客運專線動車組出入段列控方案思考

謝靜高

*中鐵第四勘察設計院集團有限公司 高級工程師,430063武漢

在鐵路客運專線建設中,動車段及走行線是客運專線的重要組成部分,其運輸作業特點與客運專線正線不完全相同,列控系統如何與動車組出入段作業相適應是客運專線建設中必須思考的問題。

1 動車段 (所)及動車走行線站場、線路設計情況及作業特點

1.1 站場、線路設計情況

按照鐵道部總體規劃,全路擬定建成北京、上海、廣州、武漢 4個動車段及 30多個動車運用所。動車段一般按二級四場布置,入段設主存車場,后部為檢修庫,在檢修庫兩側布置 2個輔助存車場,如圖 1所示;動車運用所按二級二場布置,入段設存車場,后部為檢修庫。動車段的主存車場一般有50～60股道,小型動車運用所存車場一般為 10股道左右,較大的動車運用所存車場可能有 30股道左右。

根據地形條件,各動車段 (所)與相鄰車站間的動車走行線長度不同,較短的只有 1～2km左右,較長的達到 8～10 km。

1.2 作業特點

動車段 (所)及動車走行線主要完成動車組的入段 (所)存放和檢修作業,具有以下的作業特點和要求。

圖1 動車段站場布置示意圖

1.動車走行線線路設計速度一般為 120 km/h。

2.動車組進、出動車段 (所)存車場既可以按列車方式辦理,也可按調車作業方式辦理,以滿足動車組進、出動車段 (所)能力要求為原則。

3.在動車段內,動車組由存車場至檢修庫或輔助存車場一般采用調車作業方式,不允許從檢修庫線直接接、發動車組。

4.動車段 (所)動車組出入段進路上的道岔最小轍叉號為 1/9,道岔側向限速 30 km/h。

5.在動車段 (所)入口處的動車走行線上,一般設有動車組踏面診斷監測裝置,對入段動車組進行踏面診斷監測。為保證踏面診斷監測的準確性,動車組運行速度不得超過 10～15 km/h。

6.動車段存車場一股道可能停放1列16輛編組的動車組,也可能同時停放2列 8輛編組的動車組。

2 既有提速線路動車組出入段方案

既有 200 km/h提速線路的動車運用所一般是利用既有客車整備所改建而成,動車運用所與相鄰車站間一般都沿用了既有列車出入庫方式,即動車組出入段采用調車作業方式。

3 客運專線動車組出入段列控方案

3.1 動車組出入段列控方案及設備配置比較

根據 CTCS總體技術方案和客運專線動車組出入段作業特點及運輸需求,動車組出入段可采用的列控方案及設備配置有如下幾種。

方案一:動車組出、入段均采用 CTCS-2級列控系統的完全監控模式。動車段主存車場股道設ZPW-2000軌道電路或 25 Hz相敏軌道電路疊加移頻電碼化,動車段在主存車場的進、出站信號機處設有源/無源應答器組,動車段主存車場設列控中心設備 (TCC)。

方案二:動車組入段采用 CTCS-2級列控系統的完全監控模式,出段采用 CTCS-2級列控系統的部分監控模式,列車越過出站口后轉為完全監控模式。動車段主存車場股道設 ZPW-2000軌道電路或25 Hz軌道電路疊加移頻電碼化,動車段主存車場的進站信號機處設有源/無源應答器組,主存車場的股道出站信號機處不設應答器,動車段主存車場設列控中心設備 (TCC)。

方案三:采用調車作業方式,動車組最高運行速度為 40 km/h。

方案四:采用 LKJ控制方式,動車走行線、主存車場股道設 ZPW-2000移頻軌道電路或電碼化。

方案五:采用司機駕駛模式,地面可不設ZPW-2000移頻軌道電路和應答器,動車組完全由司機控制。

3.2 動車組出入段列控方案建議

結合京津、武廣、鄭西、廣深港等客運專線工程的建設情況,從安全、經濟、實用、可行、合理等方面綜合考慮,客運專線動車組出入段列控方案建議如下。

1.對于動車段 (所)與相鄰車站間的動車組走行距離較短、走行線數量較多、能滿足動車組出入段能力需求時,動車組出入段推薦采用調車作業方式,即上述方案三。

2.對于動車段 (所)與相鄰車站間的動車組走行距離較長、走行線數量較少、動車組出入段能力要求大時,推薦動車走行線及動車段 (所)主存車場的接、發車進路設計 CTCS-2級列控系統。動車組入段 (所)采用 CTCS-2級完全監控模式進入動車段主存車場股道,停車后再轉入調車模式或人工控制駕駛模式進入檢修庫或輔助存車場;出段(所)采用 CTCS-2級部分監控模式,動車組進入走行線后轉為完全監控模式,即上述方案二。

4 采用 CTCS-2級列控系統出入段時應注意的問題

1.道岔側向限速及動車組踏面診斷限速與CTCS-2級列控系統的適應性。根據 CTCS-2級列控系統技術條件和系統功能,CTCS-2級列控系統經道岔側向的最低監控限速為 45 km/h,與 9號道岔側向限速和動車段 (所)入口處的動車組踏面診斷監測裝置限速要求不適應。雖然可以采用應答器提供線路限速,但當應答器信息接收失敗或應答器丟失時,列控車載設備將自動轉為部分監控模式,生成的 NBP為 50 km/h,超出了要求的限速值,不符合故障-安全原則。因此,對于新建的動車段(所),建議站場設計時,將動車段存車場動車組出入段進路上道岔的最小轍叉號改為 1/12,動車組踏面診斷監測裝置不要設在動車段 (所)入口處的動車走行線;對于已建成的動車段,若動車組出入段進路上的道岔最小轍叉號為 1/9,動車段(所)入口處的動車走行線上設有動車組踏面診斷監測裝置時,建議在運輸作業站細中做出相應的限速規定,并在相應的位置設提示標志牌,由司機人工限速保證行車安全。

2.動車段存車場股道有效長與 CTCS-2級列控系統的適應性。按照目前 CTCS-2級列控系統的要求,站內停車應設置 50m的安全防護距離,傳統的股道有效長計算辦法已不能適應列控系統的控車要求,因此,進行動車段 (所)設計時,應結合 CTCS-2級列控系統的特點和動車組停放需求考慮存車場股道有效長。不同情況下存車場最短股道有效長及設備布置如圖 2、圖 3所示。在正常接車情況下,動車段 (所)存車場一股道接 1列 16輛編組的動車組時,最短股道長度不得小于 485 m;一股道接 2列 8輛編組的動車組時,最短股道長度不得小于 550 m,如果受場地限制,不能滿足550m時,可通過運輸作業規定,適當縮短存車場股道有效長,但最短不得小于 515 m。

圖2 一股道接 1列 16輛編組動車組

圖3 一股道接 2列 8輛編組動車組

5 結束語

為了又好又快的建設客運專線,在動車組出入段列控系統設計中應充分考慮其運輸作業的特殊性,在保證動車組出入段作業安全的前提下,提高運輸能力。

以上是在武廣、鄭西客運專線建設工作中的一點體會和思考,以期待對我國客運專線的建設和運營提供實用的參考價值。

[1］ 科技運[2008]34號.CTCS-3級列控系統總體技術方案[S].中華人民共和國鐵道部,2008.

[2］ 鐵集成[2007]124號 .客運專線 CTCS-2級列控系統配置及運用技術原則(暫行)[S].中華人民共和國鐵道部,2007.