合福高鐵引入合肥樞紐列控系統等級轉換方案探討

韓永強

（中鐵第四勘察設計院集團有限公司，武漢 430063）

合福高鐵引入合肥樞紐列控系統等級轉換方案探討

韓永強

（中鐵第四勘察設計院集團有限公司，武漢 430063）

通過對樞紐內各線間相互銜接關系的梳理，并結合CTCS-2與CTCS-3級列控系統等級轉換原則，提出動車組在合肥西合福場與寧西場跨合福線和合武繞行線運行的3種等級轉換方案。并且對3種等級轉換方案進行深入細致的分析探討，總結出各方案的優缺點。為將來新建高速線路引入樞紐后動車組跨線運行時不同等級列控系統之間等級轉換提供幾種解決方案及思路。

樞紐；跨線運行；列控系統；等級轉換

1 工程概況

合福高鐵自合肥北城站引入合肥樞紐，經合肥西合福場、合肥南線路所、合肥南合福場后，一路南下，跨越江西省和福建省，并最終接入福州樞紐福州站。合福高鐵引入合肥樞紐涉及相關的車站包括合肥北城站、合肥西（合福場、寧西場）、合肥南線路所、合肥南（合福場、滬漢蓉場）、合肥南動車運用所。合肥樞紐示意如圖1所示。

2 問題分析

通過圖1可以很清晰的看出，合福高鐵引入合肥樞紐后，通過聯絡線直接與合肥北城站（屬合蚌客專線）、合肥西寧西場（屬合武繞行線）、合肥南滬漢蓉場（屬南環線）、合肥南動車所相銜接。其中，長安集站經合肥南滬漢蓉場至肥東站（南環線），桃花店經合肥西寧西場至長安集站（合武繞行線），均采用CTCS-2（以下稱C2）級列控系統；合肥北城站為合蚌客專正線車站，采用CTCS-3（以下稱C3）級列控系統，且都已開通運營。然而合福高鐵采用C3級列控系統。所以合福高鐵與其相銜接的各條線路之間的列控系統等級不盡相同。

因此，為了滿足動車組能在樞紐內跨線運行，就必須解決好合福高鐵與其他相銜接線路之間的列控系統等級轉換問題。

3 解決方案

經過對合肥樞紐內各條相銜接線路實際情況的調查分析研究，并結合C2級與C3級列控系統級間轉換原則[1，2]，提出以下方案來解決合肥樞紐內合福高鐵與其他相銜接線路之間的列控系統等級轉換問題。

1）合福高鐵與合蚌客專

合福高鐵的合肥西合福場經中繼站0接入合蚌客專的合肥北城站。由于合福高鐵與合蚌客專都是采用C3級列控系統，因此合福高鐵與合蚌客專線間無需設置等級轉換點。

2）合福高鐵與合肥樞紐南環線

合福高鐵的合肥南合福場與南環線的合肥南滬漢蓉場通過場間聯絡線相銜接。由于兩場之間的場間聯系進路無列車進路，因此合福高鐵與南環線間無需設置等級轉換點。

圖1 合肥樞紐示意圖

3）合福高鐵與合肥南動車所

合福高鐵的合肥南合福場與合肥南動車所通過動車走行線相銜接。由于合肥南合福場與合肥南動車所間采用調車方式進出段，因此也無需設置等級轉換點。

4）合福高鐵與合武繞行線

合福高鐵的合肥西合福場與合武繞行線的合肥西寧西場通過場間聯絡線相銜接。合福場S4出站信號機可通過107#道岔定位并經過場間聯絡線向寧西場進行發車作業，而寧西場X/XF口可通過209#道岔反位并經過場間聯絡線向合福場4G進行接車作業。合福場與寧西場場聯示意如圖2所示。由于合武繞行線采用C2級列控系統，合福高鐵采用C3級列控系統，而且合福場與寧西場的場間聯絡線只有59 m，不滿足C2/C3級列控系統等級轉換點的設置要求。因此為了滿足動車組跨線運行的需求，合福高鐵與合武繞行線之間的等級轉換點設置方案如下。

圖2 合武繞行線C3→C2等級轉換點設置示意圖

1）方案一：C2/C3等級自動轉換一

如圖2所示，由于場間聯絡線只有59 m，不具備進行等級轉換的條件。因此自動等級切換必須在合武繞行線正線上進行C3→C2等級轉換，這就需將寧西場聯鎖納入合福RBC1管轄，且GSM-R無線覆蓋必須滿足條件。

因此，合福場聯鎖將S4→D207的進路信息發送至合福RBC1，寧西場聯鎖將D207→X或D207→XF進路信息及區間區段狀態均發送至合福RBC1，合福RBC1組合成一個完整的進路信息，且根據進路信息和區間區段狀態發送行車許可。

合武繞行線上C3→C2等級轉換點設置具體如下：

下行線：將B131應答器組作為C3→C2的反向預告點（FYG-3/2），B117應答器組作為C3→C2的反向執行點（FZX-3/2）。

上行線：將B148應答器組作為C3→C2的正向預告點（YG-3/2），B134應答器組作為C3→C2的正向執行點（ZX-3/2）。

合武繞行線上C3→C2等級轉換點設置如圖2所示。

又由于C3→C2等級轉換時，為使列車能以最大線路速度和C2最大允許速度通過C3/C2級轉換邊界，就需要在C2級區段從RBC得到的C3級行車許可向C2級區域延伸至少一個完整常用制動距離[3]。而C3→C2等級轉換點處線路最高允許速度為120 km/h，按線路實際約-7‰坡度考慮，經計算此處一個完整常用制動距離約1 400 m，因此，合福RBC1數據范圍應描述至下行線93信號機（距級間轉換點2 464 m）和上行線116信號機（距級間轉換點1 806 m）處。

按照上述方案設置C3→C2等級轉換點后，動車組跨線運行時列控系統等級轉換模式如下：

合武繞行線合肥方向裝備C3級車載的動車以C2方式進入合福場4G后，繼續以C2等級向福州方向發車，在合福場SGF、SG口處呼叫合福RBC1，并在區間通過合福線已經設置的C2→C3等級轉換點轉入C3等級運行。

合福線福州方向裝備C3級車載的動車以C3方式接入合福場4G后，若跨線到合武繞行線運行，則以C3等級發車，在寧西場X、XF口外方轉為C2等級運行；若繼續往合福線運行，則以C3等級運行。

2）方案二：C2/C3等級自動轉換二

當合肥西合福場進站應答器組BSGF、BSG的有源應答器描述接車至4G的進路時，在其應答器報文中添加C3→C2的預告信息；再將C3→C2的執行信息添加在出站應答器組BX4的無源應答器報文中。C3→C2等級轉換點設置如圖3所示。

圖3 合肥西合福場C3→C2等級轉換點設置示意圖

按照上述方案設置C3→C2等級轉換點后，動車組跨線運行時列控系統等級轉換模式如下：

合武繞行線合肥方向裝備C3級車載的動車以C2方式進入合福場4G后，繼續以C2等級向福州方向發車，在合福場SGF、SG口處呼叫合福RBC1，并在區間通過合福線已經設置的C2→C3等級轉換點轉入C3等級運行。

合福線福州方向裝備C3級車載的動車以C3方式接入合福場4G，并通過地面應答器組BSGF、BSG發送C3→C2的預告信息報文，再由出站應答器組BX4的無源應答器發送C3→C2的執行信息報文轉入C2等級。如跨線往合武繞行線方向運行，則繼續以C2等級運行；如繼續向合福正線運行，則需通過合福RBC1和合蚌RBC2切換點后，利用在中繼站0區間設置的C2→C3等級轉換點（該點距離合肥西合福場約18.5 km）轉入C3等級運行。

3）方案三：C3→C2等級人工轉換

合武繞行線合肥方向裝備C3級車載的動車以C2方式進入合福場4G后，繼續以C2等級向福州方向發車，在合福場SGF、SG口處呼叫合福RBC1，并在區間通過合福線已經設置的C2→C3等級轉換點轉入C3等級運行。

合福線福州方向裝備C3級車載的動車以C3等級方式接入合福場4G后，若跨線到合武繞行線運行，則需在合福場4G停車后由司機手動切換至C2等級，再以C2等級進入合武繞行線運行；若繼續往合福線運行，則以C3等級運行。

另外，在方案二和方案三的前提下，合肥西合福場與寧西場之間辦理跨線接發車作業流程如下：

由合福場S4出站信號機至寧西場X/XF口的發車作業。合福場聯鎖辦理由S4至場聯分界點的發車進路，將進路信息發送至合福場列控中心；寧西場聯鎖辦理由場聯分界點至X/XF的發車進路，將進路信息發送給寧西場列控中心。寧西場列控中心通過信號安全數據網將場聯分界點至X/XF進路信息發送至合福場列控中心，由合福場列控中心合成發車進路后，控制BS4有源應答器組發送相應的發車進路報文及軌道電路發碼。

由寧西場X/XF至合福場4G的接車作業。寧西場聯鎖辦理由X/XF至場聯分界點的接車進路，將進路信息發送至寧西場列控中心；合福場聯鎖辦理由場聯分界點至4G的接車進路，將進路信息發送給合福場列控中心。合福場列控中心通過信號安全數據網將場聯分界點至4G的進路信息發送至寧西場列控中心，由寧西場列控中心合成接車進路后，控制BX/BXF有源應答器組發送相應的接車進路報文及軌道電路發碼。

通過上述介紹可以看出，3個方案各有優缺點，具體如下。

方案一：該方案優點是可以實現C2/C3級間自動轉換；缺點是既需要改造寧西場聯鎖軟件和修改合武繞行線部分應答器報文，又需要把寧西場納入合福RBC1管轄并且擴大GSM-R無線覆蓋范圍。

方案二：該方案優點是可以實現C2/C3級間自動轉換；缺點是由合福場4G發車向合福正線為C2等級運行，且需要在距合肥西合福場較遠處（約18.5 km）的C2→C3等級轉換點轉入C3等級運行。

方案三：該方案優點是簡單且設備修改量??；缺點是需人工手動進行C3→C2等級切換。

最后，經過從等級轉換方式、對既有線路行車影響、既有設備修改數量及范圍等角度進行綜合比選，并與相關單位溝通后，決定將上述方案三作為動車組跨合福線與合武繞行線運行時等級轉換的解放方案。

4 結束語

從動車組在合肥西合福場與寧西場跨合福線和合武繞行線運行的實際需求出發，結合工程實際情況以及列控系統等級轉換的相關規范要求，提出了3種可行的等級轉換方案，且分析出各方案的優缺點。并從等級轉換方式、對既有線路行車影響、既有設備修改數量及范圍等角度進行綜合比選，選出方案三為最適合本次工程動車組跨線運行的列控系統等級轉換方案。同時，也為將來新建高速線路引入樞紐后動車組跨線運行時不同等級列控系統之間等級轉換提供了幾種解決方案及思路。

[1]科技運[2010]136號 CTCS-2級列控系統應答器應用原則（V2.0）[S].

[2]科技運[2010]21號 CTCS-3級列控系統應答器應用原則（V2.0）[S].

[3]科技運[2008]34號 CTCS-3級列控系統總體技術方案[S].

Combining with CTCS-2/CTCS-3 level transition principles, the paper proposes three transfer schemes for the EMU operating between He-Fu yard and Ning-Xi yard in Hefeixi railway station through analyzing the relationship between different railways in the junction station, and summarizes the advantages and disadvantages of the schemes through deep analysis, for providing several ideas for implementing level transition when trains operating across lines with different train control systems in the junction station.

junction station; operation across lines; train control system; level transition

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.03.002

2015-03-23）