CTCS-3级列控系统方向控制
2011-03-17刘俊霞
刘俊霞
（郑州铁路局电务处设计所，郑州 450052）
CTCS-3级列控系统是基于GSM-R无线通信实现车-地信息双向传输，无线闭塞中心（RBC）产生行车许可，轨道电路实现列车占用检查，应答器实现列车定位，并具备CTCS-2级功能的列车运行控制系统。列控中心根据区间运行方向和站内进路状态，控制轨道电路发码方向，使轨道电路迎着列车行驶的方向发码。相邻车站（不包括中继站）列控中心间通过站间安全信息通道，对区间的运行方向协同管理，在双方列控中心确认需要改变区间运行方向时，才允许联锁办理相关发车进路，符合故障-安全的原则，保证相邻车站在列车反方向运行过程中处于安全状态，在列车反方向运行过程中，区间采用站间自动闭塞，下面就CTCS-3级列控系统方向控制做简单的介绍。
1 站内轨道电路方向控制
1）站内每个轨道区段设置一个轨道电路方向切换继电器，控制站内轨道电路的发码方向，轨道电路方向切换继电器吸起表示反向，落下表示正向。
2）列控中心根据站内进路方向，分别驱动相应轨道电路的方向切换继电器，控制轨道电路迎着列车运行方向发码,列控中心采集轨道电路方向继电器的状态，当轨道电路方向继电器的状态与进路方向不符时，向集中监测系统发送报警信息。
3）站内轨道电路区段默认方向为进路正方向。
4）站内进路上的轨道区段在前方占用或本区段解锁后，发码应维持原方向。
5）列控中心设备初始化时，站内区段发码方向应置为默认方向。
6）站内股道由多个轨道区段组成时，当列车占用前方轨道区段时，占用区段后方的轨道区段发码应转为向另一方向发码。
2 区间轨道电路方向控制
1）区间每段轨道电路设置一个方向切换继电器用于改变轨道电路的发码方向。轨道电路方向切换继电器吸起表示反向，落下表示正向。
2）区间轨道区段的默认方向为线路正向运行方向。
3）车站的每个发车口（含反向）设置两个改方继电器（ZGFJ和FGFJ）及轨道电路方向继电器（FJ），列控中心应通过控制FJ来实现区间轨道电路方向的切换和保持，FJ吸起时表示正向，落下表示反向。
4）当站间通信或列控中心设备故障时，保持区间方向切换继电器状态不变，不能进行改方作业。
5）列控中心采集发车口（含反向）的方向切换继电器和区间轨道区段方向继电器的状态，区间轨道电路发码方向应与区间闭塞方向保持一致，当出现不一致时向集中监测报警。
3 区间改方原则
1）区间改方应符合故障-安全的原则，保证相邻车站进路符合联锁条件。
2）列控中心改变运行方向应由原处于接车状态的车站办理，随发车进路的办理而自动改变区间运行方向。
3）列控中心应在确认整个区间空闲及对方站未建立发车进路时，才能通过正常改方，改变区间运行方向。
4）在区间轨道电路故障而不能正常改变运行方向时，可使用辅助方式办理改方作业。
5）列控中心在改方过程中，必须采集方向继电器的状态，如13 s内方向继电器未动作到位，则应认为改方失败，维持原来的闭塞方向。
6）列控中心在改方过程中，应控制区间轨道电路发送轨道电路检测码（B码）。
7）列控中心站间通信中断时，禁止改变区间运行方向，车站可按原运行方向开放接发车进路。
8）车站列控中心重启时，应置区间方向为未知状态，并根据以下条件初始化区间方向。
①本站方向继电器为接车状态或邻站为发车状态时，初始化为接车方向。
②本站方向继电器为发车状态且邻站为接车状态，则初始化为发车方向。
③6 s后，没有接收到邻站确定的方向信息或本站方向继电器为未知状态时，初始化为接车方向。
9）车站列控中心完成区间方向初始化后，应向将所管辖的中继站发送方向信息。
10）中继站列控中心重启时，应置区间方向为未知状态，并根据车站列控中心发送的区间方向信息设置区间方向。如6 s内未收到车站列控中心发送的区间方向信息，则应按区间线路的正方向来初始化区间方向。
11）列控中心应防止区间轨道电路瞬时分路不良，错误改变运行方向。
12）列控中心应防止方向继电器误动错误改变区间方向。
4 区间轨道电路方向切换原理举例
对于车站，按每站4个线路方向X、XN、S、SN，假设按每个线路方向8个区段（可多于8个区段）来考虑，每个线路方向配置1个线路方向继电器FJ。对于每个线路方向，列控中心驱动两个继电器分别为ZGFJ、FGFJ，由ZGFJ及FGFJ接点组合，驱动线路方向继电器FJ。FQJ1～FQJ8为线路方向继电器的复示继电器，型号为JW XC-1700继电器，分别用于本线路方向的8个轨道区段。
区间线路方向继电器的采集分两种采集类型，对于极性保持继电器采用上下接点同时采集的方式，对于区间轨道电路方向继电器，采用串联采集上下接点的方式。
对于中继站列控中心，线路方向继电器只考虑XFJ和SFJ，不配置XNFJ和SNFJ继电器，驱动采集原理和车站列控中心方案一致。
4.1 正常改方举例
甲站为正向原发车站，乙站为正向原接车站，此时区间处于空闲状态，正常改方流程如下。
1）乙站联锁办理发车进路，并向乙站列控中心发送发车请求和发车锁闭状态信息。
2）乙站列控中心接受到发车请求和发车锁闭状态信息后，检查站间空闲条件。
①乙站列控中心检查区间空闲并确认甲站没有办理发车进路后，向甲站列控中心发送请求改方向信息。
②此时若甲站未办理发车进路，且检查区间空闲，甲站列控中心则驱动方向切换继电器，并检查继电器是否切换正常。
③甲站列控中心确认方向切换正常后，向乙站列控中心发送允许改方信息。
④乙站列控中心接收到甲站的允许改方命令后，乙站列控中心则驱动方向切换继电器，并检查继电器是否切换正常。
⑤乙站列控中心确认本站已经正确改方后，向联锁设备发送允许发车信息。
⑥乙站联锁接收到列控中心的允许发车命令后，自动办理相应的列车进路，区间改方成功。
⑦改方成功后，区间按站间自动闭塞运行。
4.2 正常改方异常情况处理
1）站间占用
区间不得改方，维持原闭塞方向。
2）原发车站存在发车进路
当发起改方的原接车站检查对方站发车锁闭，区间不得改方，维持原闭塞方向。
3）方向继电器采集异常
原发车站改方， 13 s内无法确认方向继电器动作到位，则判定改方失败，改方过程结束，两站维持原闭塞方向；原接车站收到允许改方命令后，13 s无法确认方向继电器动作到位，则判定本站改方失败，改方过程结束，此时，由于原发车站已经改为接车方向，进入“双接”状态。
4）站间通信中断
禁止改方，区间维持原闭塞方向。
4.3 辅助改方举例
如果区间轨道电路故障造成逻辑占用而不能改变运行方向时，可使用辅助方式办理改方作业。甲站为正向原发车站，乙站为正向原接车站，此时区间轨道电路故障，采用辅助改方流程如下。
1）乙站要发车，需两站值班员确认监督区间电路故障且区间空闲后，由乙站车站值班员登记破封按下相应方向的总辅助按钮及发车辅助按钮后，联锁设备向列控中心发送发车辅助办理请求信息,表示本站正在进行辅助办理反向发车。
2）乙站列控中心在确认甲站列控中心没有办理发车进路后，向甲站列控中心发送改方请求信息。
3）甲站收到乙站的改方请求后，总辅助按钮及接车辅助按钮闪白灯，值班员破封按下总辅助按钮及接车辅助按钮，联锁设备向列控中心发送接车辅助办理请求信息,表示本站开始辅助办理反向接车。
4）甲站列控中心接收到乙站的改方请求和本站的辅助接车请求命令后，不检查区间轨道电路是否空闲，直接改变本站方向继电器的状态。
①甲站列控中心在确认本站已经正确改方后，向乙站发送允许改方信息。
②乙站列控中心在接收到甲站的允许改方命令后，改变本站的方向继电器状态。
③乙站在确认本站已经正确改方后，向联锁设备发送允许发车信息。
④乙站联锁接收到允许发车命令后，自动办理相应的列车进路，区间改方成功。
改方成功后，区间按站间自动闭塞运行。
4.4 辅助改方异常处理
1）区间空闲
如果区间空闲时办理辅助改方，辅助改方命令无效，区间维持原闭塞方向。
2）任一站存在发车锁闭
如果两车站任一站存在发车进路，则辅助改方命令无效，区间维持原闭塞方向。
3）方向继电器采集异常
原发车站改方， 13 s内无法确认方向继电器动作到位，则判定改方失败，改方过程结束，两站维持原闭塞方向；原接车站收到允许改方命令后，13 s无法确认方向继电器动作到位，则判定本站改方失败，改方过程结束。此时，由于原发车站已经改为接车方向，进入“双接”状态。
4）站间通信中断
禁止改方，区间维持原闭塞方向。
总之，CTCS-3级列控系统通过车站列控中心来控制方向电路，从而达到改方的目的，省去了大量继电器电路，符合故障-安全原则，为电务设备的安全运行提供了可靠的保证。
[1]科技运[2007] 58号 客运专线CTCS-2级列控系统列控中心技术规范（暂行）[S].
[2]北京全路通信信号研究设计院．客运专线ZPW-2000A轨道电路.
