南昆鐵路百色高速場車機(jī)聯(lián)控解決方案

陳家斌

（中國鐵路南寧局集團(tuán)有限公司南寧電務(wù)段工程師，廣西南寧 530000）

0 引言

南昆客運專線（以下簡稱南昆客專）東起廣西自治區(qū)首府南寧站，經(jīng)廣西百色市、云南省文山州、紅河州、玉溪市，最后到達(dá)昆明南站，旅客列車設(shè)計車速為250 km/h。2016年12月南昆客專全線開通運營，與既有南昆線在百色站交匯，南昆客專引入百色高速場，既有南昆線引入百色普速場。由于南昆客專在南寧至百色段設(shè)置客運站的地域已涵蓋了既有南昆線的客運站點，為既有南昆線南寧至百色段貨運能力的釋放創(chuàng)造了條件。因此，運輸部分將既有南昆線南寧至百色段運行的普速客車調(diào)整至南昆客專運行。

1 百色高速場車機(jī)聯(lián)控問題的出現(xiàn)

為實現(xiàn)既有南昆線和南昆客專的互通，在百色站昆明端修建了客車聯(lián)絡(luò)線。既有南昆線由昆明往南寧方向（以下稱上行方向）的普速客車須通過客車聯(lián)絡(luò)線進(jìn)入百色高速場之后，才能經(jīng)南昆客專運行至南寧，而由南寧往昆明方向（以下稱下行方向）的普速客車經(jīng)南昆客專到達(dá)百色高速場后，需通過客車聯(lián)絡(luò)線進(jìn)入既有南昆線運行至昆明。由于地形的原因，客車聯(lián)絡(luò)線中間有一段線路位于隧道內(nèi)。而客車聯(lián)絡(luò)線屬于南昆客專工程范疇，根據(jù)中國鐵路總公司《鐵路工程設(shè)計措施優(yōu)化指導(dǎo)意見》（鐵總建設(shè)〔2013〕103號）的第二十三條的要求“：新建改建鐵路無線通信全部采用GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)?！保瑫r也為了節(jié)省工程投資，隧道內(nèi)只做了GSM-R系統(tǒng)弱場的覆蓋，而未做450 MHz無線列調(diào)系統(tǒng)弱場的覆蓋。因此，無線列調(diào)和GSM-R系統(tǒng)的通信模式轉(zhuǎn)換點就選在了客車聯(lián)絡(luò)線的昆明端隧道口附近，如圖1所示。

圖1 百色客車聯(lián)絡(luò)線

由于百色高速場未設(shè)置450 MHz無線列調(diào)車站臺，而通信模式轉(zhuǎn)換點距離百色站高速場只有2.5 km，列車司機(jī)在此完成通信模式轉(zhuǎn)換和GSM-R車次功能號注冊等操作后，普速列車已經(jīng)進(jìn)入到百色高速場站內(nèi)的股道，從而無法做到在進(jìn)入百色高速場之前完成車機(jī)聯(lián)控，存在重大安全隱患。

而下行方向的普速列車，在出站之前已經(jīng)通過GSM-R系統(tǒng)完成了車機(jī)聯(lián)控，運行至通信模式轉(zhuǎn)換點則切換至無線列調(diào)系統(tǒng)，不存在上述問題。因此，如何確保上行方向的普速列車進(jìn)入百色高速場站內(nèi)之前完成車機(jī)聯(lián)控，則是需要解決的重要問題。

2 百色高速場車機(jī)聯(lián)控問題的分析

通過分析，可以知道導(dǎo)致既有南昆線上行方向的普速客車與百色高速場無法完成車機(jī)聯(lián)控的問題關(guān)鍵在于通信模式轉(zhuǎn)換的時機(jī)。在無線列調(diào)和GSM-R兩種通信方式只能二者取其一的情況下，從技術(shù)的角度，只能通過以下兩種途徑解決車機(jī)聯(lián)控的問題。

（1）延伸GSM-R網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋范圍至既有南昆線，以確保有足夠的時間完成通信模式轉(zhuǎn)換、GSM-R車次功能號注冊及車機(jī)聯(lián)控。

（2）補(bǔ)強(qiáng)客車聯(lián)絡(luò)線450 MHz無線列調(diào)系統(tǒng)信號覆蓋，確保上行普速客車在進(jìn)行通信模式轉(zhuǎn)換之前完成車機(jī)聯(lián)控。

由于既有南昆線不屬于南昆客專的工程范圍，采取延伸GSM-R網(wǎng)絡(luò)信號來覆蓋既有南昆線的方案屬于超范圍施工，不符合工程建設(shè)流程。因此，只能采?。?）所述方案，對既有的450 MHz無線列調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造，以確保上行普速客車在進(jìn)行通信模式轉(zhuǎn)換之前與百色高速場完成車機(jī)聯(lián)控。

3 具體實施方案

3.1 既有無線列調(diào)現(xiàn)狀調(diào)查

通過對百色站及既有南昆線區(qū)間450 MHz無線列調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，得知由于地形的原因，為了保證區(qū)間無線列調(diào)場強(qiáng)的有效覆蓋，百色普速場往昆明方向的區(qū)間設(shè)置了3臺無線列調(diào)中繼器，與百色普速場的無線列調(diào)車站臺相串接，分別標(biāo)為41#，42#和43#，并且41#中繼器靠近通信模式轉(zhuǎn)換點，如圖2所示。

若要實現(xiàn)普速列車在450 MHz無線列調(diào)區(qū)段與百色高速場的車機(jī)聯(lián)控，前提條件是必須在百色高速場安裝1臺與百色普速場相同的450 MHz無線列調(diào)車站臺和天饋系統(tǒng)。

3.2 方案實施及試驗

由于百色普速場和百色高速場的通信機(jī)械室距離很近，就在百色高速場通信增加了1臺無線列調(diào)車站臺，并利用百色普速場既有的通信鐵塔安裝了1套無線列調(diào)天饋系統(tǒng)，將控制盒引入百色高速場車站運轉(zhuǎn)室。

圖2 百色站及既有南昆線區(qū)間無線列調(diào)系統(tǒng)現(xiàn)狀

通過攜帶無線場強(qiáng)測試儀器和機(jī)車綜合無線通信設(shè)備到通信模式轉(zhuǎn)換點附近進(jìn)行通話試驗，發(fā)現(xiàn)由于距離和地形的原因，機(jī)車綜合無線通信設(shè)備無法與百色高速場的無線列調(diào)車站臺進(jìn)行通話，車機(jī)聯(lián)控依然無法實現(xiàn)。

3.3 方案的改進(jìn)和驗證

通過對百色站及既有南昆線區(qū)間450 MHz無線列調(diào)系統(tǒng)現(xiàn)狀進(jìn)一步分析，并且組織無線列調(diào)車站臺設(shè)備廠商的技術(shù)人員進(jìn)行研究，最終決定采用百色高速場和普速場無線列調(diào)車站臺共享同一套區(qū)間中繼設(shè)備的方案。

該方案主要是對百色普速場往昆明方向的41#中繼器進(jìn)行改造，將其原來接口板的接口數(shù)量由2路增加至3路，以滿足41#中繼器同時具備接入百色高速場和普速場的條件。利用百色高速場和普速場之間的0.9 mm線徑的對稱電纜，將百色高速場的無線列調(diào)車站臺與41#中繼器對接，其余中繼器不做任何改動，如圖3所示。

通過現(xiàn)場呼叫試驗，當(dāng)上行普速客車在41#至43#無線列調(diào)中繼器覆蓋范圍內(nèi)呼叫車站時，百色高速場和普速場的無線列調(diào)車站臺均能夠接收到呼叫信號，相對應(yīng)的車站值班員可以根據(jù)司機(jī)所呼叫的對象進(jìn)行應(yīng)答，而未被呼叫的值班員則不需應(yīng)答。

經(jīng)過反復(fù)試驗和驗證，證明了通過這個技術(shù)方案，上行普速客車完全可以在450 MHz無線列調(diào)系統(tǒng)覆蓋區(qū)段完成與百色高速場的車機(jī)聯(lián)控后，再將通信模式轉(zhuǎn)換成GSM-R進(jìn)入百色高速場站內(nèi)，從而為鐵路運輸安全提供了有力的通信保障。

圖3 區(qū)間無線列調(diào)中繼器改造完成后設(shè)備連接

4 結(jié)論

鐵路建設(shè)過程中，不同等級和不同通信模式的鐵路之間的互通交匯，會導(dǎo)致通信模式轉(zhuǎn)換影響鐵路運輸安全的問題。通過對既有南昆線上行普速客車與百色高速場之間車機(jī)聯(lián)控的問題進(jìn)行分析，提出了共享區(qū)間無線列調(diào)中繼器的方案，并加以優(yōu)化和調(diào)整，再通過現(xiàn)場的試驗和驗證，證明了方案的可行性，取得了比較理想的效果。

［1］GSM-R與無線列調(diào)共存區(qū)域列車無線通信方案研究［J］.劉立海.鐵路通信信號工程技術(shù).2011（1）：28-32，36.

［2］光纖直放站在既有無線列調(diào)系統(tǒng)改造工程中的應(yīng)用［J］.李玲姣.科技資訊.2010（10）：32，35.

［3］無線列調(diào)系統(tǒng)中弱場強(qiáng)區(qū)解決方案［J］.張育萍.鐵道通信信號.2009（10）：55-57.