CTCS-2級列控區段車站站場改造過渡方案

項守寬

項守寬:中鐵第四勘察設計院集團有限公司 高級工程師 430063 武漢

近年來，為滿足運輸發展需要，我國已有多條既有鐵路干線進行了提速改造，又陸續開通了多條客運專線，它們均配置了CTCS-2級(簡稱C2)列車運行控制系統，控制動車組列車安全、高速、平穩運行。

在某些新建項目中，由于新建鐵路與已經開通的客運專線或既有提速干線接軌，故需要對既有車站站場及信號系統進行改造，包括行車指揮、車站聯鎖、自動閉塞、列控、集中監測等子系統。列控系統與其他子系統關系密切，CTC或臨時限速服務器下達的臨時限速命令，通過列控系統的列控中心及地面有源應答器組，發送給車載設備;客運專線車站列控中心采集區間及站內軌道電路，并將區間及站內軌道區段狀態傳給聯鎖系統，同時又通過有源應答器發送新建進路上的軌道區段名稱、長度、載頻等信息，編制低頻信息碼發給列車進路上的每個軌道區段。既有線提速車站列控中心功能相對簡單，不負責軌道電路的采集和編制低頻信息碼，僅負責向有源應答器發送C2進路上的軌道區段長度、載頻、坡度、速度等信息，而控制列車運行的低頻信息是通過繼電器編碼電路完成的。

對于CTCS-2級車站列控系統的改造，有C2方式下過渡改造和切換到CTCS-0級(簡稱C0)方式下過渡改造2種方案。工程設計時，應選用既保證安全又相對簡單和節省費用的方案。

1 方案比選

1.1 客專型列控中心過渡方案

對于采用客專型列控中心的車站，一般站內正線區段及股道軌道電路由列控中心采集，低頻信息碼由列控中心編碼。在C0方式下，無論正線區段或股道的數量或載頻發生變化，都要修改列控數據;僅有區段長度變化時，不需要修改數據。而在C2方式下，上述一切變化均會影響列控中心數據。列控中心數據修改后，需要做一系列的仿真試驗，開通前還要做聯鎖試驗，工作量較大。

因此，對于客專型列控中心，只有在正線區段或股道的數量、載頻及長度均不變，或站場改變較小、過渡步驟少時，才考慮在C2方式下過渡。

1.2 既有線型列控中心過渡方案

對于采用既有線型列控中心的車站，一般采用繼電器電碼化編碼電路。站型變化時，在C0方式下列控中心數據無需修改;在C2方式下，接發車進路長度或載頻發生變化時，列控數據需要修改;接發車進路上的軌道區段數量及長度雖有變化，但整個咽喉區及股道長度不變時，不需要修改列控中心數據。

因此，對于既有線型列控中心，無論每個道岔區段及無岔區段的長度怎么變化，只要全部的接車進路(咽喉區長度和股道長度)、發車進路的長度(咽喉區長度)沒有變化，載頻沒有變化，建議在C2方式下過渡;如果接發車進路長度有變化，但只要過渡步驟少，也可以考慮在C2方式下過渡。

1.3 過渡期間站區限速處理

按C2方式過渡時，過渡期間站場范圍內的線路允許速度可以納入臨時限速管理，也可以將其寫入列控中心報文和應答器報文。

按C0方式過渡時，站區限速采用調度命令方式下達。

2 C0過渡方案

2.1 C2與C0的等級轉換

當必須采用C0方式過渡時，需要在車站進站外方區間適當位置布置C2→C0、C0→C2等級轉換應答器組，使動車組進站前自動轉換C0模式，出站后，自動轉為C2模式，如圖1所示。

為了保證區間應答器組報文一次修改之后，能沿用到站場改造工程的結束，區間應答器組及等級轉換應答器組的數據覆蓋范圍只需達到進站信號機處，使站內站場形狀的任何改變均不會影響到區間應答器組的報文，如圖2所示。

由于LKJ控車最高速度為160 km/h，為了在級間轉換時不影響行車效率，科技運 ［2010］136號關于印發《CTCS-2級列控系統應答器應用原則(V2.0)》的通知中第3.5.1.2和3.5.1.1條規定:“等級轉換處線路最高允許速度不得大于160 km/h”，設計時將等級轉換點內方的線路允許速度調整到160 km/h或160 km/h以下。

科技運 ［2007］45號《既有線CTCS-2級列控系統車載設備技術規范》中規定:在切換點之后一定距離內應為ZPW-2000系列軌道電路，長度應大于列車從160 km/h制動到0 km/h所需的制動距離。編制列控數據時，應提供該制動距離內的全部線路數據，因為C2向C0等級轉換失敗后，如果司機未及時停車進行手動切換為C0模式，列車將會繼續按C2控制模式運行至線路數據結束的位置，一般為C0車站的進站口。據此，在確定C2向C0等級轉換位置時，需要先計算出等級轉換點處的最大常用制動距離，然后從C0車站進站口反向推算出等級轉換點位置。經各種動車組綜合測算比較后，采用較大的制動距離值。

圖1 C0/C2等級轉換應答器組布置示意圖

圖2 C0/C2等級轉換應答器組數據覆蓋范圍示意圖

2.2 需要修改報文的應答器組

由于從等級轉換執行點開始，將線路允許速度調整到了160 km/h或160 km/h以下值，按照應答器組報文冗余覆蓋的規定，圖2中L1+L2+LZ+LZ0范圍內的全部應答器組報文需要修改。

2.3 需要拆除的應答器組

C2等級方向進站口的有源應答器組保留，用作發送臨時限速報文，必須保留。

出站及進路信號機的有源應答器組處理方案是:在過渡期間，列控中心不發送報文至站內側線股道的出站有源應答器組，該應答器組將會接收LEU發送的默認報文。如果司機在股道發車時錯誤操作切換按鈕，手動切換至C2控車模式，在接收到出站有源應答器組的默認報文后，由于默認報文中包含 ［CTCS-5］包會使動車組在C0模式LKJ控車下制動。故應拆除站內出站及進路信號機的全部有源應答器組。

2.4 列控中心報文修改

1．既有線型列控中心報文處理。既有線型列控中心按C0方式過渡時，僅向進站口有源應答器組發送臨時限速報文，不發送進路信息。所以，不需要修改列控中心數據。

2．客專型列控中心報文處理。客專型列控中心按C0方式過渡時，進站口有源應答器組僅發送發車方向臨時限速報文，但由于站內軌道電路的采集及編碼是由列控中心完成的，所以，需要編制C0數據和報文。隨著站場過渡改造工程的進展，列控中心C0報文也需要同步更新。

如果由于車站的改造引起區間信號點的移動或增加分割點以錯開載頻，區間信號數據也需要同步更新至列控中心。

3 過渡結束

車站改造完畢時，需拆除C2/C0等級轉換預告應答器組，將等級轉換執行應答器組改為區間應答器組(Q)，恢復站內出站信號機及進路信號機有源應答器組，修改線路允許速度，更新列控中心數據至最終正式版本，更新受到影響范圍之內的全部區間及站內應答器組報文。至此，C2車站過渡改造工程結束。

4 結束語

需要根據站場改造具體情況，選擇C2列控系統的過渡方案。以上介紹的列控系統過渡方案的選擇方法及C0方式過渡方案的實現方法，可以作為工程設計的借鑒。

［1］中華人民共和國鐵道部.鐵建設【2009】209號．高速鐵路設計規范(試行)［S］．2009.

［2］中華人民共和國鐵道部.鐵集成【2007】124號．客運專線CTCS-2級列控系統車載和地面設備配置及運用技術原則(暫行)［S］．2007.