中川機場站股道應答器設置問題分析及對策

楊軍

（蘭州鐵路局電務處，甘肅 蘭州 730000）

中川機場站股道應答器設置問題分析及對策

楊軍

（蘭州鐵路局電務處，甘肅 蘭州 730000）

應答器是CTCS-2級列控系統的重要組成部分，用于向CTCS-2級列控系統車載設備傳輸定位信息、線路參數、臨時限速等信息。針對中川鐵路中川機場站B點應答器設置位置及運營過程中存在的問題進行了研究分析，提出了解決方案。

盡頭式應答器；存在問題；整治方案

新建蘭州至中川機場鐵路是蘭州至張掖快速客運通道的重要組成部分，是為貫徹落實西部大開發戰略、加快甘肅經濟社會發展、拓展蘭州城市發展空間、滿足中川機場快速集疏需要而確定建設的重大鐵路項目。這條鐵路從蘭州西客站引出，蘭州西至福利區利用既有蘭新線，動車組按既有線線路允許速度運行。中川鐵路自福利區站與蘭新線接軌，動車組須經過福利區站道岔側向進入中川鐵路。全線設陳官營、福利區、西固、蘭州新區、中川機場5個車站，黃羊頭線路所1處。中川鐵路全線采用CTCS-2級列控系統，區間設計算機編碼控制ZPW-2000系列軌道電路及地面通過信號機，采用分散自律調度集中CTC系統，聯鎖設備采用二乘二取二硬件安全冗余結構的計算機系統，各新建車站正線及列車進路采用與區間同制式的計算機編碼控制的ZPW-2000機械絕緣節軌道電路。全線各站設智能電源屏、信號集中監測系統、綜合防雷系統等。

CTCS-2級列控系統為車地一體化的列車運行控制系統，是基于軌道電路和點式設備傳輸信息，并采用目標距離連續速度控制模式監控列車安全運行的列車運行控制系統。主要由軌道電路、應答器、列控中心、ATP等設備組成。其中，應答器用于向CTCS-2級列控系統車載設備傳輸定位信息、線路參數、臨時限速等信息。由于傳送信息量較大，應答器經常成組運用，構成應答器組。從應答器工作性質分有源和無源應答器兩種。從功能上分區間應答器組、中繼站應答器組、等級轉換應答器組、車站應答器組和盡頭線應答器組等類型。

1 中川機場站應答器設置情況

中川機場站作為中川鐵路的盡頭站，依據《CTCS-2級列控系統應答器應用原則 （V2.0）》（科技運〔2010〕136號），設置了A、B、C點應答器。動車組采用CTCS-2級完全監控模式駛入中川機場站IG、IIG股道，股道有效長組成如圖1所示，其中IG、IIG股道有效長均為350m，同時滑動擋車器距終端信號機為100m，各股道均能滿足動車組安全停車要求，停車標設置在距終端信號機70m處。

圖1 中川機場應答器布置示意

2 盡頭車站應答器設置原則及原有

2.1 盡頭車站A、B、C點應答器設置原則

《CTCS-2級列控系統應答器應用原則（V2.0）》（科技運〔2010〕136號）關于盡頭車站應答器設置規定如下：

1）A點應答器組按進站信號機處有源應答器組的設置要求、報文定義和線路數據進行描述，并將其ETCS-5包中對C點應答器的鏈接反應設置為緊急制動。

2）在股道中間適當地點設置B點無源應答器，該應答器組設置及數據描述可使列車能越原A點應答器組獲得的控制停車點，在B點以不超過20km/h的速度繼續前行并到達停車點，且應保證列車正常情況下不得越過C點。

3）在股道末端適當地點設置C點絕對停車應答器組，該應答器組包含目視行車危險信息、絕對停車信息包和調車危險信息包。C點距滑動擋車器應滿足-5‰坡道時20km/h到0的緊急制動距離。”

2.2 盡頭車站A、B、C點應答器設置原由

隨著高鐵和城際鐵路建設，出現了盡頭車站設置的問題，成都至都江堰鐵路項目青城山和公園站盡頭式車站由于受到城市地域、拆遷、工程造價等條件限制，車站到發線較短，停車標設于線路的端頭，列控制動的安全保護距離按60m設定，在該情況下難以停靠在停車標位置，影響旅客乘降。為此，經原鐵道部運輸局和列控設備專家研究，在確保列車安全的前提下，列控系統采取特殊措施與之適應，在盡頭式車站設置了A、B、C應答器：

1）A點應答器組按進站信號機處有源應答器組的設置要求、報文定義和線路數據進行描述。

2）在股道中間適當地點設置B點無源應答器。其作用是提高列車精度，并虛擬一定范圍的線路數據，保證列車能越原A點應答器組獲得的控制停車點，在B點以不超過20km/h的速度繼續前行并到達停車點，且應保證列車正常情況下不得越過C點。

3）在股道末端適當地點設置C點絕對停車應答器組，該應答器組包含目視行車危險信息、絕對停車信息包和調車危險信息包。C點距滑動擋車器應滿足-5‰坡道時20km/h到0的緊急制動距離。

其中B、C點應答器的作用為：提高列車定位精度；虛擬一定范圍的線路數據，挑開按盡頭車站進站信號機外A點應答器數據控車的模式曲線，使列車能夠繼續前行至設定的停車點。為防止動車組前行的非正常冒進信號，B點限定了20km/h速度，并在距離各股道盡頭信號機30m處設置C點應答器組，以保證該情況下的行車安全。設置B、C點應答器后的制動效果如圖2所示。

圖2 盡頭式車站列控系統示意

以上規定解決了當站場股道常規布置不符合停車要求的盡頭車站，動車難以停靠在停車標位置的問題。

3 中川機場站股道應答器設置存在問題及原因分析

在中川鐵路動態試驗及聯調聯試過程中，動車組在中川機場站IG、IIG下行進站停車，列車經過股道B點應答器組時速度高于20km/h，存在以下問題：一是與 《CTCS-2級列控系統應答器應用原則（V2.0）》（科技運〔2010〕136號）中3.9.1.2條規范不符；二是由于動車組速度過高，動車組司機對標停車時，動車組減速過快，甚至有緊急制動情況的發生，造成乘客感覺不適，不符合“以人為本、旅客至上”的服務宗旨。三是可能存在動車組無法對標停車，影響旅客乘降。

由于中川機場站的股道滿足正常停車要求，B點應答器未虛擬一定范圍任何數據，僅僅提供線路里程等輔助信息，實際上中川機場站的股道B點應答器現作為定位應答器使用，因此，動車組通過B點應答器時速度大于20km/h。

4 整治方案及對比分析

按 《CTCS-2級列控系統應答器應用原則（V2.0）》（科技運〔2010〕136號）第3.9.1.2條“在B點以不超過20km/h繼續前行并到達停車點”的規定整改研究方案如下：

方案一：原B點應答器位置不變，設置限速。目前中川機場站B點應答器設置在股道中間距終端信號機為175m，保持原B點應答器位置不變，根據《CTCS-2級列控系統應答器應用原則（V2.0）》（科技運〔2010〕136號）第3.9.1.2條“在B點以不超過20km/h的速度繼續前行并到達停車點”要求設置限速。

優點：站場設備及原有應答器位置保持不變，通過設置限速，保證在通過B點應答器時速度小于臨時限速。這樣即節約了成本，又減少了施工改造對既有設備和運輸安全生產的影響。

缺點：一是若從管理制度上進行卡控，需人為設置臨時限速。《CTCS-2級列控系統臨時限速服務器技術規范》和《鐵路技術管理規程（高速鐵路部分》規定，列控限速按檔分為不同的限速等級，最低為45km/h。由于該限速較低，臨時限速無法通過臨時限速服務器下達，需要調度所通過下發調度命令進行限速，這樣會造成動車組在股道運行時間延長，影響運輸效率。二是若由設備進行卡控，需修改應答器數據設置限速。動車組的制動曲線將被分成2段，一方面不利于動車組司機的操作，可能存在動車組緊急制動的安全風險；另一方面不利于動車組平穩運行，影響乘客的舒適度，不符合鐵路安全優質的服務理念。

方案二：移動B點應答器位置。為滿足《CTCS-2級列控系統應答器應用原則（V2.0）》（科技運〔2010〕136號）第3.9.1.2條“在B點以不超過20km/h的速度繼續前行并到達停車點”的要求，由于股道有效長度滿足動車組停車要求，可將B點應答器的位置移至動車組運行速度20km/h及以下的區域內。經過多次現場試驗，動車組采用CTCS-2級完全監控模式駛入中川機場站IG、IIG股道，200H型動車組在距終端信號機99米的位置速度為20km/h左右，200C型動車組在距終端信號機150m的位置速度為20km/h左右。為保證動車組行車安全，根據現場試驗可知，將B點應答器設置在終端信號機99m～70m （停車標位置）內均可滿足 “在B點以不超過20km/h的速度繼續前行并到達停車點，且能保證列車正常情況下不越過C點絕對停車應答器組”的規范要求。

優點：一是現場實施后，動車組經過B點應答器時，運行速度符合應答器應用原則中“在B點以不超過20km/h的速度繼續前行并到達停車點”的要求，行車速度控制曲線不變，不影響運輸效率。二是由于行車速度控制曲線不變，動車組勻速減速穩定運行，不會造成動車組緊急減速，會保證旅客乘車的舒適度，符合鐵路以人為本的運輸服務理念。

缺點：一是本方案需要對現場應答器組進行移設，同步對列控軟件及數據進行修改，不僅需要大量的人力和資金投入，組織做好設計變更、施工監管配合、施工驗收、聯鎖試驗、仿真試驗及聯調聯試等工作，而且還存在既有線施工安全風險，干擾正常的運輸生產秩序。二是由于中川機場站C點應答器已經預防列車冒進等問題，因此B點應答器對制動曲線及動車停車沒有任何作用，僅有提高停車精度的作用，若按該方案移設B點應答器，由于設置B點應答器距離停車點較近，提高停車精度的定位作用將會大大削弱。

5 方案研究建議

綜上所述，方案一符合規范要求，但使動車的制動曲線分成2段，相當于人為設置限速，行車速度突降，不利于行車控制，會降低旅客乘坐舒適度，另外該限速較低，B點應答器距停車標為105m，造成停車制動時間延長，影響行車效率；方案二符合規范要求，將B點應答器應設置在距終端信號機99m至70m（停車標位置）范圍內，距停車標較近，僅有的定位作用不太明顯，對行車效率、行車控制不受影響。結合中川鐵路運營實際，宜采用方案二，移設B點應答器位置，在滿足規范的情況下，更符合運營需求。

［1］ 林瑜筠，譚麗，涂序躍，魏艷.高速鐵路信號技術［M］.北京：中國鐵路出版社，2012.4.

［2］ 中國鐵路總公司.CTCS-2級列車運行控制系統［M］.北京：中國鐵道出版社,2013.12.

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

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