中川机场站股道应答器设置问题分析及对策

杨军

（兰州铁路局电务处，甘肃 兰州 730000）

中川机场站股道应答器设置问题分析及对策

杨军

（兰州铁路局电务处，甘肃 兰州 730000）

应答器是CTCS-2级列控系统的重要组成部分，用于向CTCS-2级列控系统车载设备传输定位信息、线路参数、临时限速等信息。针对中川铁路中川机场站B点应答器设置位置及运营过程中存在的问题进行了研究分析，提出了解决方案。

尽头式应答器；存在问题；整治方案

新建兰州至中川机场铁路是兰州至张掖快速客运通道的重要组成部分，是为贯彻落实西部大开发战略、加快甘肃经济社会发展、拓展兰州城市发展空间、满足中川机场快速集疏需要而确定建设的重大铁路项目。这条铁路从兰州西客站引出，兰州西至福利区利用既有兰新线，动车组按既有线线路允许速度运行。中川铁路自福利区站与兰新线接轨，动车组须经过福利区站道岔侧向进入中川铁路。全线设陈官营、福利区、西固、兰州新区、中川机场5个车站，黄羊头线路所1处。中川铁路全线采用CTCS-2级列控系统，区间设计算机编码控制ZPW-2000系列轨道电路及地面通过信号机，采用分散自律调度集中CTC系统，联锁设备采用二乘二取二硬件安全冗余结构的计算机系统，各新建车站正线及列车进路采用与区间同制式的计算机编码控制的ZPW-2000机械绝缘节轨道电路。全线各站设智能电源屏、信号集中监测系统、综合防雷系统等。

CTCS-2级列控系统为车地一体化的列车运行控制系统，是基于轨道电路和点式设备传输信息，并采用目标距离连续速度控制模式监控列车安全运行的列车运行控制系统。主要由轨道电路、应答器、列控中心、ATP等设备组成。其中，应答器用于向CTCS-2级列控系统车载设备传输定位信息、线路参数、临时限速等信息。由于传送信息量较大，应答器经常成组运用，构成应答器组。从应答器工作性质分有源和无源应答器两种。从功能上分区间应答器组、中继站应答器组、等级转换应答器组、车站应答器组和尽头线应答器组等类型。

1 中川机场站应答器设置情况

中川机场站作为中川铁路的尽头站，依据《CTCS-2级列控系统应答器应用原则 （V2.0）》（科技运〔2010〕136号），设置了A、B、C点应答器。动车组采用CTCS-2级完全监控模式驶入中川机场站IG、IIG股道，股道有效长组成如图1所示，其中IG、IIG股道有效长均为350m，同时滑动挡车器距终端信号机为100m，各股道均能满足动车组安全停车要求，停车标设置在距终端信号机70m处。

图1 中川机场应答器布置示意

2 尽头车站应答器设置原则及原有

2.1 尽头车站A、B、C点应答器设置原则

《CTCS-2级列控系统应答器应用原则（V2.0）》（科技运〔2010〕136号）关于尽头车站应答器设置规定如下：

1）A点应答器组按进站信号机处有源应答器组的设置要求、报文定义和线路数据进行描述，并将其ETCS-5包中对C点应答器的链接反应设置为紧急制动。

2）在股道中间适当地点设置B点无源应答器，该应答器组设置及数据描述可使列车能越原A点应答器组获得的控制停车点，在B点以不超过20km/h的速度继续前行并到达停车点，且应保证列车正常情况下不得越过C点。

3）在股道末端适当地点设置C点绝对停车应答器组，该应答器组包含目视行车危险信息、绝对停车信息包和调车危险信息包。C点距滑动挡车器应满足-5‰坡道时20km/h到0的紧急制动距离。”

2.2 尽头车站A、B、C点应答器设置原由

随着高铁和城际铁路建设，出现了尽头车站设置的问题，成都至都江堰铁路项目青城山和公园站尽头式车站由于受到城市地域、拆迁、工程造价等条件限制，车站到发线较短，停车标设于线路的端头，列控制动的安全保护距离按60m设定，在该情况下难以停靠在停车标位置，影响旅客乘降。为此，经原铁道部运输局和列控设备专家研究，在确保列车安全的前提下，列控系统采取特殊措施与之适应，在尽头式车站设置了A、B、C应答器：

1）A点应答器组按进站信号机处有源应答器组的设置要求、报文定义和线路数据进行描述。

2）在股道中间适当地点设置B点无源应答器。其作用是提高列车精度，并虚拟一定范围的线路数据，保证列车能越原A点应答器组获得的控制停车点，在B点以不超过20km/h的速度继续前行并到达停车点，且应保证列车正常情况下不得越过C点。

3）在股道末端适当地点设置C点绝对停车应答器组，该应答器组包含目视行车危险信息、绝对停车信息包和调车危险信息包。C点距滑动挡车器应满足-5‰坡道时20km/h到0的紧急制动距离。

其中B、C点应答器的作用为：提高列车定位精度；虚拟一定范围的线路数据，挑开按尽头车站进站信号机外A点应答器数据控车的模式曲线，使列车能够继续前行至设定的停车点。为防止动车组前行的非正常冒进信号，B点限定了20km/h速度，并在距离各股道尽头信号机30m处设置C点应答器组，以保证该情况下的行车安全。设置B、C点应答器后的制动效果如图2所示。

图2 尽头式车站列控系统示意

以上规定解决了当站场股道常规布置不符合停车要求的尽头车站，动车难以停靠在停车标位置的问题。

3 中川机场站股道应答器设置存在问题及原因分析

在中川铁路动态试验及联调联试过程中，动车组在中川机场站IG、IIG下行进站停车，列车经过股道B点应答器组时速度高于20km/h，存在以下问题：一是与 《CTCS-2级列控系统应答器应用原则（V2.0）》（科技运〔2010〕136号）中3.9.1.2条规范不符；二是由于动车组速度过高，动车组司机对标停车时，动车组减速过快，甚至有紧急制动情况的发生，造成乘客感觉不适，不符合“以人为本、旅客至上”的服务宗旨。三是可能存在动车组无法对标停车，影响旅客乘降。

由于中川机场站的股道满足正常停车要求，B点应答器未虚拟一定范围任何数据，仅仅提供线路里程等辅助信息，实际上中川机场站的股道B点应答器现作为定位应答器使用，因此，动车组通过B点应答器时速度大于20km/h。

4 整治方案及对比分析

按 《CTCS-2级列控系统应答器应用原则（V2.0）》（科技运〔2010〕136号）第3.9.1.2条“在B点以不超过20km/h继续前行并到达停车点”的规定整改研究方案如下：

方案一：原B点应答器位置不变，设置限速。目前中川机场站B点应答器设置在股道中间距终端信号机为175m，保持原B点应答器位置不变，根据《CTCS-2级列控系统应答器应用原则（V2.0）》（科技运〔2010〕136号）第3.9.1.2条“在B点以不超过20km/h的速度继续前行并到达停车点”要求设置限速。

优点：站场设备及原有应答器位置保持不变，通过设置限速，保证在通过B点应答器时速度小于临时限速。这样即节约了成本，又减少了施工改造对既有设备和运输安全生产的影响。

缺点：一是若从管理制度上进行卡控，需人为设置临时限速。《CTCS-2级列控系统临时限速服务器技术规范》和《铁路技术管理规程（高速铁路部分》规定，列控限速按档分为不同的限速等级，最低为45km/h。由于该限速较低，临时限速无法通过临时限速服务器下达，需要调度所通过下发调度命令进行限速，这样会造成动车组在股道运行时间延长，影响运输效率。二是若由设备进行卡控，需修改应答器数据设置限速。动车组的制动曲线将被分成2段，一方面不利于动车组司机的操作，可能存在动车组紧急制动的安全风险；另一方面不利于动车组平稳运行，影响乘客的舒适度，不符合铁路安全优质的服务理念。

方案二：移动B点应答器位置。为满足《CTCS-2级列控系统应答器应用原则（V2.0）》（科技运〔2010〕136号）第3.9.1.2条“在B点以不超过20km/h的速度继续前行并到达停车点”的要求，由于股道有效长度满足动车组停车要求，可将B点应答器的位置移至动车组运行速度20km/h及以下的区域内。经过多次现场试验，动车组采用CTCS-2级完全监控模式驶入中川机场站IG、IIG股道，200H型动车组在距终端信号机99米的位置速度为20km/h左右，200C型动车组在距终端信号机150m的位置速度为20km/h左右。为保证动车组行车安全，根据现场试验可知，将B点应答器设置在终端信号机99m～70m （停车标位置）内均可满足 “在B点以不超过20km/h的速度继续前行并到达停车点，且能保证列车正常情况下不越过C点绝对停车应答器组”的规范要求。

优点：一是现场实施后，动车组经过B点应答器时，运行速度符合应答器应用原则中“在B点以不超过20km/h的速度继续前行并到达停车点”的要求，行车速度控制曲线不变，不影响运输效率。二是由于行车速度控制曲线不变，动车组匀速减速稳定运行，不会造成动车组紧急减速，会保证旅客乘车的舒适度，符合铁路以人为本的运输服务理念。

缺点：一是本方案需要对现场应答器组进行移设，同步对列控软件及数据进行修改，不仅需要大量的人力和资金投入，组织做好设计变更、施工监管配合、施工验收、联锁试验、仿真试验及联调联试等工作，而且还存在既有线施工安全风险，干扰正常的运输生产秩序。二是由于中川机场站C点应答器已经预防列车冒进等问题，因此B点应答器对制动曲线及动车停车没有任何作用，仅有提高停车精度的作用，若按该方案移设B点应答器，由于设置B点应答器距离停车点较近，提高停车精度的定位作用将会大大削弱。

5 方案研究建议

综上所述，方案一符合规范要求，但使动车的制动曲线分成2段，相当于人为设置限速，行车速度突降，不利于行车控制，会降低旅客乘坐舒适度，另外该限速较低，B点应答器距停车标为105m，造成停车制动时间延长，影响行车效率；方案二符合规范要求，将B点应答器应设置在距终端信号机99m至70m（停车标位置）范围内，距停车标较近，仅有的定位作用不太明显，对行车效率、行车控制不受影响。结合中川铁路运营实际，宜采用方案二，移设B点应答器位置，在满足规范的情况下，更符合运营需求。

［1］ 林瑜筠，谭丽，涂序跃，魏艳.高速铁路信号技术［M］.北京：中国铁路出版社，2012.4.

［2］ 中国铁路总公司.CTCS-2级列车运行控制系统［M］.北京：中国铁道出版社,2013.12.

［3］ CTCS-2级列控系统应答器应用原则（V2.0）（科技运〔2010〕136号）.

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