客運(yùn)專線與既有線接口站臨時(shí)限速方案探討

胡裕祥 李瑩瑩

胡裕祥:湖北城際鐵路有限責(zé)任公司 高級(jí)工程師 430062 武漢

李瑩瑩:北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司 工程師 100073 北京

客運(yùn)專線列控中心從臨時(shí)限速服務(wù)器(TSRS)接收臨時(shí)限速命令。按照標(biāo)準(zhǔn)的客運(yùn)專線臨時(shí)限速設(shè)置原則，應(yīng)答器管轄范圍內(nèi)最多允許設(shè)置3處臨時(shí)限速信息，且列控中心的臨時(shí)限速管轄范圍是到前方站出站信號(hào)機(jī)加8個(gè)閉塞分區(qū)。

既有線列控中心從TDCS(CTC)接收臨時(shí)限速信息，按照既有線臨時(shí)限速設(shè)置原則，車站管轄范圍內(nèi)每條正線只允許設(shè)置1處臨時(shí)限速，且臨時(shí)限速管轄范圍是到前方站出站信號(hào)機(jī)加80 m。

1 場景概述

如圖1所示，A和C站為客運(yùn)專線車站，B和D站為既有線車站。因線路①為純客專線路，由TSRS管轄臨時(shí)限速，列控中心只接收來自TSRS的臨時(shí)限速命令;線路④為純TDCS管轄臨時(shí)限速的線路，列控中心只接收來自TDCS的臨時(shí)限速命令，工程實(shí)踐中宜單獨(dú)設(shè)置列控中心處理，所以這2種情況在此不進(jìn)行深入探討。

考慮到客運(yùn)專線和既有線2種制式臨時(shí)限速方案的兼容，所以A站作為客運(yùn)專線與既有線的接口站，需要同時(shí)考慮2種不同制式的臨時(shí)限速方案間的過渡。

2 功能需求分析

針對(duì)接口站臨時(shí)限速的特殊要求，其列控中心應(yīng)具備以下功能。

1．應(yīng)具備同時(shí)與臨時(shí)限速服務(wù)器和 TDCS(CTC)通信，接收和處理這2種來源的臨時(shí)限速命令和初始化命令的功能。

圖1 接口站線路情況

2．當(dāng)未接收到任何初始化命令時(shí)，應(yīng)向TSRS和TDCS發(fā)送未初始化狀態(tài);當(dāng)列控中心只接收到TSRS或TDCS的初始化命令時(shí)，均應(yīng)向TSRS和TDCS發(fā)送部分初始化狀態(tài);只有當(dāng)TSRS和TDCS的初始化命令均被接收到后，才向TSRS和TDCS發(fā)送完全初始化狀態(tài)。

3．線路②和線路③為TSRS和TDCS共管線路，客專一側(cè)的臨時(shí)限速由TSRS管轄，既有線一側(cè)由TDCS和TSRS共同管轄。為了防止不同的限速設(shè)備下達(dá)的臨時(shí)限速命令不同，應(yīng)考慮統(tǒng)一歸口，線路②和線路③上的臨時(shí)限速命令應(yīng)統(tǒng)一由TSRS下達(dá)給A站列控中心。

4．應(yīng)劃分TSRS和TDCS管轄范圍的分界，接口站列控中心應(yīng)根據(jù)不同的線路，選擇是否將來自TDCS的臨時(shí)限速命令轉(zhuǎn)發(fā)給TSRS;TSRS則應(yīng)根據(jù)管轄范圍分界的劃分，校驗(yàn)TDCS限速是否超界等，校驗(yàn)成功后將該條臨時(shí)限速命令按照TSRS的命令格式下發(fā)給列控中心。所以A站列控中心應(yīng)具備將TDCS下達(dá)給線路②和③上的臨時(shí)限速命令轉(zhuǎn)發(fā)給TSRS，由TSRS再次下達(dá)給列控中心后才最后執(zhí)行的功能。

5．應(yīng)能防護(hù)TDCS發(fā)送的非TDCS管轄范圍內(nèi)的臨時(shí)限速命令，并向TDCS返回對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤參數(shù)。

6．應(yīng)能防護(hù)TSRS發(fā)送的非本TSRS管轄范圍內(nèi)的臨時(shí)限速，并向TSRS返回對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤參數(shù)。

3 運(yùn)營場景分析

由于客運(yùn)專線與既有線的臨時(shí)限速管轄范圍不同，最大臨時(shí)限速個(gè)數(shù)不同，故接口站列控中心的臨時(shí)限速功能必須考慮這些影響因素。下面就以幾種典型情況為例，作簡要分析。

1．在線路②上T1和T2管轄范圍內(nèi)無限速，制動(dòng)距離內(nèi)有限速，情況如圖2所示。

圖2 SAF外方80m處有臨時(shí)限速

如果接口站A的列控中心按照客專的技術(shù)原則，在應(yīng)答器T1和T2處發(fā)送報(bào)文，將臨時(shí)限速描述至B站反向進(jìn)站信號(hào)機(jī)再加80 m處。一旦B站進(jìn)站口XA處應(yīng)答器丟失，列車將繼續(xù)使用原臨時(shí)限速信息按照無限速運(yùn)行。如果列車運(yùn)行至SAF進(jìn)站信號(hào)機(jī)處才能更新臨時(shí)限速信息，有可能導(dǎo)致超速的不安全情況發(fā)生。

所以為防止這種情況，接口站A的列控中心在其應(yīng)答器管轄范圍內(nèi)無限速時(shí)，應(yīng)當(dāng)選用短管轄范圍報(bào)文，臨時(shí)限速數(shù)據(jù)描述至B站的XA進(jìn)站口處。此時(shí)即使XA應(yīng)答器丟失，由于車載的限速報(bào)文數(shù)據(jù)已經(jīng)用完，列車將按照限速數(shù)據(jù)末端打靶停車，從而保證了行車安全。

2．在線路②上，A站和B站之間的區(qū)間上有臨時(shí)限速，情況如圖3所示。

如果接口站A的列控中心在應(yīng)答器T1和T2處發(fā)送報(bào)文，將臨時(shí)限速描述至B站反向進(jìn)站信號(hào)機(jī)再加80 m處。一旦B站進(jìn)站口XA應(yīng)答器丟失，列車將無法獲得SAF外方80 m以后的臨時(shí)限速，只能在SAF信號(hào)機(jī)處更新，有可能導(dǎo)致超速的不安全情況。

圖3 接口站與既有站之間區(qū)間上有臨時(shí)限速

所以在客專站與既有站之間的區(qū)間存在臨時(shí)限速時(shí)，接口站A的列控中心也應(yīng)當(dāng)選用短管轄范圍報(bào)文，臨時(shí)限速數(shù)據(jù)描述至B站的XA進(jìn)站口處。此時(shí)即使XA應(yīng)答器丟失，由于車載的限速報(bào)文數(shù)據(jù)已經(jīng)用完，列車將按照限速數(shù)據(jù)末端打靶停車，保證行車安全。

3．在線路②的XA進(jìn)站口內(nèi)方有45 km/h的臨時(shí)限速命令，情況如圖4所示。

圖4 既有站站內(nèi)有臨時(shí)限速

此時(shí)如果接口站A的列控中心選用短管轄范圍報(bào)文，臨時(shí)限速數(shù)據(jù)描述至B站的XA進(jìn)站口處，則無論B站XA內(nèi)方有無臨時(shí)限速，列車在XA前都將減速，以避免在XA處收到限速命令而來不及制動(dòng)。所以此種方法沒有安全問題，但會(huì)影響運(yùn)輸效率。

如果接口站A的列控中心選用長管轄范圍報(bào)文，T1和T2發(fā)送臨時(shí)限速報(bào)文描述至B站反向進(jìn)站信號(hào)機(jī)再加80 m處。即使B站進(jìn)站口XA應(yīng)答器丟失，列車按照T2應(yīng)答器描述的區(qū)間臨時(shí)限速運(yùn)行，根據(jù)應(yīng)答器描述范圍內(nèi)只有一條臨時(shí)限速的原則，保證了從SKF信號(hào)機(jī)至B站SAF信號(hào)機(jī)外方80 m處之間只有這一條臨時(shí)限速信息。而且由于臨時(shí)限速的位置是在XA應(yīng)答器的管轄范圍內(nèi)，XA應(yīng)答器管轄范圍內(nèi)只有一條臨時(shí)限速的條件，也保證了SAF信號(hào)機(jī)外方80 m以外的區(qū)域不會(huì)再有其他的臨時(shí)限速命令。所以既不會(huì)出現(xiàn)不安全情況，也不會(huì)影響運(yùn)輸效率。

因此在這種情況下，接口站A的列控中心應(yīng)當(dāng)選取長管轄范圍報(bào)文模板，可以將臨時(shí)限速信息描述至SAF信號(hào)機(jī)外方80 m處。

圖5 接口站按照客運(yùn)專線以米歸檔

4．在線路②XA進(jìn)站口內(nèi)方有45 km/h的臨時(shí)限速命令的情況，如圖5所示。

接口站列控中心如果按照標(biāo)準(zhǔn)客專的臨時(shí)限速描述方式(以米為單位進(jìn)行描述，不處理歸檔)，則T2應(yīng)答器報(bào)文描述的限速信息為:距應(yīng)答器的距離為1230 m，臨時(shí)限速區(qū)長度為80 m，臨時(shí)限速值為45 km/h。

而既有線B站是按照既有線的臨時(shí)限速描述方式(對(duì)B站站內(nèi)的臨時(shí)限速描述是經(jīng)過百米歸檔處理的)。XA應(yīng)答器報(bào)文描述的限速信息為:距應(yīng)答器的距離為100 m，臨時(shí)限速區(qū)的長度為 100 m，臨時(shí)限速值為45 km/h。

以上描述方式對(duì)于同一個(gè)臨時(shí)限速描述不同，列車在T2應(yīng)答器接收到距離前方1230 m處有臨時(shí)限速，結(jié)果在行至XA應(yīng)答器處(1120 m)按照新報(bào)文計(jì)算臨時(shí)限速區(qū)的距離比預(yù)計(jì)的提前了10 m，可能導(dǎo)致列車超速出現(xiàn)不安全情況。

為防止這種情況出現(xiàn)，就要求接口站與既有線對(duì)于同一個(gè)臨時(shí)限速的描述應(yīng)當(dāng)一致，所以接口站列控中心描述既有線方向的臨時(shí)限速時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照歸檔原則進(jìn)行。歸檔后T2應(yīng)答器信息如下:距應(yīng)答器的距離為1210 m，臨時(shí)限速區(qū)長度為100 m，臨時(shí)限速值為45 km/h。

4 總結(jié)

本文對(duì)接口站列控中心臨時(shí)限速功能需求進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上提出了臨時(shí)限速處理原則和方案，為今后客運(yùn)專線與既有線接口站列控中心的臨時(shí)限速的解決方案提供了研究基礎(chǔ)。

［1］中華人民共和國鐵道部．科技運(yùn)［2008］151號(hào)．客運(yùn)專線列控系統(tǒng)臨時(shí)限速技術(shù)規(guī)范(V1．0)［S］．2008．

［2］中華人民共和國鐵道部．科技運(yùn)［2010］138號(hào)．關(guān)于印發(fā)《列控中心技術(shù)規(guī)范》的通知［S］．2010．

［3］中華人民共和國鐵道部．科技運(yùn)［2007］44號(hào)．既有線CTCS－2級(jí)列控系統(tǒng)車站列控中心技術(shù)規(guī)范［S］．2007．