CTCS-2級列控系統中UU和UUS碼控制邏輯分析

邢 毅

（北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070）

ETCS-1級列控系統是一個基于應答器傳輸控制信息的點式控制系統。地面主要包括聯鎖、軌旁電子單元、應答器、計軸或軌道電路等設備。計軸或軌道電路主要是檢查軌道空閑狀態和列車完整性。聯鎖根據軌道空閑狀態，依據調度人員行車指揮指令，控制道岔、信號機、軌道鎖閉排列進路，并通過軌旁電子單元控制應答器發送相應的列車控制信息。地面發送給列車的控制信息，主要是行車許可[ETCS-12]、線路坡度[ETCS-21]、線路速度[ETCS-27]等線路參數。其中行車許可信息[ETCS-12]包含列車運行的目標距離、列車目標點開口速度、目標點到危險點的距離等信息。因此，在ETCS-1級列控系統中地面每一架信號機處均設置有源應答器，聯鎖通過軌旁電子單元控制有源應答器發送控制信息。其中道岔側向限速等信息均是通過接近區段應答器發送的線路速度信息控制。車載系統僅根據應答器發送的控制信息控制列車運行。

ETCS-2級列控系統是基于無線通信控制列車運行的控制系統。其與ETCS-1級列控系統相比，增加了無線閉塞中心，通過該系統實現車地實時雙向通信，連續給列車發送行車許可信息。地面應答器基本是無源應答器，主要是列車定位作用。該系統無線閉塞中心根據聯鎖進路信息和自身存儲的線路參數，根據列車發送的位置報告，實時給列車發送行車許可[ETCS-15]、速度、坡度、分相區等線路參數。列車控制方式與ETCS-1級基本一致。

ETCS-1級和ETCS-2級列控系統中，車載邏輯相對一致，對于道岔側向速度控制，均是通過地面應答器報文或者RBC發送的無線消息中線路速度[ETCS-27]確定。對于車載設備不區分進路是道岔側向還是直股。ETCS-1級列控系統，列車控制曲線雖為開口曲線，但開口速度由地面應答器報文提供。

我國自主創新的CTCS-2級列控系統是一個點式和連續式結合的系統。CTCS-2級列控系統是在充分考慮結合既有線路升級改造的基礎上設計的。CTCS-2級列控系統在原有的聯鎖系統、行車指揮系統、軌道電路基礎上，地面通過增加應答器和列控中心，給列車發送線路參數，車載增加ATP超速防護系統，根據地面軌道電路低頻信息和應答器發送的線路參數控制列車運行。CTCS-2級列控系統與ETCS-1級列控系統相比，通過軌道電路低頻信息可以實時連續的傳送行車許可。但為了降低投資和實施難度，CTCS-2級列控系統區間基本不設置有源應答器，均是通過無源應答器發送正線固定的線路參數。僅在進站、出站等處設置有源應答器，發送進路參數和臨時限速信息。

在進行車站接發車作業時，因區間沒有設置有源應答器，列車在接近區段不能獲取前方車站聯鎖排列的進路信息，也無法獲取進路限速、進路長度等控制信息。列車只能通過軌道電路信息U2、U2S、UU和UUS判定列車改變運行方向，前方經道岔側向運行。為實現列車一次連續模式控制曲線，CTCS-2級列控依靠地面和車載一體化設計思路，在地面軌道電路發碼確保安全的前提下，車載設備對UU和UUS碼行車許可信息采用開口速度控制的方式，車載按照UU碼目標點開口速度為45 km/h，UUS碼目標點開口速度為80 km/h，在進站/出站信號機處收到有源應答器發送的進路信息后，生成道岔側向接發車進路閉口控制曲線，實現CTCS-2級列控系統道岔側向列車運行的控制。

在既有的普速鐵路信號顯示規范中，對UUS定義只是明確“列車經過18號及以上道岔側向位置，次一架信號開放且該信號防護的進路經道岔的直向位置或18號及以上道岔的側向位置”，列車運行的速度是根據LKJ監控裝置存儲的地面數據和司機選擇的運行交路和進路確定。但在高速鐵路中，CTCS-2級列控系統對UUS的開口速度為80 km/h。因此在CTCS-2級列控系統中，UUS定義增加了對線路允許速度的限制，明確“進路允許速度不低于80 km/h”。而為了進一步提高始發站列車發車效率和間隔，車載系統在由部分監控轉為全監控模式后，如果收到UUS碼，則取消部分監控模式下45 km/h的車尾保持，因此地面列控系統在發碼時，必須考慮當列車故障重啟后，沒有線路數據，由部分監控模式轉為全監控模式時的控制速度，當UUS發碼區段內有限速時，需要將UUS碼降級為UU碼。

在CTCS-2和CTCS-3列控系統中，對于車載設備，都明確要求在收到UU和UUS碼后，既有車載接收數據只能應用UU和UUS終點，其余的數據需要在進站口應答器獲取，這是系統一個故障安全的設計。同樣，對于大號碼道岔（1/18以上）進路，CTCS-2級列控系統，增加了號碼道岔應答器，其中關于大號碼道岔應答器設計及報文的發送規則，在論文《關于大號碼道岔列控系統設計的分析》中已經進行了詳細的闡述，其中也包括UU和UUS碼發送的原則，特別是在列車越過

大號碼道岔應答器后，地面信息突變的情況下，地面通過碼續由UUS降級為UU，控制列車丟棄大號碼道岔信息包，控制列車降速運行。

綜上所述，CTCS-2級列控系統和CTCS-3級列控系統，地面和車載設備在UU和UUS碼的處理邏輯上相對ETCS系統都較為復雜，也是我國鐵路CTCS列車運行控制系統與ETCS列車運行控制系統最大的差異。