鄒 楓

新建杭州經(jīng)紹興至臺(tái)州鐵路紹興北至溫嶺段（以下簡稱“杭紹臺(tái)高鐵”）位于浙江省中東部，線路由杭雨客專紹興北站北側(cè)杭紹臺(tái)車場接出，跨至杭雨客專南側(cè)，經(jīng)紹興市越城、上虞、嵊州、新昌和臺(tái)州市天臺(tái)、臨海、椒江、路橋、溫嶺等縣市區(qū)，引入既有杭深鐵路溫嶺站，線路全長226.369 km。新建杭紹臺(tái)高鐵和既有杭雨客專速度目標(biāo)值均為350 km/h，均采用CTCS-3 級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。既有紹興北杭雨場由杭雨客專RBC2 管轄。

杭紹臺(tái)高鐵新建杭紹臺(tái)與杭雨客專上、下行聯(lián)絡(luò)線，與既有紹興北杭雨場接軌。因?yàn)槁?lián)絡(luò)線銜接的既有紹興北杭雨場和新建的杭紹臺(tái)高鐵鏡湖線路所為不同RBC 管轄的C3 車站，所以需要在適當(dāng)?shù)奈恢脤?shí)現(xiàn)既有杭雨RBC 和杭紹臺(tái)高鐵RBC 的自動(dòng)切換。本文主要研究該RBC 切換方案，尋求對(duì)既有信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備改造小、有利于后期運(yùn)營維護(hù)的最優(yōu)方案。

1 RBC切換過程分析

1.1 既有紹興北杭甬場設(shè)計(jì)概況

既有杭雨客專由杭州東站至寧波站，共設(shè)7 個(gè)車站。紹興北站為其中的一個(gè)中間站，調(diào)度區(qū)劃由杭雨列調(diào)臺(tái)管轄，臨時(shí)限速命令由杭雨客專臨時(shí)限速服務(wù)器下達(dá)，RBC 由杭雨客專RBC2 管轄。杭雨客專的RBC管轄示意圖見圖1。

圖1 既有杭甬客專RBC管轄示意圖

1.2 杭甬客專與杭紹臺(tái)高鐵RBC移交

根據(jù)《無線閉塞中心設(shè)備技術(shù)規(guī)范》（Q/CR 715-2019） 要求，RBC 應(yīng)采用 RBC 與 RBC 直接通信的方式實(shí)現(xiàn)不同RBC 間的移交［1］。以杭紹臺(tái)高鐵引入杭雨客專為例，若裝載CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的復(fù)興號(hào)列車由杭雨客專通過聯(lián)絡(luò)線向杭紹臺(tái)高鐵線路發(fā)車，在區(qū)間適當(dāng)位置需設(shè)置RBC 切換預(yù)告應(yīng)答器組（RBC 間可實(shí)現(xiàn)通信的情況下可取消）和RBC 切換執(zhí)行應(yīng)答器組。RBC 切換過程中，杭雨客專RBC2 向杭紹臺(tái)RBC1 發(fā)送請求進(jìn)路、車載設(shè)備ID、列車數(shù)據(jù)等信息；杭紹臺(tái)RBC1 向杭雨客專RBC2 發(fā)送進(jìn)路信息、列車控制權(quán)通報(bào)信息等。既有杭雨RBC2 與杭紹臺(tái)RBC1 切換示意圖見圖2。

圖2 既有杭甬RBC2與杭紹臺(tái)RBC1切換示意圖

1.3 RBC切換限制因素

根據(jù)《鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10007—2017）要求：“相鄰RBC 切換位置設(shè)置于區(qū)間閉塞分區(qū)分界處”［2］。RBC 生成的行車許可必須以閉塞分區(qū)為基本單元。因此若聯(lián)絡(luò)線長度太短、電分相設(shè)置位置無法調(diào)整，無法設(shè)置區(qū)間信號(hào)點(diǎn)，將導(dǎo)致相鄰RBC之間無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換［3］。

RBC 切換還應(yīng)避開GSM-R 網(wǎng)絡(luò)的MSC 或BSC 的切換區(qū)，避免因?yàn)镸SC 或BSC 切換的原因?qū)е翿BC切換失?。?-5］。

2 杭紹臺(tái)高鐵引入杭甬客專RBC 切換方案分析

杭紹臺(tái)高鐵通過聯(lián)絡(luò)線引入既有紹興北杭雨場，接軌示意圖見圖3。

圖3 杭紹臺(tái)高鐵與杭甬客專接軌示意圖

連接既有紹興北杭雨場和新建杭紹臺(tái)高鐵鏡湖線路所的上、下行聯(lián)絡(luò)線長度分別為2.685 km和2.689 km，并且在上、下行聯(lián)絡(luò)線大約中間位置均設(shè)置有接觸網(wǎng)電分相，里程分別為LSDK1+704，LXDK1+373。受限于聯(lián)絡(luò)線長度和接觸網(wǎng)電分相設(shè)置位置，新建杭紹臺(tái)與杭雨客專上、下行聯(lián)絡(luò)線區(qū)間無法設(shè)置信號(hào)點(diǎn)，造成杭紹臺(tái)高鐵RBC 設(shè)備與相鄰的杭雨客專RBC 設(shè)備無法在聯(lián)絡(luò)線上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換［6-7］。為此提出以下方案。

方案1：新建紹興北杭紹臺(tái)場、鏡湖線路所納入既有杭雨客專RBC2 管轄，調(diào)度區(qū)劃設(shè)置與RBC管轄保持一致。

1）調(diào)度區(qū)劃。雖然紹興北杭紹臺(tái)場和鏡湖線路所為杭紹臺(tái)高鐵新建車站，但為了使調(diào)度區(qū)劃與RBC 管轄保持一致，將紹興北杭紹臺(tái)場和鏡湖線路所，包括杭紹臺(tái)與杭雨客專上、下行聯(lián)絡(luò)線，均納入既有杭雨調(diào)度臺(tái)統(tǒng)一指揮。鏡湖線路所（不含）至溫嶺杭紹臺(tái)場（含溫嶺動(dòng)車存車場）納入新建杭紹臺(tái)調(diào)度臺(tái)統(tǒng)一指揮。調(diào)度臺(tái)分界在鏡湖線路所上行進(jìn)站信號(hào)機(jī)S/SF 處。具體調(diào)度區(qū)劃分見圖4。

圖4 方案1調(diào)度區(qū)劃

2）臨時(shí)限速服務(wù)器管轄。杭紹臺(tái)高鐵新設(shè)1 套臨時(shí)限速服務(wù)器管轄鏡湖線路所（不含）至溫嶺站杭紹臺(tái)場（含溫嶺存車場）。杭紹臺(tái)高鐵引入杭雨客專后，杭雨客專臨時(shí)限速服務(wù)器需結(jié)合杭紹臺(tái)引入進(jìn)行軟件修改，將紹興北杭紹臺(tái)場和鏡湖線路所納入杭雨臨時(shí)限速服務(wù)器管轄，新建紹興北杭紹臺(tái)場及鏡湖線路所臨時(shí)限速命令由既有杭雨TSRS下達(dá)。

3）RBC 管轄。因?yàn)槁?lián)絡(luò)線上無法設(shè)置區(qū)間信號(hào)點(diǎn)，所以將新建的紹興北杭紹臺(tái)場與鏡湖線路所包括上、下行聯(lián)絡(luò)線，納入既有杭雨客專RBC2管轄，杭雨RBC2 與杭紹臺(tái)RBC1 在杭紹臺(tái)高鐵的鏡湖線路所與中繼1 的區(qū)間適當(dāng)位置進(jìn)行RBC 切換［8-9］。RBC管轄示意見圖5。

圖5 方案1 RBC管轄示意

方案1 對(duì)既有杭雨RBC2 改動(dòng)較大，杭雨RBC2 管轄范圍需增加1 個(gè)車站和1 個(gè)線路所，及連接線路所和既有車站的上、下行聯(lián)絡(luò)線。該方案可行的前提條件，必須保證既有杭雨RBC2控車容量能滿足要求。

通過圖1 可知，既有杭雨RBC2 管轄紹興北杭雨場（6 股道）、紹興東站（4 股道）和余姚北站（6 股道）3 個(gè)車站和7 個(gè)信號(hào)中繼站，既有杭雨客專RBC2的控車數(shù)量T可表示為

本文中T股=14，Li為 122 km，Di取 15 km，TRBC-RBC=2，TC2/C3=0，T其他=0，則既有杭雨客專RBC2的控車數(shù)量T計(jì)算結(jié)果為29列。

如采用方案1，將紹興北杭紹臺(tái)場與鏡湖線路所及上、下行聯(lián)絡(luò)線納入既有杭雨客專RBC2管轄，既有杭雨客專RBC2 的控車數(shù)量T計(jì)算結(jié)果為36 列。由于既有杭雨客專RBC2 采用RBCTH 型無線閉塞中心，每套R(shí)BC 能同時(shí)管理60 列已注冊列車，所以，既有杭雨客專RBC2 有余量管轄紹興北杭紹臺(tái)場與鏡湖線路所，方案可行。

方案2：將新建紹興北杭紹臺(tái)場、鏡湖線路所納入既有杭雨客專RBC2 管轄，調(diào)度區(qū)劃設(shè)置與RBC管轄不一致。

1）調(diào)度區(qū)劃。為便于后期運(yùn)營維護(hù)，將新建紹興北杭紹臺(tái)場（含）至溫嶺杭紹臺(tái)場（含溫嶺動(dòng)車存車場）納入新建杭紹臺(tái)調(diào)度臺(tái)統(tǒng)一指揮。杭雨調(diào)度臺(tái)與杭紹臺(tái)調(diào)度臺(tái)分界為紹興北杭雨場上行進(jìn)站信號(hào)機(jī)SS/SSF 處，調(diào)度區(qū)劃見圖6。

圖6 方案2調(diào)度區(qū)劃

2）臨時(shí)限速服務(wù)器管轄。杭紹臺(tái)高鐵新設(shè)1套臨時(shí)限速服務(wù)器，管轄紹興北杭紹臺(tái)場至溫嶺杭紹臺(tái)場（含溫嶺動(dòng)車存車場）及杭紹臺(tái)與杭雨客專上、下行聯(lián)絡(luò)線臨時(shí)限速。杭紹臺(tái)TSRS 與杭雨TSRS1管轄分界在既有紹興北杭雨場上行進(jìn)站信號(hào)機(jī)SS/SSF處。

3） RBC 管轄。管轄范圍同方案1，杭雨RBC2 與杭紹臺(tái)RBC1 在杭紹臺(tái)高鐵鏡湖線路所與中繼1 間進(jìn)行切換。杭紹臺(tái)引入杭雨客專，修改既有杭雨RBC2，將紹興北杭紹臺(tái)場、鏡湖線路所及上、下行聯(lián)絡(luò)線納入既有杭雨RBC2 管轄范圍。

方案3：在杭紹臺(tái)與杭雨客專上、下行聯(lián)絡(luò)線上設(shè)置虛擬信號(hào)點(diǎn)，調(diào)度區(qū)劃設(shè)置與RBC 管轄保持一致。

1）調(diào)度區(qū)劃。設(shè)置同方案2。

2）臨時(shí)限速服務(wù)器管轄同方案2。

3）RBC 管轄。在杭紹臺(tái)與杭雨客專上行聯(lián)絡(luò)線F0014處設(shè)置虛擬信號(hào)點(diǎn)，作為上行聯(lián)絡(luò)線杭紹臺(tái)RBC1 與杭雨RBC2 的區(qū)間信號(hào)點(diǎn)分界（實(shí)際區(qū)間無該信號(hào)點(diǎn)）；聯(lián)絡(luò)線下行線F0013 處設(shè)置虛擬信號(hào)點(diǎn)，作為下行聯(lián)絡(luò)線杭紹臺(tái)RBC1 與杭雨RBC2 的區(qū)間信號(hào)點(diǎn)分界（實(shí)際區(qū)間無該信號(hào)點(diǎn)）。聯(lián)鎖和列控均按照此處有區(qū)間信號(hào)點(diǎn)邏輯處理。RBC管轄示意見圖7。

圖7 方案3 RBC管轄示意

鏡湖線路所列控中心將區(qū)段XS1LQBG、XS1LQAG、SS1LQAG、SS1LQBG 狀態(tài)以區(qū)間軌道電路區(qū)段為單位，發(fā)送給計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖和調(diào)度集中CTC；由該線路所計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖將區(qū)段XS1 LQAG、SS1LQBG 狀態(tài)發(fā)送給杭紹臺(tái)RBC1；并且該線路所計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖還將XS1LQBG、SS1 LQAG 狀態(tài)發(fā)送給紹興北杭雨場計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，通過該聯(lián)鎖，將XS1LQBG、SS1LQAG 狀態(tài)發(fā)送給杭雨RBC2。

若辦理紹興北杭雨場向聯(lián)絡(luò)線發(fā)車進(jìn)路時(shí)，當(dāng)列車進(jìn)入聯(lián)絡(luò)線，為了使聯(lián)鎖能持續(xù)發(fā)送SA（信號(hào)授權(quán)），需要進(jìn)路鎖閉至XS1LQBG、SS1LQAG；同樣，若辦理鏡湖線路所向聯(lián)絡(luò)線發(fā)車進(jìn)路時(shí)， 需要進(jìn)路鎖閉至XS1LQAG、SS1LQBG。

以下行聯(lián)絡(luò)線為例，需要特殊處理的地方：下行聯(lián)絡(luò)線分為XS1LQBG 和XS1LQAG 區(qū)段，現(xiàn)場實(shí)際歸屬為一個(gè)閉塞分區(qū)，需要列控中心特殊處理碼序，將列控工程數(shù)據(jù)中的中間分割點(diǎn)修改設(shè)置為區(qū)間信號(hào)點(diǎn)；另外，為了避免聯(lián)絡(luò)線上同一閉塞分區(qū)內(nèi)存在兩列車的情況出現(xiàn)，紹興北杭雨場與鏡湖線路所上、下行聯(lián)絡(luò)線之間，需采用自動(dòng)站間閉塞方式行車。對(duì)于此處離去和接近區(qū)段的設(shè)置，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖需特殊處理。

如果想在聯(lián)絡(luò)線上實(shí)現(xiàn)杭雨RBC2 與杭紹臺(tái)RBC1 的成功切換，需滿足出站信號(hào)機(jī)至聯(lián)絡(luò)線上虛擬信號(hào)點(diǎn)的距離，大于列車按該區(qū)段線路允許速度運(yùn)行40 s 的距離。杭紹臺(tái)與杭雨客專上、下行聯(lián)絡(luò)線設(shè)計(jì)的線路速度為120 km/h，則計(jì)算該距離約為1 333 m。假設(shè)列車在既有紹興北杭雨場5道停車后，再向聯(lián)絡(luò)線發(fā)車，出站信號(hào)機(jī)X5至虛擬區(qū)間信號(hào)點(diǎn)F0013之間距離僅有1 062 m，不滿足列車由杭雨RBC2 成功呼叫杭紹臺(tái)RBC1 的走行距離要求。如果要滿足列車成功呼叫接收RBC 的走行時(shí)間，那么聯(lián)絡(luò)線線路速度需降至95 km/h［10］。

方案1、2、3的優(yōu)缺點(diǎn)比較見表1。

表1 方案優(yōu)缺點(diǎn)比較

由表1 可見，方案1 對(duì)既有杭雨客專RBC2 及既有杭雨調(diào)度臺(tái)改造較大，增加上述設(shè)備的管轄范圍；方案2 對(duì)既有杭雨客專RBC2 改造較大，且調(diào)度臺(tái)管轄與RBC 管轄不一致，增加后期運(yùn)營維護(hù)的難度；方案3 對(duì)既有信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備尤其是RBC 設(shè)備的改造較小，無需增加既有杭雨客專RBC2 的管轄車站數(shù)量及線路長度，有利于工程實(shí)施；并且方案3 中RBC 管轄與調(diào)度臺(tái)及臨時(shí)限速管轄一致，有利于運(yùn)營過程中調(diào)度命令及臨時(shí)限速命令的下達(dá)，當(dāng)遠(yuǎn)期紹興北往杭州方向杭紹臺(tái)高鐵二期開通后，杭紹臺(tái)高鐵全線將由杭紹臺(tái)一個(gè)調(diào)度臺(tái)管轄，更有利于后期的運(yùn)營維護(hù)。因此推薦采用方案3。

3 結(jié)語

目前高速鐵路的建設(shè)存在為了節(jié)省工程投資，聯(lián)絡(luò)線修建一般較短，導(dǎo)致無法設(shè)置區(qū)間信號(hào)點(diǎn)的問題。若聯(lián)絡(luò)線銜接2 個(gè)RBC 管轄的車站，將無法實(shí)現(xiàn)2 個(gè)相鄰RBC 的自動(dòng)切換。本文以新建杭紹臺(tái)高鐵引入既有杭雨客專的實(shí)際案例，研究提出在短聯(lián)絡(luò)線設(shè)置虛擬信號(hào)點(diǎn)，解決RBC 無法自動(dòng)切換的方案，對(duì)短聯(lián)絡(luò)線上RBC 的切換方案具有較好的參考和借鑒意義。