廈深線接入廣深線C0/C2、C2/C0列控級間轉換工程設計探討

張 劼

（北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070)

1 概述

C0/C2、C2/C0列控系統(tǒng)級間轉換的問題。

廈深線全線采用CTCS-2級（以下簡稱“C2”）列控系統(tǒng)，廣深Ⅲ、Ⅳ線采用CTCS-0級（以下簡稱“C0”）列控系統(tǒng)。由于運輸需求，需增開潮汕至廣州東跨線運行動車組，廈深線通過B線路所經由杭深上、下行聯(lián)絡線與廣深Ⅲ、Ⅳ線C站銜接，如圖1所示。目前動車組由廈深線下線運行至廣深線或由廣深線上線運行至廈深線均在A站停車后由司機人工完成C2/C0、C0/C2級間轉換。由于C0系統(tǒng)僅支持最高160 km/h的運行速度，而廈深正線線路允許速度為200 km/h，這極大降低了運輸效率，同時由于級間轉換由人工完成，也增加了運輸?shù)陌踩[患，本文重點討論在聯(lián)絡線靈活完成

2 問題分析

2.1 規(guī)范要求

《CTCS-2級列控系統(tǒng)應答器應用原則（V2.0）》（科技運［2010］136號）對于C0/C2級間轉換的主要要求如下。

1）等級轉換應答器組應包括預告應答器組【YG】和執(zhí)行應答器組【ZX】，在C0/C2等級轉換點兩側設置C0-C2、C2-C0的等級轉換預告應答器組，距轉換點的距離應大于列車按等級轉換點處線路最高允許速度運行5 s的走行距離；C0站設置兩個【CZ-C0】應答器組，兩個應答器組之間的距離為200±0.5 m，距離等級轉換點最近的應答器組距轉換邊界應大于450 m。

等級轉換應設置在區(qū)間列車較少實施制動的區(qū)段，并且該區(qū)段內宜避免存在分相區(qū)和UU/UUS發(fā)碼。

2）常見的C0/C2級間轉換應答器布置如圖2所示。

圖1 廈深線與廣深線銜接示意圖Fig.1 Schematic Diagram of connection between Xiamen-Shenzhen high-speed railway and Guangzhou-Shenzhen railway

圖2 等級轉換應答器組設置示意圖Fig.2 Schematic diagram of level transition balise group setting

2.2 問題提出

本工程杭深上、下行聯(lián)絡線允許速度為120 km/h，為保證預告和執(zhí)行應答器組距離不小于列車以線路允許速度運行5 s的距離，應答器組間距離約為167 m，取整后按170 m設計。若按規(guī)范執(zhí)行布置相關應答器組，聯(lián)絡線長度應不小于820 m。而實際工程中當聯(lián)絡線長度小于820 m時，對應的級間轉換應答器布置原則規(guī)范并未提及，同時若實際工程中聯(lián)絡線區(qū)間均處于列車經常實施制動的區(qū)段，級間轉換應答器組如何布置優(yōu)化規(guī)范亦未提及。

3 方案分析

由于規(guī)劃中需新建客專聯(lián)絡線滿足廈深線動車組直接跨線到廣深Ⅰ、Ⅱ線（C2線路）運行，本工程在杭深聯(lián)絡線設置C0/C2、C2/C0級間轉換點為過渡工程，暫考慮滿足正向運行自動完成級間轉換功能。

C站為C0車站，B線路所為C2車站設有客專列控中心，X、XF、SH和SHF四架線路所通過信號機均已設置【JZ】進站應答器組，1、2道岔均為18號轍叉號（道岔側向允許通過速度為80 km/h），站內均設置與區(qū)間同制式的ZPW-2000A/K軌道電路。廈深正線允許速度為200 km/h，杭深聯(lián)絡線線路允許速度為120 km/h，杭深聯(lián)絡線長度不足820 m，C0和C2銜接車站調度界和集中區(qū)界均設置在C站進站信號機處，有如下幾個方案可供選擇解決完成正向自動級間轉換。

3.1 設計原則

C0/C2、C2/C0級間轉換通常設置在聯(lián)絡線區(qū)間，等級轉換應答器組包括預告應答器組【YG】和執(zhí)行應答器組【ZX】，其設置原則按如下情況考慮。

1）當C2級和C0級列車運行速度一致時，【YG】應答器組距【ZX】應答器組的距離應不小于列車以線路允許速度運行5 s的距離。

2）為避免在級間轉換執(zhí)行點出現(xiàn)允許速度差，從而引發(fā)制動停車，要求【ZX】應答器組不應設于存在允許速度差的位置。

3）由于C2車載設備和LKJ設備輸出制動過程中不能完成級間轉換，在設備制動緩解后方可完成級間轉換，故級間轉換點不宜設置于列車經常產生制動的線路區(qū)域。

3.2 杭深上行聯(lián)絡線

杭深上行聯(lián)絡線ATP和LKJ頂棚速度曲線示意如圖3所示，雖然側線接車時LKJ設備打靶點為2號道岔岔尖（45 km/h或80 km/h），但由于C0模式下地面信號仍為司機行車憑證，在SH接近區(qū)段收到UU或UUS碼時，司機會在列車越過SH信號機前降速至45 km/h或80 km/h以下（當二離去區(qū)段有車或者側線區(qū)、發(fā)車進路或L1區(qū)域有低于80 km/h臨時限速時，允許速度為45 km/h），故可等效認為LKJ和ATP車載設備均在a區(qū)域完成減速，在b區(qū)域運行時LKJ和ATP允許速度一致均為45 km/h或80 km/h，在c區(qū)域通過車尾限速保持后，頂棚速度變?yōu)榫€路允許速度。故C0/C2級間轉換點優(yōu)先選取設于b、c區(qū)域。

圖3 杭深上行聯(lián)絡線頂棚速度示意圖Fig.3 Schematic diagram of ceiling-speed of Hangzhou-Shenzhen up-link line

3.2.1 方案一

杭深上行聯(lián)絡線利用SH進站應答器組兼做【YG0/2】，提供線路信息、臨時限速和等級轉換信息，在距SH進站應答器組500 m處設置【ZX0/2】完成級間轉換，如圖4所示。當側線區(qū)、發(fā)車進路或L1區(qū)域有低于80 km/h臨時限速時，列控中心會向CBI發(fā)送降級顯示命令，SH點雙黃燈，SH接近區(qū)段發(fā)UU碼，C0和C2無允許速度差。當SH進站應答器組中有源應答器尾纜斷線或者故障時，列車以PS模式亦可完成C0/C2級間轉換。

圖4 方案一級間轉換應答器布置示意圖Fig.4 Schematic diagram of level transition balises setting for first scheme

此方案滿足動車組在進入廈深正線按C2模式運行，通過車尾限速保持后即可按照線路允許速度運行，運輸效率高，同時工程量小實施簡單，最大限度利用既有應答器組，僅需安裝1組無源應答器，

工程造價最低。

3.2.2 方案二

利用廈深上行反向XF進站信號機定位應答器補雙兼做【YG0/2】應答器組，利用既有區(qū)間【Q】應答器組兼做【ZX0/2】應答器組，兩組應答器組間距475 m，由SH、XF進站信號機應答器組提供線路數(shù)據(jù)、臨時限速等信息，C0/C2轉換點與進站信號機應答器組距離大于450 m，如圖5所示。

圖5 方案二級間轉換應答器布置示意圖Fig.5 Schematic diagram of level transition balises setting for second scheme

此方案室外建安工程量較少，但由于C0/C2級間轉換設置于正線，一方面由于C0頂棚速度僅為160 km/h會影響正線運輸效率，另一方面當廈深全線因維護或施工停用C2模式動車組按C0模式運行時，存在誤將動車組轉換為C2模式的安全隱患。

3.2.3 方案三

杭深上行聯(lián)絡線共586 m，僅設置1個【CZC0】應答器組提前給出線路信息和臨時限速信息，利用SH進站信號機應答器組中的無源應答器兼做【ZX0/2】，距SH應答器組170 m處設置【YG0/2】應答器組，其中【CZ-C0】由B線路所通過遠程LEU控制其有源應答器，避開分相區(qū)安裝，如圖6所示。臨時限速信息覆蓋至平湖南進站信號機SXF處（聯(lián)絡線最高允許速度為120 km/h，按平坡考慮，列車以線路允許速度運行5 s的距離約為167 m，取整后按170 m設計）。

圖6 方案三級間轉換應答器布置示意圖Fig.6 Schematic diagram of level transition balises setting for third scheme

此方案雖然利用既有SH進站信號機組（距SH進站信號機30 m）兼做C0/C2級間轉換應答器組，存在著一定司機操作的風險，如果列車經過SH應答器組仍在制動，會造成級間轉換延后的情況。同時該方案造價最高，工程量最大，需設置遠程LEU、敷設光、電纜，同時由于聯(lián)絡線大部分屬橋梁地帶，需工務專業(yè)鋸軌配合安裝應答器組。

3.3 杭深下行聯(lián)絡線

杭深下行聯(lián)絡線長度907 m，聯(lián)絡線最高允許速度為120 km/h，最不利情況為C站SX進站信號機關閉，而列車以80 km/h側線通過B線路所的場景，ATP和LKJ頂棚速度曲線示意如圖7所示（等效認為LKJ和ATP車載設備均在a區(qū)域完成減速，原因同3.2章節(jié)描述），故C0/C2級間轉換點優(yōu)先選取設于動車組不在制動的b區(qū)域（結合各家車載設備和車型，85 km/h—0在平坡最大常用制動距離按850 m設計）。

3.3.1 方案一

杭深下行聯(lián)絡線利用既有X進站應答器組中有源應答器兼做【YG2/0】應答器，僅當開放X進站側線通過進路時，X進站有源應答器才發(fā)送YG-2/0報文，利用既有SHF進站應答器組中無源應答器兼做【ZX2/0】應答器，如圖8所示。當X進站應答器組中有源應答器尾纜斷線或者故障時，列車以PS模式越過X進站信號機，在越過SHF應答器組仍可以FS模式完成C2/C0級間轉換，臨時限速信息覆蓋至C站信號機SX處。

利用既有應答器組完成級間轉換，同時避開了聯(lián)絡線制動區(qū)域，工程改動量小，實施簡單。

3.3.2 方案二

圖7 杭深下行聯(lián)絡線頂棚速度示意圖Fig.7 Schematic diagram of ceiling-speed of Hangzhou-Shenzhen down-link line

圖8 方案一應答器布置示意圖Fig.8 Schematic diagram of level transition balises setting for first scheme

杭深下行聯(lián)絡線利用既有SHF進站信號機應答器組中無源應答器兼做【YG2/0】，距SHF進站應答器組170 m位置設置【ZX2/0】應答器組，臨時限速信息覆蓋至C站進站信號機SX，如圖9所示。

級間轉換功能均由無源應答器實現(xiàn)，可靠性相對較高，但級間轉換執(zhí)行點設于降速區(qū)，當SX進站信號機關閉時，級間轉換需在制動緩解后方可完成，對運輸專業(yè)操作有一定影響。

4 結論

以上幾種方案均可實現(xiàn)杭深上下行聯(lián)絡線的正向自動級間轉換的需求。在工程實踐中結合對運輸效率的影響、工程實施的難易程度和工程造價高低，建議均采用方案一。在滿足地面應答器布置原則的基礎上，可根據(jù)工程實際應用的場景，靈活布置應答器；在滿足應答器報文編制原則的前提下，可根據(jù)辦理進路的情況，有條件發(fā)送級間轉換報文，對于聯(lián)絡線和樞紐限制條件較多的場景，可參考執(zhí)行。

圖9 方案二應答器布置示意圖Fig.8 Schematic diagram of level transition balises setting for second scheme