特殊場景列控編碼與繼電編碼結(jié)合的實現(xiàn)

吳征輝 張建偉

既有線路車站通常采用25 Hz相敏軌道電路或25 Hz疊加ZPW-2000軌道電路的繼電器電路編碼方式。CTCS-0級線路車站升級改造為CTCS-2級時，車站雖然增加了列控中心子系統(tǒng)設(shè)備，但在綜合考慮成本控制及項目客觀情況，并對既有地面信號系統(tǒng)構(gòu)成進行技術(shù)分析后，升級改造車站一般不采用列控中心電子編碼，而是延用既有繼電器電路編碼。這就會涉及繼電器電路編碼與列控中心電子編碼相互結(jié)合的問題。而目前有關(guān)這方面的設(shè)計沒有相關(guān)的技術(shù)標準可遵循，為此本文結(jié)合實際工程，對2種編碼方式結(jié)合設(shè)計進行分析，給出解決措施并加以說明。

1 工程場景介紹

本文以新建南通至上海鐵路（南通至安亭段）工程為例，對兩相鄰站采用2種編碼方式的方案進行介紹和說明。其中既有安亭站升級為CTCS-2級與新建安亭西站相連接入上海樞紐。安亭西站為CTCS-2級車站，采用列控中心電子編碼。列控中心子系統(tǒng)負責軌道電路編碼、區(qū)間信號機點燈、區(qū)間運行方向與閉塞控制等功能。其編碼功能是基于ZPW-2000軌道電路，根據(jù)列車進路和軌道區(qū)段狀態(tài)等信息，通過信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)，實現(xiàn)站內(nèi)和區(qū)間軌道電路的載頻、低頻信息編碼功能，并控制軌道電路的發(fā)碼方向。安亭站延用既有京滬線設(shè)計，采用繼電器電路編碼接入上海樞紐。安亭西至黃渡站線路示意見圖1，其特殊點如下。

1）安亭西站與安亭站列控中心分界點在安亭站進站信號機XH和XHF處，兩站間僅有1個閉塞分區(qū)，且歸安亭西站管轄。

2）安亭西站與安亭站站間距小于800 m，因列車運行速度超過120 km/h，安亭西站正線出站信號XⅠ/XⅡ向安亭站辦理發(fā)車時，需要復示安亭站進站信號XH/XHF顯示；滬通下行線正向與上行線反向的碼序，安亭西站正線接車進路在編L4/L3/L2/L/LU/U碼時，需復示發(fā)車進路區(qū)段的發(fā)碼。

圖1 安亭西至黃渡站線路示意

3）安亭西站區(qū)間和站內(nèi)區(qū)段為列控中心電子編碼，安亭站區(qū)間和站內(nèi)區(qū)段為繼電器電路編碼。兩站邊界區(qū)段X1LQG、HTS1LQG由安亭西站列控電子編碼。X1LQG最高編L4碼，HTS1LQG最高編L碼。安亭站內(nèi)XH-XⅤ接車進路為繼電器電路編碼，最高編L3碼。安亭站XHF-XⅣ進路最高編L碼。

2 2種編碼結(jié)合解決方案

針對實際工程需求，以及列控中心子系統(tǒng)對所管轄邊界區(qū)段電子編碼的實現(xiàn)方式，本文提出2種方案，實現(xiàn)兩站間邊界區(qū)段由列控中心電子編碼向繼電器電路編碼的過渡。

2.1 方案一：安亭西站列控中心完成對邊界區(qū)段電子編碼

安亭西站列控中心以安亭站聯(lián)鎖排列XH和XHF信號機的進路以及區(qū)間狀態(tài)，作為對邊界區(qū)段X1LQG和HTS1LQG列控電子編碼的依據(jù)。安亭站聯(lián)鎖根據(jù)《鐵總運［2016］69號《車站計算機聯(lián)鎖間通信接口暫行技術(shù)規(guī)范》，采用RSSP-1鐵路信號安全通信協(xié)議（V1.0.0），將本站XH和XHF信號機狀態(tài)、進路信息、區(qū)間狀態(tài)等，以聯(lián)鎖站間通信的方式傳遞給安亭西站聯(lián)鎖。安亭西聯(lián)鎖接收相應(yīng)信息作為安亭西站列控中心電子編碼采集條件，完成對X1LQG和HTS1LQG的列控電子編碼。

根據(jù)滬通下行安亭站移頻電碼化電路圖（XH口接車），XH-XⅤ接車進路設(shè)計繼電編碼最高編L3碼。如圖1所示，安亭站XH排列通過進路，即XH信號機點綠燈，且列車運行前方至少需要X1LQ-X5LQ閉塞分區(qū)空閑才滿足要求。X1LQG最高列控編L4碼，即需要安亭站SHF口外方閉塞分區(qū)的空閑條件，延伸到黃渡站進路信號機XZ所防護區(qū)段+HXX1LQG。安亭站SHF為自動閉塞正向發(fā)車口，辦理XⅤ-SHF發(fā)車進路，XⅤ開放綠燈即可判斷SHF口外方X1LQ至X3LQ為空閑狀態(tài)。X4LQJ、X5LQJ分別為黃渡站進站信號XH-LUXJ、XH-TXJ條件。針對X4LQJ、X5LQJ條件，由黃渡站聯(lián)鎖系統(tǒng)內(nèi)完成相應(yīng)條件組合后，同樣采用車站計算機聯(lián)鎖間通信傳送給安亭站聯(lián)鎖系統(tǒng)，由安亭站聯(lián)鎖再傳遞給安亭西聯(lián)鎖系統(tǒng)。安亭西站聯(lián)鎖系統(tǒng)接收鄰站傳遞的信息，驅(qū)動相應(yīng)繼電器作為安亭西站列控中心采集輸入條件，進而完成對X1LQG的電子編碼。

同理，根據(jù)移頻電碼化電路圖（XHF口接車），安亭站XHF接車進路設(shè)計繼電編碼最高為L碼，區(qū)間HTS1LQG列控編碼最高為L碼。如圖1所示，安亭站SH口發(fā)車為自動站間閉塞，閉塞區(qū)分HTS1LQG若編L碼，則需要安亭站XHF點綠燈，即安亭站XHF辦理反向通過進路，出站信號機XⅣ開通直向進路（XⅣ-LXJ*SH-ZXJ）。若安亭站信號機XⅣ開向京滬線方向側(cè)線發(fā)車時ⅣG編UU碼，XHF-SⅣ正線接車進路區(qū)段與ⅣG編碼一致。區(qū)間HTS1LQG列控編U2碼。安亭西聯(lián)鎖系統(tǒng)接收用于本站列控中心子系統(tǒng)編碼的具體信息數(shù)據(jù)見表1。

2.2 方案二：安亭站列控中心完成對邊界區(qū)段電子編碼

安亭站列控中心根據(jù)本站進路和采集的區(qū)間軌道電路狀態(tài)信息，完成虛擬邊界區(qū)段X1LQXNG和HTS1LQXNG列控電子編碼。采用RSSP-I鐵路信號安全通信協(xié)議，通過TCC-TCC間線路邊界信息通信，將虛擬邊界編碼信息送給安亭西站列控中心，從而完成繼電器電路編碼到列控電子編碼結(jié)合。根據(jù)75號文《高鐵列控中心接口暫行技術(shù)規(guī)范》第4.2.2和4.2.3條規(guī)定：邊界閉塞分區(qū)發(fā)碼可表示為分界處鄰站邊界閉塞分區(qū)軌道電路發(fā)碼。其中，低頻屬性描述為“預告低頻”的，則表示本站需發(fā)送該低頻編碼；低頻屬性描述為“本段低頻”的，則表示本站應(yīng)按照該低頻追蹤發(fā)碼。對于站界劃分在進站口的情況，邊界低頻宜采用預告低頻方式發(fā)送。

表1 信息數(shù)據(jù)

安亭西站與安亭站兩站間，雙線各只有X1LQG和HTS1LQG一個閉塞分區(qū)，且屬于安亭西站列控中心管轄。方案二需要在安亭站列控軟件中虛擬X1LQXNG和HTS1LQXNG區(qū)段，作為本站的邊界閉塞分區(qū)，充當傳送邊界低頻編碼信息媒介。安亭站列控中心根據(jù)聯(lián)鎖發(fā)送的區(qū)間方向、車站進路、區(qū)間閉塞分區(qū)狀態(tài)等信息，完成對虛擬閉塞分區(qū)X1LQXNG、HTS1LQXNG的電子編碼。

根據(jù)設(shè)計要求，X1LQG列控編碼最高為L4碼，即虛擬閉塞分區(qū)X1LQXNG編L4碼。安亭站排列XH通過進路時，聯(lián)鎖保證XV出站信號開放綠燈條件（3LQJ空閑條件）滿足，即黃渡站辦理XH正線接車進路信號開放，具體編碼與進路關(guān)系見圖2。安亭站列控中心采集X4LQJ和X5LQJ空閑狀態(tài)信息，才能滿足最高L4發(fā)碼要求。X4LQJ和X5LQJ條件由黃渡站聯(lián)鎖完成相應(yīng)條件組合后，安亭西站列控系統(tǒng)負責采集。安亭站列控中心根據(jù)XⅤ-SHF發(fā)車進路的XⅤ綠燈顯示，并采集X4LQJ、X5LQJ區(qū)間空閑信息，實現(xiàn)對ⅤG列控內(nèi)部編L3碼。排列正線接車XH-SⅤ進路，其進路編碼與股道ⅤG編碼一致。安亭站列控中心根據(jù)接車XH-SⅤ進路、發(fā)車進路XⅤ-SHF、X4LQJ和X5LQJ狀態(tài)信息，完成對虛擬閉塞分區(qū)X1LQXNG最高碼序的電子編碼。

同理，滬通線上行安亭站SH口發(fā)車按照站間自動閉塞方式運行。聯(lián)鎖排列XHF反向通過進路時，出站信號XⅣ點綠燈，即安亭站SH至黃渡XHF間閉塞分區(qū)空閑。滬通線上行HTS1LQG閉塞分區(qū)最高發(fā)L碼，同樣在安亭站XHF口列控中心虛擬的邊界區(qū)段HTS1LQXNG編L碼。根據(jù)移頻電碼化電路XHF-SⅣ的接車進路與ⅣG股編碼一致，最高編L碼。目前XHF-SⅣ的接車進路和ⅤG改為列控軟件內(nèi)部編碼，不向軌道電路輸出編碼信息。根據(jù)編碼原則，安亭站XHF-XⅣ接車進路列控軟件編碼LU碼，即可滿足HTS1LQXNG編L碼的要求，具體編碼與進路關(guān)系見圖3。

排列XHF-SⅣ正線接車進路，XHF信號點單黃燈。出站信號XⅣ開放京滬線側(cè)線發(fā)車進路信號時，安亭站列控中心對ⅣG編UU碼，XHF-SⅣ正線接車編碼與ⅣG一致。虛擬閉塞分區(qū)HTS1 LQXNG編U2碼。安亭列控中心根據(jù)聯(lián)鎖進路狀態(tài)，完成對虛擬區(qū)段HTS1LQXNG編碼。安亭列控中心根據(jù)75號文要求，按預告低頻方式將HTS1LQXNG編碼傳送給安亭西站，從而完成繼電器編碼和列控中心電子編碼的結(jié)合。

圖2 X1LQXNG編碼與進路及區(qū)間關(guān)系

圖3 HTS1LQXNG編碼與進路及區(qū)間關(guān)系

3 2種方案比較及工程實施

方案一中，安亭站進路及區(qū)間信息通過本站聯(lián)鎖系統(tǒng)傳遞給安亭西站聯(lián)鎖系統(tǒng)，再由安亭西列控中心根據(jù)編碼要求，采集安亭西聯(lián)鎖提供所需要的條件，完成對本站邊界閉塞分區(qū)的編碼。所有編碼工作都在安亭西站內(nèi)完成，簡化了列控軟件設(shè)計，同時有利于故障定位，便于后續(xù)車站改造升級。但部分信息需要鄰站聯(lián)鎖參與傳輸，增加了站間通信傳輸響應(yīng)時間，這些都對信號系統(tǒng)響應(yīng)時效性有較高要求，且增加了聯(lián)鎖和列控驅(qū)動采集配線施工工作量。

方案二中，安亭站進路及區(qū)間信息通過本站聯(lián)鎖傳遞給本站列控中心，安亭站列控中心先完成虛擬邊界閉塞分區(qū)編碼，再通過列控間通信，將邊界區(qū)段編碼信息傳遞給安亭西站列車中心。此方案編碼設(shè)計思路清晰，便于理解。直接通過站間線纜完成對鄰站信息采集，減少對鄰站信號系統(tǒng)的依賴，同時減少了聯(lián)鎖和列控系統(tǒng)部分硬件配置。采用方案二的列控中心軟件設(shè)計比較復雜，涉及到2個站的列控軟件，不利于車站后續(xù)升級改造。

4 結(jié)束語

在南通至上海鐵路（南通至安亭段）工程中，推薦采用方案二的處理方式。主要考慮減少多系統(tǒng)間信息的傳輸，通過邊界數(shù)據(jù)塊傳輸方式，思路較清晰，便于理解。上述2種方案各有特點，如遇到相似場景可根據(jù)實際情況選擇合適處理的辦法。