍時(shí)，為實(shí)現(xiàn)C3 貫通運(yùn)行且滿足RBC 的正常移交，RBC 在不滿足每個(gè)運(yùn)行方向上 “單個(gè)RBC 管轄范圍要求”時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際線路長(zhǎng)度情況，降低運(yùn)營(yíng)速度，以達(dá)到每個(gè)運(yùn)行方向上RBC 管轄范圍最小要求。

方案五：設(shè)備改進(jìn)。

進(jìn)一步提升RBC 設(shè)備的功能，滿足移交RBC能同時(shí)與列車運(yùn)行前方兩個(gè)RBC 直接或間接鏈接獲取進(jìn)路信息的能力。

方案比較：方案一受站場(chǎng)布局的影響，如RBC之間的距離無(wú)論如何調(diào)整都無(wú)法滿足正常移交的距離要求時(shí)，方案一無(wú)法實(shí)現(xiàn)；方案二在樞紐中若出現(xiàn)RBC 無(wú)法共場(chǎng)設(shè)置時(shí)，此方案也無(wú)法實(shí)現(xiàn)，而方案三沒(méi)有實(shí)現(xiàn)C3 貫通，方案四降低運(yùn)行效率。急需設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)采用方案五，設(shè)備改進(jìn)前，根據(jù)站場(chǎng)布局情況采用方案一或方案二。

4 結(jié)束語(yǔ)

受站場(chǎng)布局限制，樞紐內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)短聯(lián)絡(luò)線、短站間距無(wú)法滿足RBC 正常移交要求，此時(shí)則需要采取特殊移交方式或者調(diào)整聯(lián)絡(luò)線引入樞紐站的C2、C3 列控等級(jí)制式等方案進(jìn)行處理，本文的研究成果對(duì)特殊樞紐內(nèi)RBC 的設(shè)置及切換的工程設(shè)計(jì)具有較好參考和借鑒意義。