CTCS—2级列控中心临时限速管辖范围的研读

杨维平

【摘要】从数据冗余和故障导向安全的角度出发，解读了CTCS-2级列控中心临时限速管辖范围设置原则。在确保安全等级不变、数据冗余的基础上，分析了特定环境下缩短列控中心临时限速管辖范围的可行性，为后枢纽地区CTCS-2级站场改造设计提供参考依据。

【关键词】列控中心 临时限速 管辖范围

在进行枢纽地区CTC8-2级（以下简称C2）站改工程中，存在因局部线路基础数据变化，引起列控基础数据变化的情况。又因枢纽地区的站间距小于动车组的制动距离，进而引起多数列控中心（以下简称TCC）的软件变化，其主要原因是临时限速（以下简称TSR）管辖范围内的数据变化，即TCC的TSR管辖范围中，制动距离范围确定过于严苛，超出了设置原则。

一、列控中心TSR管辖范围

（一）现行规范

TCC的TSR管辖范围执行《客专列控系统临时限速技术规范（V1.0）》（科技运（2008）151号）第4.1.1.1条之规定：列控中心单方向临时限速管辖范围，应从本站进站口开始至前方站出站口（中继站）第2个有源应答器组再增加一个制动距离，制动距離应涵盖从线路最高允许低频码降至HU码的所有闭塞分区并延伸100m，且管辖范围的末端内方固定设置100m长的45km/h限速区。列控中心临时限速管辖范围示意如图1所示。

（二）规范中制动距离的确定

我国现行的高速铁路c2区段行车检算按3分钟追踪，地面以最高码序L5->HU码8个闭塞分区进行布点，并综合考虑线路情况和动车组制动力，按初速度300km/h到Okm/h所需的距离设置制动距离。从图1可知，A站的TCC单方向TSR管辖范围的制动距离并延伸100m的范围内，全部是区间设备且不存在有源应答器组。规范图例中可知制动距离范围内是不含有源应答器组，且c2区段最高码序为L5码。

（三）列控中心临时限速管辖范围设置的原则

列控中心临时限速管辖范围基于丢一组有源应答器时不停车，且在第2个更新点时不降速的原则进行设计。车站/中继站TCC作为c2级临时限速的更新点，考虑到TSR数据的冗余。故TCC单方向TSR管辖范围应从本站进站口开始至前方站出站口（中继站）第2个有源应答器组。按此设计原则确保了丢一组有源应答器时，动车组不会停车。以图1中A站正线TSR管辖范围为例，只要不是连续丢失3组有源应答器TSR数据时，则不会影响到动车组接收到TSR报文；反之，若不考虑TSR数据的冗余，按一组应答器发送TSR报文设置。若动车组未能解析出TSR，则动车组会以高于限速值的速度越过限速点，存在安全隐患。

至于考虑增加一个制动距离，主要是满足动车组在第2个更新点时不降速而设计的。其中制动距离内多含100m的距离和制动距离内方增加固定45km/h的限速区，主要考虑不同的C2车载设备对于TSR数据的处理方式不同，而带来的规避风险措施，以及ATP的安全防护距离的要求。

综合上述，TCC单方向TSR管辖范围的规定属于故障导向安全的设计思路。

二、制动距离设置的原则

制动距离是当前运行的动车组采用最大常用制动，以线路允许最高且不突破动车组最高运行速度降到0km/h所驶过的距离。在排除动车组的制动力、线路坡度和司机反应时间外，制动距离的长度主要与采取制动时的初速度有关。从目前高铁营业和动车组配置情况看，在C2区段动车组规定运行速度不超过300km/h。因此若线路允许速度大于动车组规定的速度时，取速度小的300km/h作为制动的初速度。而枢纽地区的线路受地形限制，线路允许速度远远低于300km/h速度，此时应该取线路允许速度作为动车组制动的初速度。

我国C-2区段最高允许低频码序按照L5码设置，枢纽地区应根据线路允许速度、行车追踪间隔、制动距离等因素牵引计算出枢纽地区的最高码序。由于枢纽地区线路允许速度远远低于动车组规定的最高300km/h速度，若教条式一味追求最高L5码的设置，只会增加施工图设计、实施的难度以及运行前的试验工作量，不会提高运输效率和安全可靠性。因此对于C-2区段枢纽地区，因按照线路允许速度和动车制动距离，合理设置最高允许低频码序。目前运营的枢纽地区最高码序不会突破L3码。

三、优化特定环境下列控中心临时限速管辖范围

（一）特殊的站间布置

受线路等特定环境要求，部分站间距或站与中继站之间的距离小于从L5码降至HU码的所有闭塞分区（8个闭塞分区）。在此环境下TCC的TSR管辖范围如图2中注解1和注解2所示。

如图2所示，在某种特定环境下，A站在TCC的TSR管辖范围可能存在注解1和注解2所描述的场景。A站TCC的TSR管辖范围制动距离内含有源应答器组。注解1描述的A站TCC的TSR管辖范围内存在中继站，且常态空闲下防护中继站码序不存在HU码；注解2描述的A站TCC的TSR管辖范围内存在站场或线路所，且常态下防护站场或线路所进站外方码序为HU码。

（二）现行列控中心临时限速管辖范围存在的问题

当站场出现图2中的布置，若要实施标准的制动距离范围站场改造（或线路变化）时，因基础数据发生变化，需对A、B站和本站的TCC的软件进行修改，还需对多处TCC软件进行仿真、现场连挂以及动车验证。由于此类站场布置多数存在站间距短，且处于枢纽地区，受车流密度、站间特有联锁的关联等因素，存在现场施工难度大，试验的影响范围广等困难。而从TCC的TSR管辖范围设置的因素和故障导向安全的角度看，完全可以缩短部分TCC的TSR管辖范围。从而减少对运输的干扰，提高现场实施的可行性。

（三）优化列控中心临时限速管辖范围

基于列控中心单方向临时限速管辖范围设置的原则不变，优化后的列控中心临时限速管辖范围应为制动距离后延伸100m，以及线路最高允许低频码降至HU码的所有闭塞分区长度，即保留了数据冗余和过第2个更新点不降速。TCC单方向临时限速管辖范围内，仍保留允许设置3处限速和制动距离末端顺延设置100m的固定45km/h限速值，取消制动距离后延伸100m距离。按照TCC单方向TSR管辖范围设置原则，在充分考虑特定环境动车实际运行的最高速度，并结合站场布局，建议优化后的TCC单方向TSR管辖范围应从本站进站口开始至前方站出站口（中继站）第2个有源应答器组再增加1个保护距离，且保护距离应满足至少以下条件之一。

（1）保护距离应涵盖从线路最高允许低频码降至HU码的所有闭塞分区，并延伸100m的固定45km/h限速区或动车组以线路允许最高速度（以下简称为：当前初速度）到Okm/h所需的距离，并延伸100m的固定45km/h限速区。且不含JZ或ZJ性质的有源应答器组。此场景符合现行规范。如图3所示。

（2）保护距离应涵盖制动距离（动车组当前初速度到Okm/h所需的距离）并延伸100m的固定45km/h限速区，且不含JZ性质的有源应答器组。此场景符合现行规范设置原则。如图4所示。

（3）当两站间间距小于从线路最高允许低频码降至HU码的所有闭塞分区，或小于动车组当前初速度到0km/h所需的距离，且含有JZ性质的有源应答器组时，保护距离应缩短到前方常态为HU码的所有闭塞分区，并延伸100m的固定45km/h限速区。如图5所示。此场景符合现行规范设置的安全原则。

图5场景主要考虑到JZ性质的有源应答器组外方设有HU码，当动车组以C-2级运行至HU码入口时的初速度应为45km/h，该速度值是一种安全速度值。此种方案缺陷是在某种特定环境下降低了运输效率，即当B站出站口有源应答器丢失时，且C站办理正线接车或通过进路后，动车组只能在C站进站口更新TSR信息，动车组将在B站出站后，按C站进站口为终点生成末端为45Km/h的控车曲线，导致B站至C站的运行速度低于正常运行速度，影响的运输效率。同理在此场景下，C站办理侧线接车或侧通进路时，影响动车组的C站进站速度。对于此种特定环境保证安全前提下，用牺牲少量的运输效率换了大量成本投资是值得的。

四、结束语

通过研读TCC单方向TSR管辖范围设置的原则，在确保安全等级不变，数据冗余的基础上，缩短TCC的TSR管辖范围，降低了投资成本，减少了对行车的干扰，提高了现场实施的可行性，为后枢纽地区C2站场改造设计提供参考依据。