京津城际与津秦客运专线互联互通探讨

谢培新

(北京全路通信信号研究设计院有限公司，北京 100073)

京津城际与津秦客运专线互联互通探讨

谢培新

(北京全路通信信号研究设计院有限公司，北京 100073)

针对津秦客运专线联调联试期间，不同型号的动车组运行跨线试验时发现天津站城际场与津秦场场联CTCS-2级互联互通问题，通过数据分析与比对提出修改方案，并现场进行试验，取得预期的效果，保证京津城际与津秦客运专线的跨线运行，为其他客专线路的互联互通解决方案提供借鉴。

京津城际；津秦客运专线；互联互通；联调联试

随着2008年第一条城际铁路京津城际的开通,我国高速铁路建设已经走过6个年头,先后开通武广、京沪、京石武等众多干线,在中国高铁由单一线路向网络化过渡的过程中,不同线路结合点形成的枢纽地区互联互通问题就逐渐显现出来。

目前我国高铁列车运行控制系统分为CTCS-2、CTCS-3、CTCS-3D,分别含义如下。

CTCS-2级:通过轨道电路完成列车占用和完整性检查,同时连续向列车传送行车许可信息,并采用点式应答器向高速列车传送定位信息、进路参数、线路参数、临时限速和停车信息等;车载ATP设备根据地面提供信息生成一次性制动模式曲线,控制列车运行。

CTCS-3级:在CTCS-2级列控系统的基础上,地面增加无线闭塞中心(RBC)设备,车载设备增加GSM-R无线电台和无线信息接收模块,实现基于GSM-R无线网络的双向信息传输,构成CTCS-3级列控系统,并且兼容CTCS-2级列控系统。

在京津城际铁路信号系统初步设计、系统选型期间,实施CTCS-3级列车运行控制系统的条件还不充分,为满足300～350 km/h动车组运营,列控系统方案基于ZPW-2000A轨道电路等系统设备和CTCS-2级列控系统,补充轨道电路连续信息,形成“基于由轨道电路实现列车占用及空闲检查,由应答器和轨道电路传输行车许可,并采用目标距离模式监控列车安全运行,满足京津城际铁路运营要求的列控系统”,命名为“CTCS-3D列车运行控制系统”,其中CTCS-3D地面子系统兼容CTCS-2级列控系统。2008年8月1日京津城际铁路开通运行,北京南站城际场至天津站城际场间运行CTCS-3D列车运行控制系统。

2013年12月1日津秦客运专线开通,天津站津秦场至秦皇岛站津秦场间运行CTCS-3级列车运行控制系统。基于CTCS-3D系统与CTCS-3系统都兼容CTCS-2级列控系统,为满足津秦客运专线与京津城际间列车贯通运行,拟采用CTCS-2级系统实现两条线路的互联互通。在津秦高铁联调联试期间,利用不同类型动车组对天津枢纽地区进行调试。

1 背景介绍

天津站由城际场、津秦场、普速场(1号楼)组成,津秦客运专线引入津秦场,津秦场13G经221#侧向经过普速场与城际场连接,如图1、2所示。

津秦场采用CTCS-3级列控系统,城际场采用CTCS-3D列控系统,两套系统均兼容CTCS-2级列控系统。动车组由津秦场13G经221#道岔侧向发至SZ3,再由城际场SZ3接至京津城际正线。S13至SZ3线路最高允许速度为45 km/h,且轨道区段全部进行电码化。XJ和SJ为列车终端按钮,无实际信号机。221#道岔由普速场联锁控制,津秦场与普速场集中区分界位于XJ/SJ处,普速场与城际场集中区分界位于SZ3/XL处。

图1 天津站站场布置示意图

图2 天津站站场局部示意图

天津枢纽结合各工程,历经多次改造,不同站场信号设备不尽相同,这要求信号设备也采用不同厂家、不同型号设备。具体情况如表1所示。

表1 天津枢纽信号设备一览表

城际场列控中心控制轨道电路发码及与西门子LEU进行接口,应答器由西门子LEU控制。

城际场列控中心、津秦场列控中心、普速场列控中心间不具备通信条件。

BSZ3A应答器由城际场西门子LEU控制,距SZ3信号机256 m,津秦场BS13应答器由津秦场列控中心控制。

根据地面电码化情况,217DG载频为2000-2,长度为174 m;223DG载频为2600-2,长度为428 m;221DG载频为2000-2,长度为82 m。

2 津秦场至京津城际上行联调联试问题

2.1 问题提出

问题1:动车组以CTCS-2等级从津秦场13G发车,先越过S13信号机,在收到BSZ3A应答器后,列车运行在221DG时出现掉码现象。

问题2:装备300T型ATP的动车组在从津秦场13G运行至京津城际正线的过程中,在B1379应答器处会报警链接失败并触发紧急制动停车。

2.2 问题分析

问题1:BS13应答器描述217DG无信号机, 223DG无信号机,221DG为出站信号机。当车载在223DG收到BSZ3A应答器时,将用BSZ3A中［CTCS-1］信息包覆盖之前收到的［CTCS-1］信息包,BSZ3A中［CTCS-1］信息包从SZ3开始描述,D_SIGNAL=256 m,车载收到BSZ3A报文后将D_SIGNAL=256 m虚拟成一个轨道区段,该区段载频为BSZ3A所在区段载频即2 600 Hz,信号机为BSZ3A所在区段末端信号机类型即无信号机,这样当列车运行至221DG后,车载认为载频为2 600 Hz,而221DG地面发送载频为2000-2,出站载频不一致而掉码制动。同时区段末端信号机类型为无信号机,当SZ3信号机关闭时,存在冒进信号机的潜在风险。

问题2:西门子公司根据京津城际报文编制原则,BSZ3A仅链接B5008,未链接BXL、B1383、B1379。B1379至B5008的链接距离为45 m,而300T车载收到BSZ3A后,在B5008应答器窗口内收到链接信息里不含B1379,并且B1379应答器组方向与链接信息中方向相反,车载实施紧急制动。

2.3 解决方案

结合以上问题分析,鉴于修改车载软件实施周期较长,无法满足工程开通需求的情况下,通过修改地面设备的方式弥补,即通过修改外方设备或修改中方设备两个方案解决,方案比选如表2所示。

表2 津秦场至京津城际上行问题方案对比

3 京津城际至津秦场下行联调联试问题

3.1 问题提出

城际场应答器数据描述如图3所示。

200H车载以20 km/h速度通过XL信号机。

3.2 问题分析

BX应答器(70-2-19-139)中链接至BXL应答器;其中B1379(4-5-1-58)应答器为注入应答器组。

BX应答器中速度信息根据京津正线规则描述,BX至EOA的速度为45 km/h,开口速度为20 km/h,长度为100 m。

BX应答器中轨道区段为两段,第1段长度378 m,第2段长度513 m。

注入应答器B1379的轨道区段信息从XL内方开始描述,速度从BX应答器中20 km/h速度的始端开始描述。BXN应答器描述方法同上。

200H车载设备会根据绝缘节校正位置,收到BX应答器数据,链接信息描述BX至B1379长度为548 m,而轨道区段信息描述122+378=500 m,推出D105绝缘节距B1379长度为48 m。过了D105绝缘节校正位置后,再收到B1379距XL信号机513-48=465 m,而B1379中描述的C1包D_ SIGNAL=464 m,存在1 m的误差,导致BX应答器描述的20 km/h速度会被使用1 m。

3.3 解决方案

要消除上述误差且同时考虑列车走行误差,需将注入应答器B1379中速度信息包的D_STATIC值由410 m调整为400 m。修改控制B1379的LEU报文。

图3 报文描述示意图

4 动车组运行场景说明

4.1 津秦场至京津城际上行

津秦客运专线动车组以CTCS-3等级、CTCS-2等级经13G至SZ3运行模式如下。

1)CTCS-2等级运行

动车组以CTCS-2等级从津秦客运专线驶入天津站津秦场13G后收到UU码,列车在津秦场13G转入PS模式,以PS模式运行至京津城际下行线至1134N信号点(长度约2.1 km)或上行线至1134信号点(长度约2.3 km)后再转入FS模式。

2)CTCS-3等级运行

动车组以CTCS-3等级FS模式从津秦客专驶入天津站津秦场13G后,继续以CTCS-3等级FS模式发车,在BS13收到CTCS-3→CTCS-2等级转换预告包后,在指定位置转入CTCS-2等级的PS模式,以PS模式运行至京津城际下行线至1134N信号点(长度约2.1 km)或上行线至1134信号点(长度约2.3 km)后再转入FS模式。

4.2 京津城际至津秦场下行

1)京津城际CTCS-2动车以CTCS-2等级运行至津秦线。

2)京津城际ETCS-1动车以ETCS-1等级运行至普速场(1号楼)。

5 结束语

津秦客运专线联调联试是第一次成功实现CTCS-3D系统与CTCS-3系统在工程结合部的调试,通过对大量动车组运行试验数据的分析,并结合现场实际测量情况,经过反复研讨和推敲,对既有天津枢纽按上述方案实施,并通过现场动车验证方案可行,保证津秦客运专线如期开通的同时实现京津城际与津秦客运专线的贯通。该方案减少了外方设备的修改,节省了工程投资,为今后复杂枢纽地区不同模式间列车贯通,以及中外设备互联互通积累丰富的经验,同时也为既有线施工及联调联试提供很好的操作模式和范本。

In the process of test and commissioning of Jin-Qin DPL, it is found that there is a problem of CTCS-2 interoperability in the connecting line between Tianjin intercity yard and Jin-Qin yard with different types of EMUs operation. Based on the analysis and comparison of data, this paper puts forward a solution for the problem. The onsite test shows that the solution can achieve the expected results and guarantee the implementation of crossing operation on Jing-Jin DPL and Jin-Qin DPL, meanwhile, the solution is also a reference for solving interoperability problem of other DPLs.

Jing-Jin intercity line; Jin-Qin DPL; interoperability; test and commissioning

10.3969/j.issn.1673-4440.2014.04.002

2014-06-04)