新建何寨至窯村下行客車外包疏解線信號系統(tǒng)方案研究

劉淑敏

（中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，西安 710043）

1 西安鐵路樞紐何寨至窯村段現(xiàn)狀及存在問題

目前西安鐵路樞紐內(nèi)的主要客運(yùn)站有：西安站、西安北站。西安站主要辦理普速及短途動車組接發(fā)車作業(yè)，西安北站銜接鄭西、西寶、西成、大西等客運(yùn)專線，主要辦理動車組接發(fā)車作業(yè)。

包西線方向下行客車除進(jìn)西安北站的動車組列車外，其他經(jīng)新豐鎮(zhèn)車站接入隴海線。在實(shí)際運(yùn)行組織中，受新豐鎮(zhèn)Ⅰ場接車能力限制和隴海、寧西線下行旅客列車干擾，造成包西線下行旅客列車經(jīng)常在何寨站等點(diǎn)，組織客車正點(diǎn)難度極大。如果將包西線下行普速客車調(diào)整至走何寨—臨潼東—窯村客車聯(lián)絡(luò)線，主要存在以下兩方面問題：一是臨潼東站連接鄭西高鐵、大西高鐵，其站內(nèi)及區(qū)間施工及維修天窗設(shè)置與高鐵施工及維修天窗時間保持一致，為00:30 ～04:30，在這一時段包西下行普速客車無法進(jìn)行接發(fā)車作業(yè)；二是經(jīng)大西聯(lián)絡(luò)線—臨潼東—鄭西高鐵的動車組列車進(jìn)路在臨潼東站切割包西隴?？蛙囅滦新?lián)絡(luò)線，不僅影響車站東咽喉能力，而且容易使包西線下行客車在何寨等待，即使遠(yuǎn)期包西下行動車組列車不再接入臨潼東站，但對包西下行普速客車的通過仍存在影響。

2 增加何寨至臨潼東至窯村下行客車外包疏解線的必要性

何寨—臨潼東—窯村下行客車外包疏解線可以增加普速客車從何寨—臨潼東—窯村的客車進(jìn)路，以解決動車組列車經(jīng)大西聯(lián)絡(luò)線—臨潼東—鄭西高鐵的列車進(jìn)路在臨潼東產(chǎn)生的交叉影響，對臨潼東站系統(tǒng)適當(dāng)改造，以減少高鐵維修天窗停電期間（00:30—04:30）對普速列車進(jìn)路的影響，從而實(shí)現(xiàn)將包西線下行客車從新豐鎮(zhèn)分解出來，客貨分離，緩解新豐鎮(zhèn)Ⅰ場能力緊張的問題，提高本段運(yùn)輸組織的靈活性。

3 方案綜述

鄭西高鐵臨潼東站連接鄭西、大西高鐵、包西鐵路，由于臨潼東站采用高鐵維修天窗，維修天窗時間點(diǎn)與包西下行客車通過臨潼東時間沖突，同時包西下行客車經(jīng)何臨聯(lián)絡(luò)線的列車進(jìn)路與動車組列車經(jīng)大西聯(lián)絡(luò)線的列車進(jìn)路在臨潼東相互交叉影響。為解決該問題新建何寨至窯村下行客車外包疏解線，有兩種接軌設(shè)計方案。

方案一：疏解線在臨潼東站西端接軌方案。

該方案線路東起包西線何寨至臨潼東下行線，出岔位置距離臨潼東站中心約4 270 m，下行客車外包疏解線向西繞過臨潼東站接至鄭西臨窯聯(lián)絡(luò)線的下行線，出岔位置距離臨潼東站中心約2 560 m。

為解決高鐵維修天窗內(nèi)，包西線普速車能夠經(jīng)臨窯聯(lián)絡(luò)線進(jìn)西安站，信號系統(tǒng)主要研究聯(lián)鎖區(qū)域及列控系統(tǒng)問題。本次設(shè)計范圍（具體詳見圖1 虛線框內(nèi)容）內(nèi)道岔需新設(shè)兩套聯(lián)鎖系統(tǒng)及列控中心控制。虛線框外的既有設(shè)備仍由既有聯(lián)鎖系統(tǒng)控制。該方案信號設(shè)備布置示意如圖1 所示。

圖1 方案1信號設(shè)備布置示意圖Fig.1 Schematic diagram of signaling equipment layout of scheme 1

該方案東端何臨聯(lián)絡(luò)線接軌處設(shè)曲家線路所，劃歸包西一臺調(diào)度。西端臨窯聯(lián)絡(luò)線接軌處設(shè)梁趙線路所，里程在既有C3/C2 級間轉(zhuǎn)換點(diǎn)靠近臨潼東站側(cè)，既有鄭西RBC4 數(shù)據(jù)覆蓋范圍內(nèi)。結(jié)合鐵路局調(diào)度所和既有調(diào)度區(qū)分界，將梁趙線路所劃歸鄭西高鐵臺行調(diào)臺管轄。

曲家線路所設(shè)置CTCS-2 級列控系統(tǒng)。臨窯聯(lián)絡(luò)線既有C3/C2 級間轉(zhuǎn)換點(diǎn)不變，梁趙線路所設(shè)置CTCS-3 級列控系統(tǒng)，并將其列控信息通過安全數(shù)據(jù)網(wǎng)傳給鄭西RBC4 控制。梁趙線路所、曲家線路所各設(shè)一套硬件安全冗余型計算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備。何臨及臨窯下行聯(lián)絡(luò)線根據(jù)插入線路所情況及行車牽引計算，區(qū)間室內(nèi)外設(shè)備利舊改造。

該方案線路外包臨潼東站，接觸網(wǎng)采用獨(dú)立供電，可以滿足臨潼東站為高鐵維修天窗時間點(diǎn)與包西下行客車通過臨潼東時的沖突；解決包西下行客車經(jīng)何寨—窯村普速列車進(jìn)路與大西客專經(jīng)臨潼東—西安北動車組列車進(jìn)路在臨潼東相互交叉影響的問題，普速列車的通行對高鐵系統(tǒng)停電檢修作業(yè)沒有影響。何寨—臨潼東—窯村方向的下行客車與臨潼東綜合維修工區(qū)的養(yǎng)護(hù)列車沒有干擾。

該方案需運(yùn)營單位將臨窯聯(lián)絡(luò)線及梁趙線路所的維修天窗時間縮短，并套在高鐵00:30—04:30 維修天窗時間段內(nèi)。不能完全實(shí)現(xiàn)在高鐵施工及維修天窗時間段（00:30—04:30）下行客車通過臨潼東站的要求。

方案二：疏解線越過窯村聯(lián)絡(luò)線C3/C2 轉(zhuǎn)換點(diǎn)后接軌方案

經(jīng)對200 km/h、160 km/h、120 km/h、80 km/h不同速度目標(biāo)值狀態(tài)下C3/C2 級間轉(zhuǎn)換點(diǎn)前的制動距離檢算結(jié)果，合理設(shè)置西端線路出岔位置，具體如下。

既有臨窯聯(lián)絡(luò)線下行線C3/C2 級間轉(zhuǎn)換點(diǎn)位置：K1043+811（LDK3+941），向臨潼東方面最大限度移設(shè)至K1042+961（LDK3+091）。

根據(jù)線路坡度、速度計算出轉(zhuǎn)換點(diǎn)后面的制動距離。

1）從最大速度205 km/h 制動到0 km/h, 制動距離為4 575 m，即從轉(zhuǎn)換點(diǎn)向窯村方向制動到0 km/h 的里程為K1047+536，插入道岔岔心的里程不小于K1047+766（LDK10+152）。

2）從最大速度165 km/h 制動到0 km/h, 制動距離為2 853 m，即從轉(zhuǎn)換點(diǎn)向窯村方向制動到0 km/h 的里程為K1045+814，插入道岔岔心的里程不小于K1046+044（LDK6+170）。

3）從最大速度125 km/h 制動到0 km/h, 制動距離為1 587 m，即從轉(zhuǎn)換點(diǎn)向窯村方向制動到0 km/h 的里程為K1044+548，插入道岔岔心的里程不小于K1044+778（LDK4+908）。

4）從最大速度85 km/h 制動到0 km/h, 制動距離需856 m，即從轉(zhuǎn)換點(diǎn)向窯村方向制動到0 km/h 的里程為K1043+817，插入道岔岔心的里程不小于K1044+047（LDK4+177）。

該方案線路東端接軌同方案一，西端繞過臨潼東綜合維修工區(qū)向西延伸并越過C3/C2 級間轉(zhuǎn)換點(diǎn)，基本與鄭西聯(lián)絡(luò)線下行線并行，以橋梁形式上跨貨運(yùn)北環(huán)線及北環(huán)隴海聯(lián)絡(luò)線后，于鄭西聯(lián)絡(luò)線下行線LDK5+150 處與該線在其北環(huán)特大橋上銜接。對照移動C3/C2 級間轉(zhuǎn)換點(diǎn)后制動距離來看，可以滿足120 km/h 的制動距離。線路長度9.45 km。特大橋長度4.68 km/2 座。

該方案信號設(shè)備布置示意如圖2 所示，東端何臨聯(lián)絡(luò)線接軌處設(shè)曲家線路所，仍劃歸包西一臺調(diào)度，西端臨窯聯(lián)絡(luò)線接軌處設(shè)東營村線路所，在鄭西RBC4 數(shù)據(jù)覆蓋范圍以外。臨窯下行聯(lián)絡(luò)線區(qū)間以東營村線路所進(jìn)站分界，臨潼東—東營村線路所歸鄭西高鐵臺，東營村線路所—窯村歸新豐地區(qū)臺。臨窯上行聯(lián)絡(luò)線維持既有鄭西臺調(diào)度管轄。兩個線路所按兩套聯(lián)鎖獨(dú)立控制設(shè)計，并同步配套相應(yīng)的CTCS-2 級列控設(shè)備。何臨及臨窯下行聯(lián)絡(luò)線根據(jù)插入線路所情況及行車牽引計算，區(qū)間室內(nèi)外設(shè)備利舊改造。

新豐地區(qū)臺為普速TDCS 臺，本次新設(shè)1 套臨時限速服務(wù)器（TSRS）及對應(yīng)的運(yùn)輸調(diào)度接口服務(wù)器，與既有新豐地區(qū)調(diào)度臺管轄范圍一致。新豐地區(qū)TSRS 與鄭西客專TSRS、包西TSRS 需互聯(lián)互通。

該方案包西線下行客車經(jīng)何臨聯(lián)絡(luò)線、窯村聯(lián)絡(luò)線線路標(biāo)準(zhǔn)較高，運(yùn)行時間短。解決了何寨—窯村下行普速客車與大西客專聯(lián)絡(luò)線—臨潼東—西安北動車的交叉問題，也可實(shí)現(xiàn)在高鐵施工及維修天窗時間段，下行普速客車通過臨潼東站的要求。能將鄭西CTCS-3 級列控系統(tǒng)與聯(lián)絡(luò)線CTCS-2 系統(tǒng)完全分開，解決兩系統(tǒng)互相干擾問題。

圖2 方案2信號設(shè)備布置示意圖Fig.2 Schematic diagram of signaling equipment layout of scheme 2

綜上所述，方案一、方案二通過增建包西、隴海線下行客車外包疏解線來增加何寨—窯村的普速客車下行徑路，以解決何寨—新豐鎮(zhèn)至窯村的下行普速客車與新豐鎮(zhèn)站隴海線下行貨車到達(dá)線的交叉問題，也可以解決何寨經(jīng)何臨聯(lián)絡(luò)線—臨潼東—窯村的普速列車和大西聯(lián)絡(luò)線—臨潼東—西安北站動車組的列車進(jìn)路交叉。且施工不會對既有線的運(yùn)營產(chǎn)生大的影響，推薦包西、隴海線何寨—窯村客車下行外包疏解線繞行臨潼東站綜合維修工區(qū)后，越過窯村聯(lián)絡(luò)線C3/C2 轉(zhuǎn)換點(diǎn)后接軌臨潼東—窯村下行聯(lián)絡(luò)線方案。

4 信號主要技術(shù)方案

4.1 調(diào)度區(qū)劃分

為實(shí)現(xiàn)高鐵天窗點(diǎn)內(nèi)，包西方向的普速列車通過何寨—窯村下行客車外包疏解線，疏解線與何臨聯(lián)絡(luò)線、臨窯聯(lián)絡(luò)線的接軌道岔不能納入臨潼東車站集中控制，需新設(shè)計算機(jī)聯(lián)鎖單獨(dú)控制，考慮到何臨聯(lián)絡(luò)線調(diào)度歸包西一臺調(diào)度管轄，而臨窯聯(lián)絡(luò)線歸鄭西臺調(diào)度管轄，為方便調(diào)度臺劃分，接軌道岔按兩套聯(lián)鎖獨(dú)立控制，并同步配套相應(yīng)的列控中心。其中東端何臨聯(lián)絡(luò)線接軌處設(shè)曲家線路所聯(lián)鎖系統(tǒng)，西端臨窯聯(lián)絡(luò)線接軌處設(shè)置東營村線路所聯(lián)鎖系統(tǒng)。

由于既有東端何臨聯(lián)絡(luò)線與鄭西線調(diào)度臺管界劃分為臨潼東站何臨聯(lián)絡(luò)線進(jìn)站信號機(jī)，整個何臨聯(lián)絡(luò)線歸包西一臺調(diào)度，因此新增的東端何臨聯(lián)絡(luò)線曲家線路所劃歸包西一臺調(diào)度，同時何寨至窯村下行客車外包疏解線也劃歸包西一臺調(diào)度。

西端臨窯聯(lián)絡(luò)線東營村線路所，根據(jù)運(yùn)輸組織需求、信號設(shè)備要求及鐵路局調(diào)度所意見，東營村線路所及東營村線路所至窯村調(diào)度臺劃分有3 種方案。

方案一：納入臨窯聯(lián)絡(luò)線所屬鄭西高鐵臺，為保證高鐵維修天窗時間點(diǎn)內(nèi)包西下行客車經(jīng)何臨聯(lián)絡(luò)線—臨潼東—臨窯聯(lián)絡(luò)線通過，需路局將臨窯聯(lián)絡(luò)線及梁趙線路所的維修天窗時間縮短，并套在高鐵00:30—04:30 維修天窗時間段內(nèi)。此方案改動量少，方便運(yùn)輸組織管理。

方案二：納入包西一臺，兩線路所均由普速臺管理包西下行客車徑路。但臨窯上行線仍歸屬于鄭西高鐵臺，造成臨窯聯(lián)絡(luò)線上下行線調(diào)度指揮不一致。當(dāng)臨潼東的動車經(jīng)臨窯聯(lián)絡(luò)線向西安方向發(fā)車時，包西普速臺切割高鐵臺管轄范圍，需兩個調(diào)度臺之間頻繁交換信息，增加調(diào)度人員工作量。

方案三：將臨窯聯(lián)絡(luò)線及東營村線路所一并納入窯村站所屬的新豐地區(qū)臺，執(zhí)行普速維修管理模式。將包西下行普速客車線與鄭西高鐵維修管理完全分開，保證高鐵維修天窗時間點(diǎn)內(nèi)包西下行客車經(jīng)何臨聯(lián)絡(luò)線—臨潼東—臨窯聯(lián)絡(luò)線通過。

綜上推薦采用方案三，東營村線路所納入新豐地區(qū)臺。

曲家線路所新設(shè)調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）分機(jī)，東營村線路所新設(shè)列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS3.0）分機(jī)，兩線路所配置網(wǎng)絡(luò)安全和通道質(zhì)量監(jiān)督設(shè)備。曲家線路所納入何臨聯(lián)絡(luò)線所屬的包西一臺，東營村線路所納入窯村站所屬的新豐地區(qū)臺統(tǒng)一指揮。西安鐵路局客專調(diào)度所中心系統(tǒng)和普速調(diào)度所中心系統(tǒng)相應(yīng)修改。

4.2 臨時限速

由于新豐地區(qū)臺為普速TDCS 臺，梁趙線路所臨時限速命令的下達(dá)方式有兩種方案。

方案1：與窯村一致，由TDCS 網(wǎng)絡(luò)下達(dá)，此方案不需修改調(diào)度臺，改動量較小，但既有線CTCS-2 相關(guān)規(guī)范已作廢，該方案存在設(shè)計、施工、驗(yàn)收及開通無現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)的問題。東營村線路所作為轉(zhuǎn)換站，與既有鄭西客專、包西線兩套臨時限速服務(wù)器均需接口，此接口方式無相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)文件支撐。

方案2：新設(shè)一套臨時限速服務(wù)器（TSRS）及對應(yīng)的運(yùn)輸調(diào)度接口服務(wù)器，與既有新豐地區(qū)調(diào)度臺管轄范圍一致，新豐地區(qū)TSRS 與鄭西客專TSRS、包西TSRS 需互聯(lián)互通。此方案滿足現(xiàn)行規(guī)范及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，但投資較高，推薦采用方案2。

4.3 列控與閉塞系統(tǒng)

新建聯(lián)絡(luò)線采用四顯示自動閉塞，ZPW-2000系列軌道電路，正向按追蹤運(yùn)行，反向按站間閉塞運(yùn)行。采用列控編碼，發(fā)送按1+1、接收按雙機(jī)并用方式冗余配置設(shè)備。區(qū)間室內(nèi)外設(shè)備由曲家線路所管轄。

既有何臨聯(lián)絡(luò)線及臨窯聯(lián)絡(luò)線為四顯示自動閉塞，地面設(shè)置區(qū)間通過信號機(jī)，列控編碼。何臨聯(lián)絡(luò)線兩站分界在臨潼東的進(jìn)站口，區(qū)間閉塞設(shè)備全由何寨站管轄，臨窯聯(lián)絡(luò)線分界在兩站區(qū)間位置，區(qū)間閉塞設(shè)備歸屬兩站管轄。本次下行線區(qū)間設(shè)備歸屬以線路所為界，重新劃分管轄范圍，區(qū)間室內(nèi)外設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)與既有一致，利舊改造。上行線區(qū)間設(shè)備維持既有。

新建聯(lián)絡(luò)線、線路所均采用CTCS-2 級列控系統(tǒng)。東營村線路所、曲子線路所各新設(shè)1 套列控中心（TCC）設(shè)備，配置信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)、應(yīng)答器、LEU 等。列控中心設(shè)備完成地面電子單元（LEU）、軌道電路編碼、通過信號機(jī)點(diǎn)燈控制和站間方向電路控制等功能。

5 結(jié)束語

臨潼東站為高鐵、普速鐵路的銜接站，本方案較好的解決高鐵維修天窗時間點(diǎn)與包西下行普速客車通過臨潼東時間沖突問題，同時減少包西下行客車進(jìn)路與大西聯(lián)絡(luò)線的動車組進(jìn)路在臨潼東相互交叉影響。方案的可行性、安全性還需要進(jìn)一步論證。