鄭州東樞紐RBC設置方案研究

池春玲 謝靜高

（中鐵第四勘察設計院集團有限公司，武漢 430063）

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鄭州東樞紐RBC設置方案研究

池春玲 謝靜高

（中鐵第四勘察設計院集團有限公司，武漢 430063）

為合理規(guī)劃鄭州東樞紐RBC設置，既能滿足鄭徐客專的引入，又能為后期工程鄭萬鐵路和鄭濟鐵路接入預留條件，避免后期工程建設時對鄭州東樞紐RBC設置帶來較大改動，結合既有鄭州樞紐RBC的設置現(xiàn)狀及RBC的技術要求，對鄭州東樞紐RBC的設置方案進行研究。

鄭徐客專；RBC；樞紐；方案

1　工程概述

鄭州東樞紐是已開通運營的鄭西高鐵、京石武客專、鄭開城際及在建的鄭徐客專、鄭萬鐵路、鄭濟鐵路、鄭機城際鐵路、動車所走行線以及既有隴海鐵路匯聚交匯處。鄭州東站分為京廣場、徐蘭場和城際場，三場采用橫列式布置，正線及到發(fā)線共32股。京石武客專貫通京廣場，鄭西客專及鄭萬鐵路貫通徐蘭場，鄭開及鄭機城際貫通城際場，鄭濟鐵路接入徐蘭場，鄭州東樞紐不同方向正線間及場間設有聯(lián)絡線，以滿足不同速度等級、不同方向列車跨線（場）運行要求，還設有動車組出入段（所）走行線。配套設有鴻寶、馬頭崗、文苑、二郎廟、曹古寺、鄭州東疏解區(qū)等線路所。鄭州東樞紐線路及站場布置示意如圖1所示。

鄭西客專、京石武客專裝備CTCS-3級（以下簡稱C3）列控系統(tǒng)，鄭萬鐵路和鄭濟鐵路為預留線路，將裝備C3級列控系統(tǒng)，鄭開城際與機場城際線裝備CTCS-2（以下簡稱C2）級列控系統(tǒng)。

如圖1所示，由于受樞紐站場限制，部分場間聯(lián)絡線較短，不滿足C3列控系統(tǒng)RBC-RBC切換、C2/C3等級轉換等設置要求；且鄭州東樞紐由多個工程分階段建設而成，需要合理規(guī)劃鄭州東樞紐RBC設置，滿足各工程接入需求。

2　RBC技術要求及對樞紐設置RBC的影響

2.1RBC主要技術能力

不同型號的RBC控制能力不完全一樣，目前應用較多的是北京通號院的RBC-TH型，和利時公司的RBC-HS型，兩種型號RBC的主要技術能力如表1所示。

表1　不同型號RBC主要技術能力

2.2RBC移交一般原則1）RBC移交邊界應設置在無道岔的區(qū)間線路。2）RBC移交邊界應設置在區(qū)間軌道電路的集中區(qū)分界點處。

3）RBC移交邊界宜與聯(lián)鎖的控制范圍分界點保持一致。

4）RBC移交邊界宜避開GSM-R網(wǎng)絡的MSC/ BSC切換區(qū)。

5）RBC切換點應設置在閉塞分區(qū)分界點處，正、反向移交點處須設置在同一點。RBC切換點與C2/C3級間轉換點間距不應小于在該級間轉換點處列車以最高運行速度產生的最大常用制動距離。

6）RBC移交點外方的兩組應答器(預告和執(zhí)行)范圍內不允許有道岔、分相區(qū)、災害區(qū)。

7）RBC移交點不能設在車站的進站口或出站口。

8）MA最大長度的設置必須與RBC的管轄范圍及列車允許最高速度相適應，即MA最大長度不應覆蓋兩個移交點。

2.3RBC主要技術能力對鄭州東樞紐RBC設置的影響

從上述2.1和2.2的分析可知，RBC主要技術能力對鄭州東樞紐RBC的影響主要體現(xiàn)在如下幾個方面。

2.3.1RBC控制能力的影響

不同型號的RBC，單個RBC能同時管理的列車數(shù)量（RBC控制能力）相差較大，RBC-TH型的RBC最多可同時管理60列已注冊列車，而RBCHS型的RBC最多可同時管理30列已注冊列車。

2.3.2RBC-RBC接口能力的影響

不同型號的RBC，其單個RBC與相鄰RBC接口數(shù)量（RBC-RBC接口能力）相差較大，RBCTH型RBC能與相鄰的4個RBC接口，RBC-HS型RBC只能與相鄰的2個RBC接口。對于有多線引入的鄭州東樞紐，應根據(jù)線路站場布置情況，合理調整樞紐RBC管轄范圍及樞紐內聯(lián)絡線C3、C2列控系統(tǒng)覆蓋范圍：一方面以避免RBC-RBC接口數(shù)量超過4個，另一方面應滿足RBC-RBC切換點設置要求。

2.3.3RBC-CBI接口能力的影響

鄭州東站分場設置獨立的聯(lián)鎖設備，還設有多個獨立聯(lián)鎖設備的線路所，與樞紐RBC接口的聯(lián)鎖設備至少有4套，因此，樞紐RBC設置除應考慮RBC-RBC接口能力外，還應考慮不同型號RBC與CBI的接口能力限制。

2.3.4鄭州東樞紐站場布局的影響

樞紐內C3級列控系統(tǒng)的選擇和RBC設置，特別是長度較短的聯(lián)絡線及場間渡線，不能像普通的區(qū)間正線線路一樣按標準規(guī)范設計，需統(tǒng)籌考慮站場線路布置和運輸作業(yè)組織需求，以及樞紐RBC與CBI及相鄰RBC的接口能力、樞紐RBC最大控制能力與車站股道數(shù)量的關系、RBC-RBC切換點及C2/ C3等級轉換點設置要求等因素，合理設置相應等級的列控系統(tǒng)及C3級列控系統(tǒng)RBC的管轄范圍。

3　鄭州東樞紐RBC設置方案

鄭州東樞紐由先期的京石武客專工程及在建的鄭徐客專工程，以及設計中的鄭萬鐵路、鄭濟鐵路等工程建設而成。受工程建設的影響，已開通運營的京石武RBC7，僅考慮鄭徐客專接入，鄭徐客專初步設計階段鄭萬鐵路和鄭濟鐵路樞紐規(guī)劃還未穩(wěn)定，但在鄭徐客專實施時，隨著鄭萬鐵路、鄭濟鐵路建設的加快，要求鄭徐客專工程結合鄭萬、鄭濟鐵路引入鄭州東樞紐徐蘭場，按照同步實施進行變更設計。為避免后期工程建設時，對鄭州東樞紐RBC設置帶來較大改動，下面對鄭州東樞紐RBC設置方案進行研究。

3.1既有京石武RBC7概述

京石武客專鄭州樞紐內的鄭州東站京廣場、二郎廟線路所、曹古寺線路所均由京石武RBC7管轄，并預留了徐蘭場接入條件。京石武RBC7與其他相鄰的RBC之間均采用RBC-RBC直接通信方式進行移交。京石武客專RBC7采用RBC-TH型，其管轄范圍如圖2所示。

3.2鄭徐客專初步設計批復方案

在鄭徐客專初步設計批復方案中，鄭徐客專正線新設3套RBC管轄，引入鄭州樞紐及徐州樞紐線路分別由京石武客專RBC7和京滬高鐵RBC7管轄，鄭徐客專RBC設置及管轄范圍如圖3所示。

其中，鄭州東樞紐內京石武RBC7需增加管轄的C3級列控系統(tǒng)線路范圍為：新建的鄭徐客專正線引入線路及鄭州東徐蘭場、鴻寶線路所至鄭州東京廣場的南東上下行聯(lián)絡線、京石武客專馬頭崗線路所至鄭州東徐蘭場的北西聯(lián)絡線。鄭徐客專引入后，京石武RBC7管轄范圍如圖4所示。

鄭州樞紐京石武RBC7分別與鄭徐RBC1、鄭西RBC1、京石武RBC6和RBC8連接，采用RBC-RBC直接通信方式進行移交，已達到單個RBC與相鄰RBC接口數(shù)量的極限值。

3.3鄭萬、鄭濟鐵路引入鄭州東樞紐RBC設置方案研究

3.3.1鄭萬、鄭濟鐵路引入鄭州東樞紐需求分析

鄭萬鐵路引入鄭州樞紐時，鄭州東徐蘭場上行咽喉區(qū)在鄭徐客專工程基礎上增加鄭萬鐵路雙線引入口，并新建鄭萬上行聯(lián)絡線與曹古寺線路所接軌。

鄭濟鐵路引入鄭州樞紐時，鄭州東徐蘭場下行咽喉區(qū)在鄭徐工程基礎上增鄭濟鐵路雙線引入口，并新建鄭濟上、下行聯(lián)絡線與鴻寶線路所接軌。

上述鄭萬、鄭濟引入鄭州樞紐工程要求與鄭徐工程同步實施，其中鄭萬鐵路、鄭濟鐵路為設計速度350 km/h線路，均采用C3級列控系統(tǒng)；鄭萬上行聯(lián)絡線、鄭濟上下行聯(lián)絡線也按C3列控系統(tǒng)設計。

鄭萬鐵路引入鄭州東站后，在鄭州東站交匯的C3級列控線路有京石武、鄭徐、鄭西、鄭萬、鄭濟共5條，若維持鄭徐客專初設批復方案，則與鄭州東站京石武RBC7連接的RBC將有京石武RBC6和RBC8、鄭西線RBC1、鄭徐線RBC1、鄭萬RBC1和鄭濟RBC1共6套RBC。

根據(jù)《無線閉塞中心技術規(guī)范（暫行）》（鐵運[2012]212號）“單個RBC應能同時連接2～4個相鄰RBC”的原則，原鄭徐客專工程鄭州東站RBC設置方案將不能滿足鄭萬、鄭濟鐵路引入鄭州東站后的要求，需結合樞紐內正線、聯(lián)絡線等設置情況，調整RBC的設置。

3.3.2鄭萬、鄭濟鐵路引入鄭州樞紐RBC設置方案比選

根據(jù)C3級列控系統(tǒng)RBC設置的相關規(guī)定，結合鄭萬、鄭濟鐵路引入鄭州樞紐后的站場、線路布置情況及RBC設備的技術能力，以及列控系統(tǒng)配置需求等，鄭州樞紐RBC設置可有以下3種調整方案。

方案一：鄭州東站新增一臺RBC，管轄鄭州東徐蘭場、鴻寶線路所、曹古寺線路所，以及鄭徐引入正線、鄭萬引入正線、鄭濟引入正線、鄭西貫通線引入正線部分范圍；京石武RBC7管轄范圍維持既有不變；同時調整鄭州樞紐部分聯(lián)絡線C3列控系統(tǒng)覆蓋范圍，將連接鄭州東徐蘭場和京廣場的南東上下行聯(lián)絡、北西聯(lián)絡線由C3級列控系統(tǒng)調整為C2級列控系統(tǒng)，實現(xiàn)管轄徐蘭場的RBC與京廣場所在的京石武RBC7不需進行RBC-RBC切換。通過以上調整，以實現(xiàn)鄭萬、鄭濟鐵路接入鄭州樞紐時，京石武RBC7以及徐蘭場所在的RBC與相鄰RBC的連接數(shù)量均不超過4個的要求。按該方案調整后，鄭州樞紐RBC設置及管轄范圍如圖5所示。

管轄徐蘭場的RBC與相鄰的鄭徐RBC1、鄭濟RBC1、鄭萬RBC1、鄭西RBC1連接，均采用RBCRBC直接通信方式進行移交，分別在鄭徐客專正線、鄭濟鐵路正線、鄭萬鐵路正線、鄭西貫通線完成RBC切換。

方案二：因鄭徐客專RBC設備通過招標確定為RBC-TH型，單個RBC應能同時管理60列已注冊列車，因此，可通過調整鄭徐客專RBC1和RBC2的管轄范圍，將方案一中鄭州東站新增RBC管轄范圍由鄭徐RBC1管轄，鄭州東站可不新增RBC，其余調整同方案一。按該方案調整后，鄭州樞紐RBC設置及管轄范圍如圖6所示。

管轄徐蘭場的鄭徐RBC1與相鄰的鄭徐RBC2、鄭濟RBC1、鄭萬RBC1、鄭西RBC1連接，均采用RBC-RBC直接通信方式進行移交，分別在鄭徐客專正線、鄭濟鐵路正線、鄭萬鐵路正線、鄭西貫通線完成RBC切換。

方案三：鄭州東站新增1臺RBC，管轄鄭州東徐蘭場、北西聯(lián)絡線/西北聯(lián)絡線、曹古寺線路所，以及鄭萬引入正線、鄭西貫通線引入正線部分范圍，將鄭徐客專鴻寶線路所及南東聯(lián)絡線、鄭濟引入正線部分納入鄭徐RBC1管轄；京石武RBC7管轄范圍維持既有不變。通過以上調整，以實現(xiàn)鄭萬、鄭濟鐵路接入鄭州樞紐時，京石武RBC7、鄭徐RBC1及徐蘭場所在的RBC與相鄰RBC的連接數(shù)量均不超過4個的要求。按該方案調整后，鄭州樞紐RBC設置及管轄范圍如圖7所示。

管轄徐蘭場RBC與鄭徐RBC1、京石武RBC7、鄭萬RBC1、鄭西RBC1連接，均采用RBC-RBC直接通信方式進行移交，分別在鄭徐/鄭濟鐵路正線、北西聯(lián)絡線/西北聯(lián)絡線、鄭萬鐵路正線、鄭西貫通線完成RBC切換。

鄭徐RBC1與鄭徐RBC2、鄭濟RBC1、京石武RBC7、管轄徐蘭場RBC連接，均采用RBC-RBC直接通信方式進行移交，分別在鄭徐客專正線、鄭濟鐵路正線、南東聯(lián)絡線、鄭徐/鄭濟鐵路正線完成RBC切換。

京石武RBC7與鄭徐RBC1、管轄徐蘭場RBC、京石武RBC6及RBC8連接，均采用RBC-RBC直接通信方式進行移交，分別在南東聯(lián)絡線、北西聯(lián)絡線/西北聯(lián)絡線、京石武客專正線完成RBC切換。

方案比選：從工程投資方面，方案二不需新增RBC設備，投資最節(jié)省，但由于鄭徐客專由上海鐵路局和鄭州鐵路局共同管理，RBC宜按局界進行管理，鄭州局范圍內由于商合杭客專以及菏澤至蘭考鐵路分別引入本線的商丘站和蘭考站，鄭州局管界RBC的控制能力緊張，后續(xù)鐵路接入RBC的能力受限，且將徐蘭場及鄭西貫通線納入鄭徐RBC1管轄后，鄭萬、鄭濟鐵路接入徐蘭場時RBC的改造影響已運營的鄭徐客專；從C3列控覆蓋范圍方面，方案一與方案二都需要將樞紐內的南東上下行聯(lián)絡、北西聯(lián)絡線由C3級列控系統(tǒng)調整為C2級列控系統(tǒng)，方案三則可實現(xiàn)樞紐內的南東聯(lián)絡線、北西聯(lián)絡線按C3級列控覆蓋，且克服了方案一中鄭萬、鄭濟鐵路接入徐蘭場時RBC的改造影響已運營的鄭徐客專。

綜合分析比較，推薦鄭州東樞紐RBC設置及管轄范圍采用方案三。

4　結語

鄭徐客專工程引入鄭州東樞紐RBC設置方案中，預留了鄭萬、鄭濟鐵路C3列控引入條件，樞紐內鄭州東站及相關線路所需分別由3套RBC管轄，基本實現(xiàn)了樞紐300 km/h以上高速鐵路正線及其跨線車聯(lián)絡線C3列控系統(tǒng)的全覆蓋。由于受制于實際站場布置、RBC設備技術能力及RBC工程化配置工具等因素限制，經(jīng)鄭州樞紐南東下行聯(lián)絡線上進徐蘭場或京廣場時，需在聯(lián)絡線上進行C2/C3等級轉換。若能提高RBC的技術能力，特別是RBC-RBC接口能力能有4個提高到6個，則鄭州東樞紐鄭州東站徐蘭場和京廣場可只由一套RBC管轄，以克服上述弊端，這需要設備產品進一步進行研發(fā)。本文的研究成果對今后類似場景的工程設計具有較好參考和借鑒意義。

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[7]中華人民共和國鐵道部.科技運[2010]21號 C3級列控系統(tǒng)應答器應用原則（V2.0）[S].2008.

Setting reasonably RBC in Zhengzhou east junction can meet the demands of connecting with Zheng-Xu passenger dedicated line and reserving conditions for the connection of both Zheng-Wan and Zheng-Ji railway lines, which can avoid modifi cations to the RBC setting here in the following project. This paper studies the RBC setting in Zhengzhou east junction based on the existing situation of RBC setting and technical requirements.

Zhengzhou-Xuzhou passenger dedicated line; Radio Block Center (RBC); junction; solution

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.03.001

2016-05-12）

中國鐵路總公司科技研究開發(fā)計劃課題（2015X004-E）