滬寧城際上海樞紐信號系統集成方案探討

陳立華

（北京全路通信信號研究設計院，北京 100073）

1 概述

2010年7月1日上午8點04分，上海虹橋站至南京站的G5000次旅客列車發車，標志著滬寧城際工程順利開通運營。滬寧城際高速鐵路運營里程301 km，全線共設22個車站、3個線路所、7個中繼站，正線線路采用CTCS-3（以下簡稱C3）級列控系統。列車最高時速350 km，正向運行追蹤間隔旅客列車3 min，全程用時73 min。它是目前我國乃至世界上標準最高、里程最長、運營速度最快的一條城際高速鐵路。

本工程工期緊、標準高、難點多，尤其是上海樞紐有3種不同等級的線路交匯于此，增加了信號系統集成方案實施的難度。開通過程中，對上海樞紐內特殊方案有一些新的想法，結合工程實施做進一步探討。

2 滬寧城際上海樞紐概況

滬寧城際工程上海樞紐內3條不同等級的線路在上海西站交匯：C3級系統的滬寧城際線、CTCS-2（以下簡稱C2）級系統的既有京滬線，還有CTCS-0級系統的既有滬昆線。其中上海西、光新路、上海站為C3級線路；江橋屬于既有京滬線的C2級車站，滬昆線的翔南線路所已改造為客專C2級車站。上海西至上海間四線并行（兩側為既有京滬線路、中間為滬寧城際線路）。

上海樞紐示意如圖1所示。

3 調度區劃方案的探討

滬寧城際上海西、光新路、上海3個車站為四線并行車站，既有京滬線、滬寧城際線同時引入。目前3站屬于京滬五臺管轄，采用TDCS設備，滬寧城際正線采用CTC設備。C3級系統全線貫通至上海站，由于既有TDCS設備均未預留與C3級列控系統及臨時限速服務器的接口，C3級列控系統與行車指揮系統和臨時限速接口只能由CTC系統實現。要求上海西、光新路、上海3站必須采用CTC設備。

上海鐵路局客專調度所新設滬寧城際調度臺，3個車站調度區劃的歸屬有以下幾種建議方案。

3.1 維持既有調度區劃

3站納入既有京滬五臺，如圖2所示。

該方案可采用TDCS與CTC中心進行信息交互，與臨時限速和RBC的信息交互通過CTC轉接。但是既有線和客運專線臨時限速的設置流程及歸檔方式不同：根據科技運【2008】151號文規定，客運專線臨時限速由中心調度員擬定臨時限速調度命令，同時調度員需要對即將執行的臨時限速命令確認激活，根據臨時限速命令驗證結果，選取并設置驗證成功的臨時限速調度命令，列控將執行情況通知CTC系統；TDCS系統的臨時限速設置流程中，中心調度員沒有與臨時限速服務器的確認流程。如果臨時限速命令由CTC轉發，調度員則需要到CTC調度臺上執行確認流程，這樣京滬五臺管轄范圍內臨時限速將分成由臨時限速服務器控制和由京滬五臺控制兩部分，給調度指揮造成混亂，給調度員工作帶來很大麻煩。

3.2 納入滬寧城際調度臺管轄

3站納入滬寧城際調度臺管轄，滬寧城際調度臺要控制滬寧城際22個車站，3個線路所。管轄范圍廣、多方向接發列車的車站較多、與既有線列車交接頻繁，再加上滬寧城際正線計劃開行80～120對動車組，車流密度大，運行速度高，行車指揮難度很大。3站納入滬寧城際調度臺，如圖3所示。

3.3 新設上海樞紐調度臺

鑒于以上兩種方案存在的問題，滬寧城際工程新設上海樞紐調度臺，將滬寧城際的南翔、花橋、上海西、光新路和上海5站以及上海虹橋站和滬杭線納入該調度臺管轄，對局內的線路統籌考慮，進行樞紐化的統一指揮。同時減少滬寧城際調度臺行車指揮的壓力，確保鐵路的高效運行。

4 與既有線銜接線路的臨時限速

上海西站與既有京滬線江橋站接軌，江橋站為既有線C2級車站，由于工程界面及工程投資的原因，江橋站尚未改造為客專列控中心。因此，上海西與江橋站線路銜接處的臨時限速命令設備無法實現自動下達，只能由兩個調度臺的調度員人工交互下達。

其實，將江橋站列控中心改造為轉換站客專列控中心，既能接受TDCS下達的臨時限速命令，又能接受臨時限速服務器下達的臨時限速命令，避免人為參與造成的失誤，提高工作效率。

5 上海西與光新路列控特殊方案

上海西與光新路站間示意如圖4所示。

（1）上海西站側線發車相應進路的補碼

上海西上行進站信號機S與光新路下行反向進站信號機XF并列設置，上海西站按既有線方式，站內為25 Hz軌道電路疊加電碼化，側線發車時發車進路無碼。

上海西側線向光新路XF口發車時，C2級車載設備收到UU碼越過出站信號機后，僅有應答器提供的線路數據，以部分監控模式進入無碼區，車載設備默認為后方第一架信號機為關閉狀態。車載模式曲線的終點為光新路XF信號機處。列車在XF信號機處都要停車，然后重新發車，嚴重影響運輸效率。對于主體化機車信號的機車，XF進站信號機前方未電碼化信息，司機僅靠信號顯示行車，信號顯示一旦受影響，可能造成列車冒進。

鑒于上述問題，上海西側線向光新路XF口發車時必須對發車進路進行補碼。

（2）應答器的特殊設置

光新路SII信號機至上海西上行進站信號機S之間的距離僅有206 m，因此SII和S信號機重復顯示。當上海西排列側向接車進路時，光新路股道發UU碼，光新路進站信號機處發送的應答器數據列車只用到光新路SII出站信號機，SII后方的數據，車載丟棄不用，而SII信號處設置無源應答器，用作定位應答器，沒有發送上海西站線路數據，會導致列車轉入部分監控模式。

要解決此問題，則需在光新路SII出站信號機處增加有源應答器，并且該有源應答器需要根據上海西站的進路信息發送數據，因此需要根據光新路和上海西兩個站聯鎖進路信息進行控制。另外，增加應答器后，車載在處理邏輯上也必須做到當列車越過SII信號機后，上海西S進站信號機關閉，列車在SII和S之間接收到HU碼，再收到UU或UUS碼后，丟棄列車在SII信號機處接收到的進路數據，因進路取消后，車站有可能改變進路，存在一定的安全問題。

根據目前客運專線技術條件，信號設備相鄰車站之間未互傳進路信息，要解決此問題需要信號設備相關的技術條件進一步優化。

6 上海至上海西站區間同頻干擾

上海西至上海站區間四線并行，線間距最小僅有4 m，并且相鄰線路為同頻區段，軌道電路存在同頻干擾。

對于僅開行動車組的線路，可以按照軌道電路載頻布置與線路別不一致的方式解決同頻干擾。根據運輸需要，4條線路不僅開行C3級動車組，還要開行C2級動車組，同時也要滿足既有主體化機車信號的機車上線條件。為滿足運輸需要，減少通過人工扳開關改頻對司機帶來的影響。結合現場線路的情況，通過橫向連接及軌道區段的特殊處理，解決通過傳導及耦合等途徑帶來的臨線干擾，建議采取如下方案。

6.1 橫向連接特殊設置

通過對橫向連接的特殊設置，解決通過傳導途徑錯誤動作機車信號和地面接收設備。

（1）完全橫向連接需連接在4個不同載頻的區段（軌道電路類型-1與-2型視為不同載頻）。

（2）完全橫向連接應在兩個不同扼流中心點分別接至兩根貫通地線。

（3）完全橫向連接必須使用BE-G型高阻抗扼流變壓器。

（4）吸上線應設置在完全橫向連接處。

（5）進站口及總回流點處應設置為完全橫向連接，采用大容量BE-G高阻抗扼流變壓器。

（6）由于線路為同方向同載頻相鄰并行，不宜設置簡單橫向連接。

6.2 軌道區段特殊設置

通過控制區段的位置關系及長度解決空間耦合途徑傳遞的干擾，根據現場數據分析，相同載頻間并行長度不應大于以下長度。

相同頻率區段并行長度L分別小于140、100、80、50 m（1 700、2 000、2 300、2 600 Hz）；不 同頻率區段并行長度L分別小于1 400、800、550、300 m（1 700、2 000、2 300、2 600 Hz）。

4種載頻并行長度與最大機車信號干擾電流關系，如圖5所示。

在以上極限長度的范圍內，干擾電流不會錯誤動作機車信號及地面接收設備。

7 上海西信號機設置及顯示方案

方案1：滬寧城際正線按客運專線的標準設置，其他正線及側線股道按既有線標準設置。

隨著客運專線技術原則的逐步完善，客運專線與既有線銜接車站的信號機設置及顯示方案有了進一步優化。上海西站城際正線信號機可按照客專信號機構設置，城際正線進站、出站信號機常態滅燈；既有京滬線正線及側線股道信號機維持既有，進出站信號機常態點燈。車站聯鎖設備按照咽喉設置“點燈按鈕”和“滅燈按鈕”兩個自復式按鈕。接發車進路執行的基本原則如下。

（1）對于常態滅燈的出站信號機，向既有京滬線及動車走行線正向發車時：

1）對于以車載信號作為行車憑證的列車，保持滅燈狀態，按自動閉塞的方式發車。

2）對于以地面信號顯示作為行車憑證的列車，經“點燈”操作點亮綠燈時，檢查出站信號機內方3個閉塞分區空閑，按照地面信號顯示行車。

（2）對于常態點燈的出站信號機，向滬寧城際正線正向建立發車時：

1）對于以車載顯示作為行車憑證的列車，辦理發車，經“滅燈”操作熄滅出站信號機紅燈，檢查出站第一離去區段空閑。

2）對于以地面信號顯示作為行車憑證的列車，辦理發車聯鎖檢查發車進路及站間空閑，點亮1個綠燈。

1.確定評價標準。課程標準對各學段的口語交際都有相應的培養目標，歸納起來我認為主要涉及三個方面：一是聽的習慣和能力；二是交際語言，如是否使用普通話，表達是否完整、有條理，語氣、語調是否適當，表達內容與角色或相關情境是否相適應；三是其他與口語交際相關的素養，如交際過程中是否做到尊重別人，注意文明禮貌，交際過程中是否表現得自信、積極、大方，具有一定的應對能力。

（3）對于常態滅燈的進站信號機，向既有京滬線股道接車時：

1）對于以車載顯示作為行車憑證的列車，進站信號機滅燈。

2）對于以地面信號顯示作為行車憑證的列車，經“點燈”操作后點亮進站信號機紅燈，辦理接車進路。

（4）對于常態點燈的進站信號機，向滬寧城際正線股道接車時：

1）對于以車載信號作為行車憑證的列車，進站信號機顯示按客運專線相關規定，對應接車進路終端的出站信號機保持滅燈狀態。

2）對于以地面信號顯示為行車憑證的列車，經“點燈”操作后點亮對應接車進路終端出站信號機紅燈，辦理接車進路。

本方案則需要城際接發車股道相對固定，以車載顯示作為行車憑證的列車向城際線發車時經“滅燈”操作一旦漏掉，以站間閉塞的方式發車勢必會對行車效率造成影響。

方案2：信號機構及顯示維持既有四顯示方式。

由于滬寧城際工程實施前，鐵道部對客運專線與既有線銜接車站的信號機設置及顯示方式，尚未給出指導性建議。因此，上海西、上海站按照維持既有四顯示方式實施。

此方案存在一定問題，常態點燈的情況下，聯鎖設備無法識別運行列車的類別及列車本身的狀態。對于以車載信號作為行車憑證的列車，無論向滬寧城際發車或其他線路發車均不存在安全問題；但對于以地面信號顯示作為行車憑證的列車向滬寧城際正線發車時，聯鎖設備無法保證以站間閉塞的方式發車，該列車在不設地面信號機的區間線路運行，只能靠加強管理，人為保證安全。

總之，由于樞紐內站場復雜，運輸需求多樣，不管哪種方案都有一定的局限。隨著各種相關設備功能的逐步完善，是否可以讓設備根據車次號等信息自動判別列車類型，減少人工干預，來確保行車安全，提高運輸效率，是值得思考的問題。