徐貴富

(中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，天津 300300)

1 概述

隨著中國(guó)高鐵的發(fā)展，樞紐范圍內(nèi)短聯(lián)絡(luò)線的情況變得屢見(jiàn)不鮮。有時(shí)為了再提高運(yùn)輸效率，短聯(lián)絡(luò)線連接的兩個(gè)車(chē)站（場(chǎng)）會(huì)同時(shí)設(shè)置大號(hào)碼道岔，在這種特殊的運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景下，如何在保證信號(hào)安全的情況下選擇適合的列控系統(tǒng)成為愈發(fā)凸顯的問(wèn)題。

2 運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景分析

2.1 運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景

以商合杭鐵路商丘樞紐聯(lián)絡(luò)線作為運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景進(jìn)行分析。

2.1.1 商丘樞紐聯(lián)絡(luò)線情況

鄭徐高鐵由商丘西線路所經(jīng)商丘京港上、下行聯(lián)絡(luò)線接入商丘站商合杭場(chǎng)，與商合杭高鐵連接。商丘京港上行聯(lián)絡(luò)線長(zhǎng)度1 934 m，區(qū)間存在377 m分相，區(qū)間無(wú)信號(hào)點(diǎn)，線路設(shè)計(jì)速度160 km/h；商丘京港下行聯(lián)絡(luò)線長(zhǎng)度1 908 m，區(qū)間存在358 m分相，區(qū)間無(wú)信號(hào)點(diǎn)，線路設(shè)計(jì)速度140 km/h。

商丘西線路所劃歸鄭徐RBC控制，隸屬鄭徐高鐵調(diào)度臺(tái)管轄；商丘商合杭場(chǎng)劃歸商合杭RBC控制，隸屬商合杭高鐵調(diào)度臺(tái)管轄。商丘樞紐聯(lián)絡(luò)線示意如圖1所示。

圖1 商丘樞紐聯(lián)絡(luò)線示意Fig.1 Schematic diagram of connecting line of Shangqiu junction

2.1.2 列控方案

由于商丘京港上、下行聯(lián)絡(luò)線無(wú)區(qū)間信號(hào)點(diǎn)，依據(jù)《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10621-2014），無(wú)法進(jìn)行鄭徐RBC和商合杭RBC正常移交。采用RBC數(shù)據(jù)延伸覆蓋的方式，利用C3→C2等級(jí)轉(zhuǎn)換的方式實(shí)現(xiàn)RBC控制權(quán)切換。現(xiàn)以商丘京港下行聯(lián)絡(luò)線正向（商丘商合杭場(chǎng)→商丘西線路所）進(jìn)行說(shuō)明分析。

在商丘商合杭場(chǎng)利用出站有源應(yīng)答器隨進(jìn)路發(fā)送C3→C2等級(jí)轉(zhuǎn)換預(yù)告信息包，在商丘京港下行聯(lián)絡(luò)線上設(shè)置C3→C2等級(jí)執(zhí)行應(yīng)答器組。將商丘商合杭京港下行聯(lián)絡(luò)線納入商合杭RBC管轄，商合杭RBC管轄范圍延伸至鄭徐正線區(qū)間第一個(gè)信號(hào)點(diǎn)。

商合杭C3列車(chē)由商合杭RBC控制駛向鄭徐高鐵方向時(shí)，在商丘商合杭上、下行聯(lián)絡(luò)線上轉(zhuǎn)入C2等級(jí)，在商丘西線路所S、SF進(jìn)站口呼叫鄭徐RBC，在鄭徐客專(zhuān)區(qū)間自動(dòng)轉(zhuǎn)入C3等級(jí)運(yùn)行。

2.2 存在問(wèn)題及分析

2.2.1 大號(hào)碼道岔信息包失效

當(dāng)商丘西線路所TCC不具備發(fā)送大號(hào)碼道岔信息包[CTCS-4]（《列控中心技術(shù)規(guī)范》(TB/T 3439-2016)中大號(hào)碼道岔數(shù)據(jù)包發(fā)送情況），防護(hù)大號(hào)碼道岔信號(hào)機(jī)XH處的C3、C2等級(jí)打靶速度不一致。

1）XH信號(hào)機(jī)開(kāi)放

C3等級(jí)控制列車(chē)按照DD大號(hào)碼道岔的允許速度運(yùn)行(140 km/h)，而C2因沒(méi)有收到DD信息，C2等級(jí)控制列車(chē)按照XH進(jìn)站信號(hào)機(jī)開(kāi)口80 km/h或45 km/h的速度打靶，這就造成列車(chē)收到ZX-3/2等級(jí)轉(zhuǎn)換處因等級(jí)速度差別較大(21 km/h或33 km/h)而引起列車(chē)緊急制動(dòng)，具體如圖2、3所示。

圖2 XH信號(hào)機(jī)開(kāi)放（80 km/h）等級(jí)打靶速度曲線Fig.2 Target speed curve of signal XH at clear (80 km/h) level

圖3 XH信號(hào)機(jī)開(kāi)放（45 km/h）等級(jí)打靶速度曲線Fig.3 Target speed curve of signal XH at clear (45 km/h) level

2）XH信號(hào)機(jī)關(guān)閉

C3等級(jí)控制列車(chē)按照DD大號(hào)碼道岔的允許速度運(yùn)行（如140 km/h），而C2因沒(méi)有收到DD信息，C2等級(jí)控制列車(chē)按照XH關(guān)閉0 km/h的速度打靶，這就造成列車(chē)收到ZX-3/2等級(jí)轉(zhuǎn)換處因等級(jí)速度差別較大（41 km/h）而引起列車(chē)緊急制動(dòng)，具體如圖4所示。

圖4 XH信號(hào)機(jī)關(guān)閉等級(jí)打靶速度曲線Fig.4 Target speed curve of signal XH at closed level

2.2.2 限速影響

當(dāng)商丘西線路所SF外方、XH進(jìn)站信號(hào)機(jī)外方閉塞分區(qū)內(nèi)有低于80 km/h的臨時(shí)限速或固定限速時(shí)，TCC向CBI輸出XH信號(hào)機(jī)降級(jí)信息并控制接近區(qū)段發(fā)送UU碼，C2等級(jí)控制列車(chē)按照XH進(jìn)站信號(hào)機(jī)開(kāi)口45 km/h的速度打靶，運(yùn)行曲線分析如圖3所示。

2.3 優(yōu)化方案及分析

為解決2.2節(jié)描述相關(guān)問(wèn)題，以下介紹幾種列控優(yōu)化方案。

2.3.1 人工轉(zhuǎn)C2方案

C3動(dòng)車(chē)組由商丘商合杭場(chǎng)經(jīng)商丘京港下行聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行至鄭徐高鐵正線，在商丘商合杭場(chǎng)股道停車(chē)后由司機(jī)手動(dòng)轉(zhuǎn)為C2等級(jí)駛向商丘京港下行聯(lián)絡(luò)線，在鄭徐高鐵商丘西線路所SF進(jìn)站信號(hào)機(jī)外方區(qū)間再次轉(zhuǎn)入C3等級(jí)運(yùn)行至鄭徐高鐵正線。

優(yōu)點(diǎn)：該設(shè)計(jì)方案可以解決商丘京港下行聯(lián)絡(luò)線C3/C2制動(dòng)問(wèn)題，無(wú)限速。

缺點(diǎn)：跨商丘商合杭京港下行聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行的列車(chē)均需在商丘商合杭場(chǎng)股道停車(chē)再次啟動(dòng)。

2.3.2 RBC控制范圍縮小方案

RBC交叉覆蓋的范圍至前方站進(jìn)站信號(hào)機(jī)為止，即商丘京港下行聯(lián)絡(luò)線，可以采用商合杭RBC覆蓋范圍至商丘西線路所XH進(jìn)站信號(hào)機(jī)處。

優(yōu)點(diǎn)：該設(shè)計(jì)方案可以解決商丘京港下行聯(lián)絡(luò)線C3/C2制動(dòng)問(wèn)題。

缺點(diǎn)：存在限速，即：C3、C2控車(chē)原理不同，C3依據(jù)讀取到RBC中描述的信息進(jìn)行行車(chē)，該方案設(shè)計(jì) C3數(shù)據(jù)描述至進(jìn)站信號(hào)機(jī)處，該處速度描述為0，C3按照進(jìn)站信號(hào)機(jī)速度0進(jìn)行打靶；C2依據(jù)讀取到地面應(yīng)答器信息行車(chē)，C2依據(jù)進(jìn)站應(yīng)答器組發(fā)送HU（進(jìn)站速度0 km/h）、UU（速度45 km/h），UUS（速度不低于80 km/h）進(jìn)行打靶計(jì)算行車(chē)曲線。在C3/C2切換點(diǎn)前，行車(chē)一直按照C3模式曲線行車(chē)，C3/C2切換點(diǎn)后按照C2模式曲線行車(chē)，C3模式曲線一直低于C2曲線，C3/C2在切換點(diǎn)前存在限速，低于上、下行聯(lián)絡(luò)線設(shè)計(jì)速度140 km/h。

2.3.3 一套R(shí)BC管轄方案

商丘樞紐范圍內(nèi)商丘西線路所、商丘商合杭場(chǎng)采用1套R(shí)BC（利用鄭徐RBC擴(kuò)大覆蓋范圍），實(shí)現(xiàn)商合杭、鄭徐高鐵的統(tǒng)籌使用。

優(yōu)點(diǎn)：該設(shè)計(jì)方案可以解決商丘京港下行聯(lián)絡(luò)線C3/C2制動(dòng)問(wèn)題、無(wú)限速。

缺點(diǎn)：商合杭、鄭徐共用1套R(shí)BC，若RBC故障時(shí)，將同時(shí)影響兩大高鐵干線的正常運(yùn)營(yíng)，較原設(shè)計(jì)方案擴(kuò)大了故障影響范圍。另外，鄭徐RBC擴(kuò)大覆蓋范圍，增加了已運(yùn)營(yíng)設(shè)備的修改、調(diào)試工作量，將大大增加對(duì)運(yùn)營(yíng)線路鄭徐高鐵的行車(chē)干擾。

2.3.4 增設(shè)區(qū)間信號(hào)點(diǎn)方案

增加閉塞分區(qū)信號(hào)點(diǎn)，滿(mǎn)足RBC正常切換需要。商合杭京港下行聯(lián)絡(luò)線，電分相向商丘西線路所方向移設(shè)476 m，可在SHXK1+564處增設(shè)信號(hào)點(diǎn)，鄭徐RBC2和商合杭RBC1在此處完成RBC交接，如圖5所示。

圖5 聯(lián)絡(luò)線增設(shè)信號(hào)布點(diǎn)方案示意Fig.5 Schematic diagram of additional signal point arrangement scheme for connecting line

優(yōu)點(diǎn)：該設(shè)計(jì)方案可以解決商丘京港下行聯(lián)絡(luò)線C3/C2制動(dòng)問(wèn)題、無(wú)限速。

缺點(diǎn)：依據(jù)《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》11.5.5條第2款“接觸網(wǎng)電分相的設(shè)置應(yīng)經(jīng)過(guò)列車(chē)過(guò)分相能力檢算而確定。電分相不宜設(shè)置在連續(xù)大坡道、變坡點(diǎn)、大電流及出站加速區(qū)段，列車(chē)過(guò)分相斷電區(qū)最近信號(hào)機(jī)不宜小于550 m”的規(guī)定，結(jié)合行車(chē)牽引計(jì)算結(jié)論，確定正常情況下可以滿(mǎn)足動(dòng)車(chē)組從信號(hào)點(diǎn)前起車(chē)并通過(guò)分相。

3 結(jié)論

經(jīng)上述方案優(yōu)缺點(diǎn)分析，商合杭工程采用增設(shè)區(qū)間信號(hào)點(diǎn)方案。在滿(mǎn)足規(guī)范的情況下，既可解決商丘京港下行聯(lián)絡(luò)線C3/C2制動(dòng)問(wèn)題，也無(wú)工程限速，方案優(yōu)化可行。