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    客運(yùn)專線CTCS-2級(jí)列控車站有源應(yīng)答器設(shè)置探討

    2011-07-30 07:01:22蔣大明
    鐵道通信信號(hào) 2011年8期
    關(guān)鍵詞:出站口級(jí)列列控

    彭 嵐 蔣大明 胡 剛

    *北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 碩士研究生,北京交大微聯(lián)科技有限公司 工程師,100195 北京

    **北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 研究員,100044 北京

    ***北京交大微聯(lián)科技有限公司 高級(jí)工程師,100195 北京

    CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)基于軌道電路和應(yīng)答器傳輸信息,適用于高速和中速區(qū)段,地面可不設(shè)通過信號(hào)機(jī),司機(jī)憑車載信號(hào)行車,滿足客運(yùn)專線和高速運(yùn)輸?shù)男枨?。CTCS-2級(jí)列控有2種運(yùn)行模式:部分監(jiān)控模式和完全監(jiān)控模式。當(dāng)應(yīng)答器信息接收異常導(dǎo)致線路數(shù)據(jù)丟失,或者由于其他原因?qū)е铝锌剀囕d設(shè)備無線路數(shù)據(jù)時(shí),系統(tǒng)處于部分監(jiān)控模式;當(dāng)列控車載設(shè)備具有列車控制所需的基本數(shù)據(jù),包括列車位置、軌道電路信息,應(yīng)答器的線路信息、限速信息、車載設(shè)備預(yù)置的列車參數(shù)等,列控車載設(shè)備可生成目標(biāo)-距離模式曲線,系統(tǒng)處于完全監(jiān)控模式。

    1 客運(yùn)專線車站有源應(yīng)答器設(shè)置的特點(diǎn)

    1.當(dāng)進(jìn)路信號(hào)機(jī)防護(hù)的進(jìn)路不惟一時(shí),在進(jìn)路信號(hào)機(jī)外方 (30±0.5)m處,設(shè)置由1個(gè)有源和1個(gè)無源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組。

    2.對(duì)于有調(diào)車作業(yè)并有可能危及正線列車運(yùn)行安全的調(diào)車信號(hào)機(jī)外方 (15±0.5)m處,設(shè)置由1個(gè)有源應(yīng)答器和1個(gè)無源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組。

    3.進(jìn)站信號(hào)機(jī) (含反向)外方(30±0.5)m處,設(shè)置由1個(gè)有源應(yīng)答器和2個(gè)及以上無源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組,如圖1所示。

    圖1 客運(yùn)專線車站有源應(yīng)答器分布示意圖

    4.在車站到發(fā)線和有圖定轉(zhuǎn)線作業(yè)的正線出站信號(hào)機(jī)處,設(shè)置由1個(gè)有源應(yīng)答器和1個(gè)無源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組。對(duì)客貨共線的客運(yùn)專線,出站信號(hào)機(jī)處的應(yīng)答器組安裝在出站信號(hào)機(jī)絕緣節(jié)前方 (65±0.5)m處。對(duì)僅開行動(dòng)車組的客運(yùn)專線,到發(fā)線出站信號(hào)機(jī)處的應(yīng)答器組安裝在出站信號(hào)機(jī)絕緣節(jié)前方 (20±0.5)m處,正線出站信號(hào)機(jī)處的應(yīng)答器組安裝在出站信號(hào)機(jī)絕緣節(jié)前方(30±0.5)m處。

    2 客運(yùn)專線車站有源應(yīng)答器實(shí)現(xiàn)的功能

    1.兼顧了效率和安全。到發(fā)線上增設(shè)應(yīng)答器組,使得出站信號(hào)機(jī)處應(yīng)答器組與出站口應(yīng)答器組形成冗余,管轄范圍內(nèi)有/無限速時(shí),若出站口應(yīng)答器丟失不影響運(yùn)行效率,也不影響安全;進(jìn)站口和出站口設(shè)置有源應(yīng)答器組,當(dāng)列車彎進(jìn)直出或者直進(jìn)直出時(shí),即使出站口應(yīng)答器信息丟失,也不影響運(yùn)行效率和安全。

    2.防護(hù)作用。到發(fā)線處的有源應(yīng)答器在無發(fā)車進(jìn)路時(shí)發(fā)送絕對(duì)停車信息;進(jìn)站口的有源應(yīng)答器,在無接車進(jìn)路時(shí)候,發(fā)送默認(rèn)報(bào)文或停車報(bào)文;存在多條進(jìn)路的進(jìn)路信號(hào)機(jī)前設(shè)置進(jìn)路應(yīng)答器組,當(dāng)進(jìn)路信號(hào)機(jī)未開放時(shí),列控中心控制應(yīng)答器發(fā)送默認(rèn)報(bào)文或者停車報(bào)文;在可能危及列車運(yùn)行安全的調(diào)車信號(hào)機(jī)外方設(shè)置有源應(yīng)答器組,當(dāng)調(diào)車信號(hào)關(guān)閉時(shí),應(yīng)答器發(fā)送調(diào)車危險(xiǎn)信息;若列車在信號(hào)未開放前越過該應(yīng)答器組,列控車載接收到該信息后,將實(shí)施制動(dòng)。

    3.臨時(shí)限速信息的冗余功能。對(duì)于直進(jìn)直出列車正線通過,進(jìn)站信號(hào)機(jī)處應(yīng)答器提供的臨時(shí)限速信息與出站口形成冗余覆蓋;對(duì)于到發(fā)線的發(fā)車,出站信號(hào)機(jī)處有源應(yīng)答器提供一定范圍內(nèi)的臨時(shí)限速信息,可與出站口處的應(yīng)答器信息構(gòu)成冗余;對(duì)于彎進(jìn)直出的列車通過進(jìn)路,進(jìn)站口信息和出站口形成部分冗余,當(dāng)出站口應(yīng)答器信息丟失,不影響列車的安全控車。

    4.在彎進(jìn)直出、到發(fā)線的接/發(fā)車、直進(jìn)直出條件下,有源應(yīng)答器提供的信息可滿足車載處于完全監(jiān)控模式。

    3 正線出站信號(hào)機(jī)處增設(shè)有源應(yīng)答器

    就目前所了解的資料信息,客運(yùn)專線CTCS-2級(jí)列控車站有源應(yīng)答器僅在“有圖定轉(zhuǎn)線作業(yè)的正線出站信號(hào)機(jī),設(shè)置由1個(gè)有源應(yīng)答器和1個(gè)無源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組”。該原則適用于調(diào)車作業(yè),而在正線出站信號(hào)機(jī)處沒有設(shè)置有源應(yīng)答器組,參見圖1所示。

    如果正線直股發(fā)車只有一個(gè)主要方向,沒有次要方向的話,則目前客運(yùn)專線CTCS-2級(jí)列控車站有源應(yīng)答器的設(shè)置,完全可以解決進(jìn)站信號(hào)機(jī)處應(yīng)答器提供的信息失效問題;如果客運(yùn)專線正線直股存在多方向發(fā)車的話,那么隨著進(jìn)站信號(hào)機(jī)的開放,進(jìn)站信號(hào)機(jī)處應(yīng)答器所提供的信息,可能與發(fā)車進(jìn)路所對(duì)應(yīng)出站口處的應(yīng)答器所提供信息不構(gòu)成冗余,而且列車在越過出站信號(hào)機(jī)后,進(jìn)站信號(hào)機(jī)處應(yīng)答器所提供的信息在彎出時(shí)可能失效 (如果不失效,可能有風(fēng)險(xiǎn))。這樣可能導(dǎo)致如下情況:①在彎出的時(shí)候,車載必然不能以完全監(jiān)控模式運(yùn)行到出站口;②進(jìn)站信號(hào)機(jī)處應(yīng)答器提供的信息預(yù)告前方發(fā)車進(jìn)路信息是錯(cuò)誤的。如果在正線出站信號(hào)機(jī)處未設(shè)置有源應(yīng)答器,首先,假設(shè)不存在多方向發(fā)車的情況下,當(dāng)出站信號(hào)未開放,列控中心不具備可以控制出站信號(hào)機(jī)處應(yīng)答器發(fā)送絕對(duì)停車信息的能力,失去了對(duì)冒進(jìn)出站信號(hào)的一個(gè)防護(hù);其次,如果具備多方向發(fā)車,那么直進(jìn)彎出時(shí),進(jìn)站口提供的信息,過了出站信號(hào)機(jī)后部分信息不可用(提供的信息與前方的進(jìn)路不一致),這樣,在站內(nèi)的作業(yè)存在應(yīng)答器提供信息的不可用性和站內(nèi)作業(yè)的部分監(jiān)控。

    為此,如果在正線股道上的出站信號(hào)機(jī)處也設(shè)置應(yīng)答器組,則可具備在正線股道實(shí)現(xiàn)彎出的完全監(jiān)控,而不是彎出的部分監(jiān)控模式。建議方案應(yīng)答器設(shè)置如圖2所示。

    圖2 解決正線側(cè)出的應(yīng)答器設(shè)置示意圖

    通過在正線股道設(shè)置定位無源應(yīng)答器,在正線出站信號(hào)機(jī)處設(shè)置有源應(yīng)答器,根據(jù)信號(hào)開放結(jié)合進(jìn)路情況發(fā)送相應(yīng)的報(bào)文信息。若接車信號(hào)開放,發(fā)車信號(hào)關(guān)閉時(shí),正線出站有源應(yīng)答器發(fā)送發(fā)車方向有效的絕對(duì)停車報(bào)文,該報(bào)文只含絕對(duì)停車信息包,客觀上具有一定的安全措施防冒進(jìn);如果是直進(jìn),進(jìn)站信號(hào)機(jī)處的應(yīng)答器提供進(jìn)路信息到出站信號(hào)機(jī)處范圍內(nèi)的應(yīng)答器鏈接、臨時(shí)限速等信息;如果是彎進(jìn),則提供進(jìn)路信息到出站信號(hào)機(jī)處范圍內(nèi)的應(yīng)答器鏈接、臨時(shí)限速、軌道區(qū)段、線路速度等信息。

    當(dāng)發(fā)車信號(hào)開放后,彎出時(shí)出站信號(hào)機(jī)處應(yīng)答器發(fā)送對(duì)發(fā)車方向有效的應(yīng)答器鏈接、線路允許速度、軌道區(qū)段、臨時(shí)限速及特殊區(qū)段等信息,這樣即可提供彎出的線路數(shù)據(jù)信息 (線路坡度,線路速度、軌道區(qū)段等信息)和臨時(shí)限速、鏈接信息,以便與對(duì)應(yīng)出站口的應(yīng)答器信息構(gòu)成冗余;當(dāng)彎進(jìn)彎出通過進(jìn)路時(shí),進(jìn)站信號(hào)機(jī)處應(yīng)答器可提供接車進(jìn)路以及發(fā)車進(jìn)路所對(duì)應(yīng)的出站口范圍內(nèi)的軌道區(qū)段、臨時(shí)限速、鏈接信息、線路速度等信息。

    當(dāng)發(fā)車信號(hào)開放后,直出時(shí)出站信號(hào)機(jī)處應(yīng)答器發(fā)送對(duì)發(fā)車方向有效的應(yīng)答器鏈接信息、臨時(shí)限速信息;直進(jìn)直出通過進(jìn)路,進(jìn)站信號(hào)機(jī)處的應(yīng)答器提供直出到出站口范圍內(nèi)的應(yīng)答器鏈接、臨時(shí)限速等信息。

    這樣對(duì)于直股多方向發(fā)車的客運(yùn)專線站場(chǎng),通過車站的地面應(yīng)答器設(shè)置,可確保列控中心提供的信息與進(jìn)路一致,并且提供給車載的信息可滿足列控車載系統(tǒng)處于完全監(jiān)控模式。

    上述方案既可解決車站正線具備多方向發(fā)車下的彎進(jìn)彎出 (可直股發(fā)車)、直進(jìn)彎出的完全監(jiān)控問題,同時(shí)也對(duì)出站信號(hào)未開放和列車冒進(jìn)增加了一定的防護(hù)功能。

    4 建議方案特點(diǎn)

    由于建議方案在正線出站信號(hào)機(jī)處增加了有源應(yīng)答器,所以增加了臨時(shí)限速的更新點(diǎn),那么從運(yùn)輸調(diào)度的角度考慮,可以做到本站到前方站的出站信號(hào)機(jī)范圍內(nèi)設(shè)置3處臨時(shí)限速的可能。對(duì)于正線接車,臨時(shí)限速的預(yù)告范圍可以適度修改 (縮短到出站信號(hào)機(jī)),以便更新,這實(shí)際上增加了一個(gè)可以下達(dá)執(zhí)行臨時(shí)限速的時(shí)機(jī),方便了調(diào)度人員操作;而對(duì)于正線直股發(fā)車進(jìn)路上一定范圍內(nèi)存在的臨時(shí)限速,保留既有線C2下的進(jìn)站信號(hào)機(jī)降級(jí),以確保列車正線通過時(shí),在出站信號(hào)機(jī)處的應(yīng)答器收到臨時(shí)限速信息,可以滿足制動(dòng)的需要。

    不足之處是:增加4個(gè)有源應(yīng)答器,1個(gè)LEU,設(shè)備增加,成本增加。

    優(yōu)點(diǎn)是:①?gòu)氐捉鉀Q了站內(nèi)的直進(jìn)彎出或者彎進(jìn)彎出 (具直股發(fā)車)下不能完全監(jiān)控問題;②出站信號(hào)機(jī)處增加有源應(yīng)答器,客觀上,出站信號(hào)機(jī)未開放,應(yīng)答器輸出絕對(duì)停車信息,對(duì)列車冒進(jìn)闖紅燈有一定防護(hù);③增加了臨時(shí)限速更新點(diǎn),方便并簡(jiǎn)化了調(diào)度人員對(duì)臨時(shí)限速時(shí)機(jī)的選擇;④站內(nèi)除了中繼站外,確保了出站信號(hào)機(jī)處應(yīng)答器提供的臨時(shí)限速信息和出站口處應(yīng)答器提供的臨時(shí)限速信息,具備冗余或者延續(xù)性覆蓋,增加了可用性。

    [1] 科技運(yùn)[2007]43號(hào).既有線CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范.

    [2] 科技運(yùn)[2007]44號(hào).既有線CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)車站列控中心技術(shù)規(guī)范.

    [3] 科技運(yùn)[2007]45號(hào).既有線CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)車載設(shè)備技術(shù)規(guī)范.

    [4] 客運(yùn)專線列控系統(tǒng)臨時(shí)限速技術(shù)規(guī)范(V2.0).

    [5] 科技運(yùn)[2010]138號(hào).列控中心技術(shù)規(guī)范.

    [6] 科技運(yùn)[2010]136號(hào).CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則.

    [7] 科技運(yùn)[2010]21號(hào).CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則.

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