張維
(中國中鐵二院工程集團有限責任公司,成都 610031)
CTCS-2級列控系統車站側線發車進路電碼化相關問題研究
張維
(中國中鐵二院工程集團有限責任公司,成都 610031)
CTCS-2級列控技術成熟可靠,并在高速鐵路信號系統中應用廣泛。結合工程實際,對CTCS-2級車站側線發車進路電碼化與列控系統結合設計的相關問題進行研究,并對一離去區段(1LQ)過短情況下的電碼化補碼電路設計提出詳細的分析和說明。
車站電碼化;CTCS;ATP
采用CTCS-2級列控系統的線路,區間自動閉塞采用ZPW-2000系列無絕緣移頻軌道電路,車站采用ZPW-2000系列移頻軌道電路或25 Hz相敏軌道電路疊加電碼化。列控中心(TCC)根據列車進路和軌道區段狀態等信息,通過信號系統安全數據網實現站內和區間軌道電路的載頻、低頻信息編碼功能。列車在區間正向按自動閉塞方式追蹤運行,反向按站間閉塞方式運行,軌道電路按追蹤碼序發碼設計。車站電碼化的范圍通常包括正線正反向接車進路、正線發車進路、側線股道。
列車發車進路信號開放后,發車股道根據出站信號狀態和出站1LQ區段發碼狀態發碼,發車進路區段和出站1LQ區段發碼一致。如果1LQG長度較短,短于列車最高允許速度制動到零的常用制動距離時,辦理側線發車進路。當咽喉區的軌道區段設計為側向不發碼時,在FS模式下,ATP車載設備收到UU或UUS碼之后,列車在咽喉區道岔區段收不到碼,ATP車載設備不能接收到軌道電路信息,列車不會觸發制動,ATP車載設備以本閉塞分區前方的信號點作為停車目標點,生成制動模式曲線。當列車進入1LQ區段,如果列控車載設備收到允許通過的信息碼,則生成新的制動模式曲線,列車會經歷一個先減速后提速的過程,運行的舒適性受到明顯影響,與此同時也降低了咽喉區列車通過的效率。在PS模式下,動車組發車進入1LQ區段時,其運行速度可能會超過以1LQ前方通過信號機為目標制動距離的速度要求,影響行車安全。為防止上述情況的發生,1LQ長度應滿足發車時最高速度制動到零的最大常用制動距離要求。
在ATP車載設備控車情況下,側線發車時,車載設備收到UUS碼以80 km/h初速度制動到0 km/h的制動距離L,可以參照以下公式,結合工程實際數據計算確定,并應取不同類型動車組(含不同型號列控車載設備)計算值的最大值。

式中:L1—動車組從初速度制動到0 km/h的最大制動距離;
L2—動車組按初速度運行4 s的走行距離;
L3—列車安全防護距離,以120 m計。
通過以上公式計算,在0‰的坡道情況下,目前工程設計L一般取800 m為參考邊界條件。在1LQ長度過短(<800 m)情況下,若條件允許,可以考慮調整1LQ的長度,兼顧ATP控車效果、列車追蹤時分、通過效率等因素,結合列控方案及行車牽引計算,最終確定滿足要求的1LQ長度。
咽喉區中的軌道區段,當設計為側向不發碼時,如果不能通過調整1LQ的長度滿足列車制動距離要求,列控系統在咽喉區的軌道區段按照1LQ補充發碼,以滿足列車制動距離的要求。當因條件所限,不能實現補碼時,股道降級發送UU碼。
此外,在PS模式下,如果側線發車進路無碼區長度超過1500m,列車會觸發制動,可以采用補碼或優化信號設備平面布置的方法,使無碼區長度小于1500m。
通過上文的討論,下面介紹CTCS-2級列控側線發車進路按照1LQ補碼的電路設計。如圖1所示,某客運專線列車辦理X3側向發車進路,而1LQ長度過短,不足500 m,不能滿足列車制動距離的要求,電碼化電路中,設計在站內發車進路的AG和BG軌道區段補充發碼,碼序和X1LQG相同。

圖1 信號設備平面局部布置示意圖
在列控中心的驅動采集板中增加BMJ(補碼繼電器)的驅動與采集信息碼位。如圖2所示,在電碼化電路中將XIFMJ和SNJMJ之間串接入BMJ接點條件,利用XIFMJ后接點連接BMJ中接點、SNJMJ中接點連接BMJ后接點,保持FMJ和JMJ繼電器之間發碼互切關系。側線發車時,信號機開放,XIFMJ保持失磁落下,列控中心驅動BMJ勵磁吸起。當列車壓入BG區段時,BMGCJ勵磁吸

圖2 側線發車進路電碼化補碼電路
起,發送盒同時向BG和AG發碼,實現預疊加電碼化。當列車壓入AG區段,發送盒保持向AG發碼,直到列車壓入1LQ,列控中心控制BMJ失磁落下,站內發碼結束。通過上述改進的電碼化電路,在站內發車進路最末兩個區段BG和AG補碼,可以在制動模式曲線降速前及時補碼,使ATP車載設備提前收到有效行車碼,列車按新的模式曲線運行,提高了行車效率及旅客乘坐的舒適性。
1LQ區段長度應滿足列車制動距離的要求,不能合理調整1LQ區段長度時可采用站內補碼或將股道降級發碼方案。本文對1LQ區段長度過短情況下CTCS-2級車站側線發車進路電碼化與列控系統結合的電路設計作了較為詳細的分析及說明,目前該改進電路已成功應用于福廈線、廣西沿海鐵路等實際的工程項目中,對于既有線CTCS-2 級改造及客專復雜大站的電碼化設計具有一定的參考意義。
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The CTCS-2 train control technology is mature and reliable, and it is widely used in high- speed railway signaling systems. This paper studies the related issues about the design of siding departure route coding combined with the CTCS-2 train control system in actual applications. Moreover, it puts forward the detailed analysis and description of the complementary coding circuit design when the length of the fi rst departure section (1LQ) is very short.
in-station coding; CTCS; ATP
10.3969/j.issn.1673-4440.2015.02.003
2014-11-04)