溫?？瓦\(yùn)專線列控系統(tǒng)方案簡介

張 偉

（北京全路通信信號研究設(shè)計院，北京 100073）

1 概述

新建溫福鐵路是一條客、貨車共線的客運(yùn)專線?？蛙囎罡咚俣葹?50 km/h，貨車最高速度為120 km/h。采用CTCS-2級技術(shù)條件的列控系統(tǒng)，采用軌道電路方式檢查列車的占用/出清，滿足CTCS-3級列車下線及既有線列車上線運(yùn)行的需要。裝備ATP車載設(shè)備的動車組采用目標(biāo)－距離模式監(jiān)控列車安全運(yùn)行，反向按自動站間閉塞運(yùn)行，采用ATP完全監(jiān)控模式。當(dāng)CTCS-2級系統(tǒng)故障后，采用CTCS-0級后備模式運(yùn)行。裝備主體機(jī)車信號設(shè)備和LKJ的列車，按CTCS-0級行車。區(qū)間按四顯示自動閉塞設(shè)計，旅客列車追蹤間隔時間為4 min、貨物列車追蹤間隔時間為5 min。區(qū)間地面設(shè)置四顯示通過信號機(jī)，作為非ATP模式下列車的行車憑證。

2 列控中心

溫福客運(yùn)專線采用的是中國鐵路通信信號集團(tuán)公司生產(chǎn)的LKD2-T1型列控中心，設(shè)置于本線的車站、線路所及中繼站。LKD2-T1型列控中心是基于既有線列控中心平臺，針對客運(yùn)專線列控中心系統(tǒng)的功能需求，擴(kuò)容升級而來。列控中心采用二乘二取二硬件安全冗余結(jié)構(gòu)的計算機(jī)系統(tǒng)，符合高安全、高可靠和高可用的要求。

溫福線列控中心主要用于：通過站間安全局域網(wǎng)接收CTC下達(dá)的限速命令；根據(jù)聯(lián)鎖提供的車站進(jìn)路狀態(tài)，生成用戶報文，通過LEU通信單元控制LEU向有源應(yīng)答器發(fā)送臨時限速、絕對停車、進(jìn)路參數(shù)和調(diào)車危險等信息；根據(jù)列車占用軌道區(qū)段及車站進(jìn)路狀態(tài)，通過軌道電路通信單元控制軌道電路載頻、低頻信息編碼；通過驅(qū)動采集單元完成區(qū)間運(yùn)行方向與閉塞控制；控制站內(nèi)軌道電路發(fā)碼方向；控制區(qū)間信號機(jī)點燈；采用落物防護(hù)等功能。

本線車站及中繼站的列控中心間通過站間安全數(shù)據(jù)網(wǎng)實時傳輸區(qū)間軌道電路狀態(tài)、臨時限速信息、區(qū)間閉塞和方向條件等安全信息以及相關(guān)狀態(tài)信息。當(dāng)列控中心設(shè)備和鄰站列控中心通信中斷時，邊界區(qū)段發(fā)送H碼進(jìn)行防護(hù)；列控中心設(shè)備連續(xù)檢測各個通道上的通信狀態(tài)，連續(xù)3 s不能從某個通道接收到正確數(shù)據(jù)時，即判斷該通道故障，向集中監(jiān)測設(shè)備發(fā)送報警；當(dāng)列控中心設(shè)備和外部設(shè)備的所有通道中斷6 s以后，則判斷通信完全中斷，列控中心執(zhí)行相應(yīng)的安全措施。

本線各車站之間的信息通過信號安全數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行傳輸。信號安全數(shù)據(jù)網(wǎng)采用8芯光纖構(gòu)成，其中4芯光纖采用一側(cè)光纜提供，另4芯光纖采用另一側(cè)光纜提供，每側(cè)光纜中各預(yù)留2芯光纖作為備用。全線由3個工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)組成，分別為溫福線浙江段、福建段及福州樞紐，環(huán)網(wǎng)之間采用三層交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，站與站之間采用兩層交換機(jī)。

本線在信號機(jī)房增設(shè)通信ODF子架，通信專業(yè)將光纖引入ODF子架，作為通信與信號專業(yè)的分界點。

本線臨時限速由CTC中心直接下達(dá)給車站CTC分機(jī)，由CTC車站分機(jī)通過RS-422接口傳送給列控中心。由列控中心根據(jù)聯(lián)鎖提供的車站進(jìn)路狀態(tài)，生成用戶報文，再通過LEU通信單元控制LEU向有源應(yīng)答器發(fā)送臨時限速命令。兩站間的區(qū)間只能下達(dá)一處臨時限速，按閉塞分區(qū)進(jìn)行歸檔。車站臨時限速管轄范圍是至鄰站出站信號機(jī)處。當(dāng)辦理正線通過進(jìn)路，車站發(fā)車進(jìn)路、離去區(qū)段有臨時限速時，在不滿足動車組制動距離需要下，進(jìn)站信號機(jī)降為黃燈顯示，接近區(qū)段發(fā)黃碼。

本線列控中心驅(qū)動LJ、UJ、HJ、1DJ和2DJ用于區(qū)間信號機(jī)點燈電路。當(dāng)區(qū)間通過信號機(jī)允許燈光燈絲斷絲后不轉(zhuǎn)移，紅燈斷絲后，區(qū)段外方發(fā)H碼防護(hù)，后一架信號機(jī)改點紅燈，區(qū)段外方發(fā)HU碼；當(dāng)出站信號機(jī)前方的區(qū)間通過信號機(jī)紅燈斷絲后，列控中心將此信息傳遞給聯(lián)鎖，此時出站信號機(jī)不能開放。

本線列控中心采集由防災(zāi)監(jiān)控單元驅(qū)動的異物侵限繼電器。當(dāng)發(fā)生落物侵限時，列控中心在發(fā)生落物侵限的軌道區(qū)段發(fā)H碼進(jìn)行防護(hù)，防護(hù)該區(qū)段的信號機(jī)點紅燈。

本線正線接近區(qū)段長度滿足動車組以最高運(yùn)行速度觸發(fā)最大常用制動停車所需距離的需求，通過牽引計算，接近區(qū)段最長按5個閉塞分區(qū)考慮，接近鎖閉延時解鎖按3 min考慮。由于5JG和1LQ繼電器用于發(fā)車進(jìn)路解鎖，5JG和1LQ區(qū)段由聯(lián)鎖直接采集區(qū)間軌道繼電器，其他接近區(qū)段由列控中心將軌道信息傳遞給聯(lián)鎖。當(dāng)接近區(qū)段位于鄰站管轄范圍內(nèi)時，由鄰站列控中心將軌道信息傳遞給鄰站聯(lián)鎖，再由鄰站聯(lián)鎖通過安全數(shù)據(jù)網(wǎng)傳給本站聯(lián)鎖；當(dāng)接近區(qū)段位于中繼站管轄范圍內(nèi)時，由鄰站列控中心通過安全數(shù)據(jù)網(wǎng)傳遞給本站列控中心，本站列控中心傳遞給本站聯(lián)鎖。

由于溫福線是一條客、貨車混跑的客運(yùn)專線，按照現(xiàn)行規(guī)定，經(jīng)過18號或大號碼道岔側(cè)向接車時，列控中心發(fā)UU碼。為了提高動車組過18號及大號碼道岔的速度，在經(jīng)過18號及大號碼道岔側(cè)向接車時，列控中心改發(fā)UUS碼。為了確保貨車接車時不超速，修改LKJ數(shù)據(jù)進(jìn)行限速，鐵路局制定了進(jìn)站信號機(jī)黃閃黃顯示規(guī)定和相應(yīng)的行車組織辦法。

3 軌道電路

本線采用ZPW-2000A無絕緣軌道電路實現(xiàn)列車占用檢測及列車完整性檢查，連續(xù)向列車傳送行車許可、前方空閑閉塞分區(qū)數(shù)量等信息。

本線一般車站采用一體化軌道電路，實現(xiàn)全進(jìn)路電碼化；樞紐、中大站正線及到發(fā)線采用一體化軌道電路，其余區(qū)段采用97型25 Hz軌道電路，側(cè)線接車時只有股道發(fā)碼。ZPW-2000A軌道區(qū)段編碼采用列控中心電子編碼。ZPW-2000A軌道電路的發(fā)送采用1+1熱備冗余方式，接收采用雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)用冗余方式。

本線軌道電路設(shè)備保留軌道繼電器，用于向聯(lián)鎖和列控中心提供軌道狀態(tài)信息。列控中心設(shè)備通過采集軌道繼電器狀態(tài)判斷軌道區(qū)段占用或出清。

區(qū)間路基地段軌道電路設(shè)計極限長度按1 400 m考慮；橋梁地段軌道電路設(shè)計極限長度按1 300 m考慮；閉塞分區(qū)全部位于隧道內(nèi)，或閉塞分區(qū)有一部分位于隧道內(nèi)，且軌道電路在隧道內(nèi)的長度大于300 m時，該閉塞分區(qū)采用分割方式，按兩段軌道電路設(shè)計。軌道電路電纜傳輸控制距離不大于10 km。站內(nèi)ZPW-2000A軌道電路保證列車快速運(yùn)行的機(jī)車信號和ATP設(shè)備的可靠接收、識別以及列車進(jìn)路的正常解鎖，其最小長度按最高速度250 km/h計算，站內(nèi)正線最短軌道電路滿足230 m（預(yù)留30 m）的長度要求。站內(nèi)股道ZPW-2000A軌道電路長度不應(yīng)大于650 m（道床漏泄電阻不小于2.0 Ω·km、分路電阻不大于0.15 Ω，且線間距不小于5 m）。道岔區(qū)段ZPW-2000A軌道電路長度應(yīng)小于400 m。每個道岔區(qū)段不超過2個道岔。當(dāng)區(qū)段只有1個道岔時，無受電分支長度不應(yīng)大于160 m。當(dāng)區(qū)段有2個道岔時，每個無受電分支長度分別不應(yīng)大于80 m和160 m。

列控中心通過CAN總線與軌道電路通信單元接口，發(fā)送軌道電路編碼信息，并接收軌道電路狀態(tài)信息，當(dāng)列控中心與軌道電路通信中斷后，軌道電路發(fā)送27.9 Hz檢測碼，不影響列車軌道占用檢查。

軌道電路室外設(shè)備至鋼軌的連接線均采用雙線雙塞冗余設(shè)置方式。

4 應(yīng)答器及LEU

本線采用中國鐵路通信信號集團(tuán)公司生產(chǎn)的阿爾斯通國產(chǎn)化歐標(biāo)應(yīng)答器和LEU，實現(xiàn)點式信息傳輸。各車站進(jìn)站信號機(jī)、到發(fā)線出站信號機(jī)處設(shè)置1個有源、1個無源點式應(yīng)答器，區(qū)間間隔1個閉塞分區(qū)設(shè)置2個無源點式應(yīng)答器，區(qū)間中繼站處設(shè)置2個有源、2個無源點式應(yīng)答器，均用于向車載設(shè)備傳輸定位信息、進(jìn)路參數(shù)、線路參數(shù)、限速和停車信息、調(diào)車危險信息等。當(dāng)輸入通道故障或LEU內(nèi)部故障時，向應(yīng)答器發(fā)送預(yù)先存儲的默認(rèn)報文。

本線大號碼應(yīng)答器組設(shè)置在大號碼道岔前第二個閉塞分區(qū)入口處。反向接、發(fā)車進(jìn)路不發(fā)送大號碼道岔信息包。

LEU集中設(shè)置在信號機(jī)房內(nèi)，通過專用的應(yīng)答器電纜連接列控中心設(shè)備和室外的有源應(yīng)答器，應(yīng)答器電纜長度控制在2.5 km以內(nèi)。當(dāng)有源應(yīng)答器電纜傳輸長度超過2.5 km時，需要在室外設(shè)置LEU,列控中心通過專用光纖通道與LEU連接通信?？刂普€上有源應(yīng)答器的LEU采用冗余配置（包括車站和中繼站），即1臺LEU連接車站內(nèi)正線上2臺有源應(yīng)答器?？刂苽?cè)線上有源應(yīng)答器的LEU按照N+1冷備方式，即1臺LEU連接到發(fā)線4臺有源應(yīng)答器，全站備用1臺。

5 結(jié)束語

溫?？瓦\(yùn)專線列控系統(tǒng)開通至今，運(yùn)行良好，溫福鐵路是開通較早的客運(yùn)專線之一，為客專列控系統(tǒng)在未來的客運(yùn)專線建設(shè)中積累了成熟的經(jīng)驗。