C2/C3等级转换设置方案优化探讨

赵晓东

C2/C3等级转换设置方案优化探讨

赵晓东

根据列车运行控制系统C2/C3等级转换的相关规范、RBC和ATP设备C2/C3级间转换时的处理过程，对工程实施过程中存在的C2/C3级间转换设置问题进行了分析研究，并提出相应的优化措施。

C2/C3等级转换;方案;优化

1 问题提出

随着C3动车组运行交路的延长，其跨越C2、C3区域运行不可避免，因此，必须在C2、C3区域分界处设置C2→C3/C3→C2等级转换点。同时，考虑到C3车载设备在C3区段因无线超时降级后恢复C3等级运行，以及C3动车组在车站采用C2模式发车，也必须在车站正反向进站信号机处设置C2→C3等级转换点。

等级转换位置点的确定，是列控系统集成设计关键技术难点之一，且受转换线路的长度、转换点距RBC移交边界的距离、转换点处速度变化、转换点距分相区的距离等因素影响，尤其在枢纽地区或线路条件受限地区，常因C2/C3等级转换点的设置不合理而引发动车制动。

2 原因分析

针对上述问题，结合集成工程中遇到的特殊场景，主要讨论以下二类3种场景:第一类是C2→C3等级转换问题。场景1，等级转换点距RBC移交边界距离短;场景2，等级转换点距分相区距离短。第二类是C3→C2等级转换问题。场景3，RBC发送C3→C2等级转换命令的问题分析。

2.1 第一类问题分析

C2→C3等级转换过程为:以C2模式运行的C3动车组，收到RBC呼叫信息包后建立与RBC的通信会话，当RBC判断C3动车正常驶入C3区域时，向车载设备发送行车许可(MA)及等级转换命令，车载收到等级转换命令后在执行点处自动转C3等级运行，并提示司机确认。等级转换点设置要求如下:

1.预告应答器组【YG-2/3】与执行应答器组【ZX-2/3】设置如图1所示。

2.相邻两个RBC通信时，等级转换执行点应距RBC移交边界点7个以上闭塞分区。

2.1.1 等级转换点距RBC移交边界距离短

当RBC间通信时，如果C2→C3等级转换执行点距RBC移交边界点间距不满足上述设置要求，且不满足等级转换执行点【ZX-2/3】与RBC边界移交点间距离要求时，见(1)式，则动车组经过C2→C3等级转换执行点转入C3等级后，C3等级下MA仅至RBC移交边界点，较C2等级下MA短，则将触发紧急制动。如图2所示。否则，移交完成后，C3等级下MA与C2等级下MA一致。

其中:Vmax为【ZX-2/3】处线路最高允许速度值;L为常用制动，取【ZX-2/3】处线路最高允许速度的常用制动距离;TRBC为从相邻RBC交互进路信息开始至车载接收到延长MA为止的时间。

当遇到上述场景，规范规定可以取消其C2→C3等级转换点。等级转换点取消后，必然存在因故无线超时，列车将在C3区域内长时间以C2等级运行。这样，在C3与C2等级下允许运行速度相差较大的区段，势必影响其线路的运行效率。

图1 C2/C3等级转换应答器布置示意图

图2 C2/C3等级转换点与RBC移交边界位置关系示意图

2.1.2 等级转换点距分相区距离短

在客专车站的接近或离去区段内常常伴有分相区。C2等级下的分相区信息由应答器发送，C3等级下的分相区信息由RBC发送。当C2等级下收到应答器发送的过分相信息断开主断路器后，在未闭合主断路器前，车载又转为C3等级使用RBC发送的MA控车时，则存在列车已驶过分相区，导致主断路器无法闭合问题，如图3所示。

图3 C2/C3等级转换点与分相区位置示意图

2.2 第二类问题分析

C3→C2等级转换:当RBC发送的MA延伸到等级转换边界时，向车载发送等级转换命令。车载设备C3控制单元收到等级转换信息后，“激活”C2控制单元，并根据其报告的转换点目标速度重新计算控车曲线并将车速降至C2允许速度以下，在等级转换点处自动转换到C2等级运行，提示司机确认。

规范要求:RBC发送给列车的移动授权需要向C2区段延伸至少一个完整的常用制动距离。如区间长度不满足距离要求时，需要C2区域的车站联锁接入RBC。

在C3等级下，车载收到C3→C2等级转换预告信息后，C3车载将C2向C3控制单元报告的等级转换点速度作为目标速度。因RBC发送的最大MA长度为32 km，故C3等级下车载可预知运行前方32 km范围内的区段状态，并一次形成控车曲线。而C2等级下车载设备仅可知L5码至HU码范围内的区段状态，依据其获得的码序实时计算控车曲线。这样，当C2行车许可未越过C3→C2等级转换点时，因其信息缺失，只能向C3控制单元报告其等级转换点速度为零。随着列车运行，C2行车许可越过C3→C2等级转换点，C2计算出等级转换点目标速度，重新报告给C3单元，C3单元重新计算控车曲线。这样，势必引起C3控车提前制动，影响运行效率，如图4所示。

由图4可以看出，在动车未经过BX应答器之前，车载C2控制单元无法获知等级转换点的目标速度。采用RBC提前发送等级转换命令的方式，会使列车过岔时速度低于道岔允许速度，影响行车效率。

3 解决措施

3.1 第一类问题

3.1.1 等级转换点距RBC移交边界距离短针对该类问题，结合现场实际情况，提出如下2种优化措施。

图4 RBC发送C3→C2转换命令的车载控制曲线示意图

措施1:在RBC移交边界后方中继站增设C2→C3等级转换点，以尽早恢复C3等级运行。这样，可大幅减少列车以C2等级运行时间，从而提高行车效率。

措施2:对于没有通过列车的始发车站，可将等级转换点线路速度降为动车实际运行至该处的速度;或对于线路允许速度低而又必须设置C2→C3等级转换点的联络线，可根据公式(1)计算，确认是否满足设置要求。这样，既不影响行车效率又保证了车站出站口外方仍可设置C2→C3等级转换点的要求。

上述两项优化措施已在京广高铁广州南枢纽、郑州东枢纽、北京西枢纽等得到运用，并取得了理想效果。

3.1.2 等级转换点距分相区距离短

在C2车载输出至主断命令前的范围内，禁止设置C2→C3等级转换执行点。但为提高线路运输效率，可将C2→C3等级转换执行点向列车运行前方外移一个闭塞分区。

3.2 第二类问题

针对这类问题可采用如下2种优化措施。

措施1:C3→C2等级转换预告和执行信息由RBC发送改为地面应答器发送。

措施2:在C3→C2等级转换点前方设置等级预告应答器组【YG-3/2】，列车向RBC报等级预告应答器位置后，RBC向车载发送等级转换命令。等级转换预告应答器组【YG-3/2】的设置应满足以下条件。

1.预告【YG-3/2】应答器组距出站口间距应大于一个车尾保持的长度，以避免因离去区段内有低于大号码侧向允许速度的临时限速时，导致等级转换点处C2允许速度低于C3允许速度情况，而引起制动。

2.预告【YG-3/2】应答器与执行【ZX-3/2】应答器组的间距应满足下述公式2。

其中:Vmax为等级转换点处线路允许速度;Lc3-c2为由【YG-3/2】处C3允许速度常用制动至【ZX-3/2】处C2允许速度的距离，当预告点处速度与执行点处速度一致时，该值为0。

RBC不再向车载设备发送等级转换预告信息，列车按C3等级运行通过大号码道岔。当列车通过【YG-3/2】应答器组时，车载C3控制单元“激活”C2控制单元，宜将【ZX-3/2】设置在C3与C2速度一致的区域，以使车载控车曲线平滑过渡，参见图5所示。

图5 基于应答器预告的C3→C2转换示意图

4 总结

本文针对在C3工程实施过程中出现的C2/C3级间转换的设置问题进行分析、归纳总结，并结合工程提出C2/C3等级转换的优化设置方案，为工程设计和标准优化提供了参考。

［1］中华人民共和国铁道部．TB10621-2009号．高速铁路设计规范(试行)［S］．2009．

［2］中华人民共和国铁道部．铁科技［2008］34号．CTCS-3级列控系统总体技术方案［S］．2008．

［3］中华人民共和国铁道部．科技运［2010］21号．CTCS-3级列控系统应答器应用原则(V2.0)［S］．2010．

［4］中华人民共和国铁道部．运基信号［2011］170号．CTCS-2/CTCS-3级列控系统等级转换应用原则(V1．0)［S］．2011．

According to relevant regulations of C2/C3 level conversion of train operation control system，disposal process between devices C2/C3 level conversion of RBC and ATP devices，the C2/C3 level conversion settings problems during the process of engineering implementation is analyzed and the corresponding optimization measures is presented．

C2/C3 level conversion;Programs;Optimization

赵晓东:北京全路通信信号研究设计院有限公司高级工程师100073北京

2014-01-09

(责任编辑:张利)