高速鐵路樞紐短聯(lián)絡(luò)線RBC切換方案研究

武汝涵

隨著“八縱八橫”高速鐵路通道的建設(shè)，新建高速鐵路引入既有樞紐的情況越來越普遍。高速鐵路樞紐內(nèi)一般設(shè)有線路所，用來實(shí)現(xiàn)兩條高速鐵路的跨線互通運(yùn)行。為控制投資，線路所至樞紐相鄰車站間的聯(lián)絡(luò)線往往設(shè)計(jì)得比較短，導(dǎo)致高速鐵路樞紐RBC切換方案比較復(fù)雜。本文以某高速鐵路樞紐站為例，對(duì)短聯(lián)絡(luò)線RBC切換方案進(jìn)行研究，希望能為高速鐵路設(shè)計(jì)工作提供有益借鑒。

1 車站概況

某樞紐站既有A高速場(chǎng)已開通運(yùn)營，新建B高速場(chǎng)和一個(gè)線路所及聯(lián)絡(luò)線，均采用CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)，聯(lián)絡(luò)線約1.9 km，無區(qū)間信號(hào)點(diǎn)，其示意圖如圖1所示。一站多場(chǎng)時(shí)，為減小故障影響面，便于維護(hù)以及降低新線接入既有樞紐時(shí)的實(shí)施難度和風(fēng)險(xiǎn)，樞紐地區(qū)RBC控制范圍原則上按線劃分，即A高速場(chǎng)由A線RBC管轄，B高速場(chǎng)及線路所由B線RBC管轄。

圖1 某高速鐵路樞紐示意圖

針對(duì)上述樞紐布置特點(diǎn)，研究思路為：重點(diǎn)研究A線與B線RBC的切換方案，核實(shí)樞紐地區(qū)短聯(lián)絡(luò)線是否具備與鄰線RBC切換條件。若不具備RBC直接切換條件，可能會(huì)引起調(diào)整既有RBC管轄范圍，影響面非常大，因此應(yīng)針對(duì)具體情況分類分析研究。

2 短聯(lián)絡(luò)線RBC切換方案研究

根據(jù)《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10621-2014）14.4.11 規(guī)定，RBC切換點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在閉塞分區(qū)分界點(diǎn)處。圖1中該聯(lián)絡(luò)線區(qū)間未設(shè)信號(hào)點(diǎn)，不具備RBC直接切換條件。

有的項(xiàng)目擬采用在聯(lián)絡(luò)線進(jìn)行C3→C2級(jí)間切換的方案，因線路所為轍岔42號(hào)的大號(hào)碼道岔，在大號(hào)碼道岔附近進(jìn)行C3→C2級(jí)間切換存在以下缺點(diǎn)。

1）遇有臨時(shí)限速時(shí)，容易因C3和C2系統(tǒng)對(duì)臨時(shí)限速處理存在差異導(dǎo)致C3和C2允許速度不一致，在切換點(diǎn)觸發(fā)制動(dòng)。

2）C3和C2系統(tǒng)臨時(shí)限速處理存在差異，C2列控系統(tǒng)對(duì)臨時(shí)限速處理較為簡(jiǎn)化，按正線和側(cè)線區(qū)段處理；而C3等級(jí)下RBC可精確預(yù)告列車到臨時(shí)限速區(qū)的距離以及限速長(zhǎng)度。如果級(jí)間切換預(yù)告點(diǎn)和執(zhí)行點(diǎn)設(shè)置不合理，會(huì)導(dǎo)致列車越過預(yù)告點(diǎn)時(shí)觸發(fā)制動(dòng)。

3）等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)如果設(shè)在C3、C2控車速度不一致的區(qū)段，列車越過執(zhí)行點(diǎn)時(shí)也將觸發(fā)制動(dòng)。

綜上所述，不推薦采用在聯(lián)絡(luò)線進(jìn)行C3→C2級(jí)間切換的方案，應(yīng)按照C3貫通的思路進(jìn)行研究。根據(jù)具體項(xiàng)目特點(diǎn)，分3個(gè)方案對(duì)樞紐短聯(lián)絡(luò)線RBC切換進(jìn)行研究。

2.1 方案1：聯(lián)絡(luò)線增加區(qū)間信號(hào)點(diǎn)

聯(lián)絡(luò)線未設(shè)區(qū)間信號(hào)點(diǎn)的原因主要是聯(lián)絡(luò)線較短且設(shè)有分相。區(qū)間信號(hào)點(diǎn)的位置應(yīng)充分考慮電氣化分相絕緣器的位置，使之不能落在電分相范圍內(nèi)；電分相距下一架信號(hào)機(jī)的距離，應(yīng)滿足列車在該架信號(hào)機(jī)前停車后能夠取電，根據(jù)《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》，列車過分相斷電區(qū)距最近的信號(hào)機(jī)不小于550 m；電分相距上一架信號(hào)機(jī)的距離，應(yīng)滿足列車在上一架信號(hào)機(jī)前停車再重新起動(dòng)時(shí)，能夠無電通過電分相。基于上述因素，一些樞紐短聯(lián)絡(luò)線不具備設(shè)置區(qū)間信號(hào)點(diǎn)的條件。

但是有的樞紐存在能夠設(shè)置區(qū)間信號(hào)點(diǎn)而未設(shè)置的情況。例如，商丘樞紐鄭徐場(chǎng)與商合杭場(chǎng)間設(shè)有聯(lián)絡(luò)線，聯(lián)絡(luò)線設(shè)有大號(hào)碼道岔，且有分相，無信號(hào)點(diǎn)，原方案擬采用在聯(lián)絡(luò)線進(jìn)行C3→C2級(jí)間切換的方案。為避免出現(xiàn)有臨時(shí)限速時(shí)C3和C2允許速度不一致，在切換點(diǎn)觸發(fā)制動(dòng)的問題，經(jīng)建設(shè)、運(yùn)營、設(shè)計(jì)、集成等單位多次深入研究，最終調(diào)整了聯(lián)絡(luò)線分相位置，增加了一個(gè)區(qū)間信號(hào)點(diǎn)，按照C3貫通、RBC直接切換的方案實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了方案最優(yōu)，見圖2。

另一個(gè)例子是在施工圖審核階段，發(fā)現(xiàn)某樞紐也存在聯(lián)絡(luò)線無信號(hào)點(diǎn)的問題，后經(jīng)深入研究，增設(shè)了信號(hào)點(diǎn)。由于施工圖審核階段一般比工程實(shí)施階段早兩年，如果能在施工圖審核階段認(rèn)真分析、研討就可以提前兩年發(fā)現(xiàn)樞紐RBC切換問題，真正做到早發(fā)現(xiàn)、早研究、早解決，可為工程實(shí)施階段樞紐順利接入奠定良好基礎(chǔ)。

圖2 聯(lián)絡(luò)線增設(shè)信號(hào)點(diǎn)RBC切換示意圖

2.2 方案2：聯(lián)絡(luò)線無信號(hào)點(diǎn)且樞紐均由既有RBC管轄

當(dāng)樞紐聯(lián)絡(luò)線確實(shí)無法設(shè)置區(qū)間信號(hào)點(diǎn)時(shí)，常規(guī)方案為將新建的B高速場(chǎng)、線路所及聯(lián)絡(luò)線均納入既有A線RBC管轄。

因A高速場(chǎng)為既有運(yùn)營線，若將新建的B高速場(chǎng)、聯(lián)絡(luò)線及線路所納入既有RBC管轄，將對(duì)既有RBC改動(dòng)非常大，修改既有RBC引起的靜態(tài)試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)驗(yàn)證等工作只能在“天窗”點(diǎn)進(jìn)行，實(shí)施難度大、風(fēng)險(xiǎn)高、影響范圍廣。樞紐地區(qū)均由既有RBC管轄，當(dāng)RBC故障或維修時(shí)兩條線均受影響，不利于故障處置及維護(hù)。

2.3 方案3：基于虛擬信號(hào)點(diǎn)的RBC切換方案

為了進(jìn)一步降低新線接入既有樞紐的實(shí)施難度和風(fēng)險(xiǎn)，提出研究基于虛擬信號(hào)點(diǎn)的RBC切換方案。

虛擬信號(hào)點(diǎn)技術(shù)基于計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制邏輯，實(shí)際未設(shè)信號(hào)點(diǎn)時(shí)，在特定位置設(shè)置計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖邏輯判斷點(diǎn)，用以完成特定場(chǎng)景應(yīng)用，該技術(shù)在場(chǎng)間分界場(chǎng)景下已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

根據(jù)《列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則》（TB/T3484-2017）5.5.14.3規(guī) 定：在RBC間實(shí) 現(xiàn) 通信時(shí)，可不設(shè)置RBC切換預(yù)告應(yīng)答器組。目前各型RBC均已實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，可實(shí)現(xiàn)直接通信，因此可不設(shè)置RBC切換預(yù)告應(yīng)答器組，僅設(shè)置RBC切換執(zhí)行應(yīng)答器組?；谏鲜龇治?，在聯(lián)絡(luò)線軌道電路分割點(diǎn)處設(shè)置虛擬信號(hào)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)RBC切換，在技術(shù)上是可行的。樞紐設(shè)置虛擬信號(hào)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)RBC切換示意見圖3。

可在上、下行聯(lián)絡(luò)線軌道電路分割點(diǎn)處設(shè)置虛擬信號(hào)點(diǎn)F11、F12。以下行聯(lián)絡(luò)線為例，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制邏輯不變，11BG、11AG仍為一個(gè)閉塞分區(qū)。列控中心控制邏輯不變，11BG、11AG仍為一個(gè)閉塞分區(qū)，軌道電路發(fā)碼相同。RBC控制邏輯發(fā)生變化時(shí)，將11BG、11AG劃分為2個(gè)閉塞分區(qū)，在F11、F12附近適當(dāng)位置設(shè)置RBC切換執(zhí)行應(yīng)答器組。A高速場(chǎng)、11BG、12AG由既有A線RBC管轄，B高速場(chǎng)、線路所、11AG、12BG由B線RBC管轄。

由于計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖仍將11BG、11AG按一個(gè)閉塞分區(qū)處理，聯(lián)絡(luò)線任一區(qū)段占用時(shí)，A高速場(chǎng)均不能再次辦理向聯(lián)絡(luò)線的發(fā)車進(jìn)路，因此不會(huì)出現(xiàn)兩列車均在聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行的情況，無安全風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)A高速場(chǎng)辦理向聯(lián)絡(luò)線的發(fā)車進(jìn)路，列車越過出站信號(hào)機(jī)后，11AG軌道電路故障，RBC會(huì)控制列車停在F11虛擬信號(hào)點(diǎn)前。此時(shí)由于11AG占用，11BG發(fā)JC碼，列車運(yùn)行時(shí)由允許碼變?yōu)镴C碼，C2車載在后臺(tái)會(huì)輸出常用制動(dòng)，根據(jù)《CTCS-3級(jí)ATP行車許可結(jié)合軌道電路信息暫行技術(shù)條件》（TJ/DW200-2018），C3車載也會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)，因此無安全風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，設(shè)置虛擬信號(hào)點(diǎn)不改變既有的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖和列控中心控制邏輯，僅用于實(shí)現(xiàn)在聯(lián)絡(luò)線完成RBC切換，目的是為了優(yōu)化RBC控制方案，盡量減少對(duì)既有RBC的修改，最大限度降低新線接入既有樞紐的實(shí)施難度和風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)束語

新線引入既有高鐵樞紐是工程實(shí)施的最大難點(diǎn)，也是最大風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，所以應(yīng)該對(duì)相關(guān)實(shí)施方案深入研究，慎重決策，將實(shí)施難度和風(fēng)險(xiǎn)降到最低。