CTCS-2级列控系统中UU和UUS码控制逻辑分析

邢 毅

（北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070）

ETCS-1级列控系统是一个基于应答器传输控制信息的点式控制系统。地面主要包括联锁、轨旁电子单元、应答器、计轴或轨道电路等设备。计轴或轨道电路主要是检查轨道空闲状态和列车完整性。联锁根据轨道空闲状态，依据调度人员行车指挥指令，控制道岔、信号机、轨道锁闭排列进路，并通过轨旁电子单元控制应答器发送相应的列车控制信息。地面发送给列车的控制信息，主要是行车许可[ETCS-12]、线路坡度[ETCS-21]、线路速度[ETCS-27]等线路参数。其中行车许可信息[ETCS-12]包含列车运行的目标距离、列车目标点开口速度、目标点到危险点的距离等信息。因此，在ETCS-1级列控系统中地面每一架信号机处均设置有源应答器，联锁通过轨旁电子单元控制有源应答器发送控制信息。其中道岔侧向限速等信息均是通过接近区段应答器发送的线路速度信息控制。车载系统仅根据应答器发送的控制信息控制列车运行。

ETCS-2级列控系统是基于无线通信控制列车运行的控制系统。其与ETCS-1级列控系统相比，增加了无线闭塞中心，通过该系统实现车地实时双向通信，连续给列车发送行车许可信息。地面应答器基本是无源应答器，主要是列车定位作用。该系统无线闭塞中心根据联锁进路信息和自身存储的线路参数，根据列车发送的位置报告，实时给列车发送行车许可[ETCS-15]、速度、坡度、分相区等线路参数。列车控制方式与ETCS-1级基本一致。

ETCS-1级和ETCS-2级列控系统中，车载逻辑相对一致，对于道岔侧向速度控制，均是通过地面应答器报文或者RBC发送的无线消息中线路速度[ETCS-27]确定。对于车载设备不区分进路是道岔侧向还是直股。ETCS-1级列控系统，列车控制曲线虽为开口曲线，但开口速度由地面应答器报文提供。

我国自主创新的CTCS-2级列控系统是一个点式和连续式结合的系统。CTCS-2级列控系统是在充分考虑结合既有线路升级改造的基础上设计的。CTCS-2级列控系统在原有的联锁系统、行车指挥系统、轨道电路基础上，地面通过增加应答器和列控中心，给列车发送线路参数，车载增加ATP超速防护系统，根据地面轨道电路低频信息和应答器发送的线路参数控制列车运行。CTCS-2级列控系统与ETCS-1级列控系统相比，通过轨道电路低频信息可以实时连续的传送行车许可。但为了降低投资和实施难度，CTCS-2级列控系统区间基本不设置有源应答器，均是通过无源应答器发送正线固定的线路参数。仅在进站、出站等处设置有源应答器，发送进路参数和临时限速信息。

在进行车站接发车作业时，因区间没有设置有源应答器，列车在接近区段不能获取前方车站联锁排列的进路信息，也无法获取进路限速、进路长度等控制信息。列车只能通过轨道电路信息U2、U2S、UU和UUS判定列车改变运行方向，前方经道岔侧向运行。为实现列车一次连续模式控制曲线，CTCS-2级列控依靠地面和车载一体化设计思路，在地面轨道电路发码确保安全的前提下，车载设备对UU和UUS码行车许可信息采用开口速度控制的方式，车载按照UU码目标点开口速度为45 km/h，UUS码目标点开口速度为80 km/h，在进站/出站信号机处收到有源应答器发送的进路信息后，生成道岔侧向接发车进路闭口控制曲线，实现CTCS-2级列控系统道岔侧向列车运行的控制。

在既有的普速铁路信号显示规范中，对UUS定义只是明确“列车经过18号及以上道岔侧向位置，次一架信号开放且该信号防护的进路经道岔的直向位置或18号及以上道岔的侧向位置”，列车运行的速度是根据LKJ监控装置存储的地面数据和司机选择的运行交路和进路确定。但在高速铁路中，CTCS-2级列控系统对UUS的开口速度为80 km/h。因此在CTCS-2级列控系统中，UUS定义增加了对线路允许速度的限制，明确“进路允许速度不低于80 km/h”。而为了进一步提高始发站列车发车效率和间隔，车载系统在由部分监控转为全监控模式后，如果收到UUS码，则取消部分监控模式下45 km/h的车尾保持，因此地面列控系统在发码时，必须考虑当列车故障重启后，没有线路数据，由部分监控模式转为全监控模式时的控制速度，当UUS发码区段内有限速时，需要将UUS码降级为UU码。

在CTCS-2和CTCS-3列控系统中，对于车载设备，都明确要求在收到UU和UUS码后，既有车载接收数据只能应用UU和UUS终点，其余的数据需要在进站口应答器获取，这是系统一个故障安全的设计。同样，对于大号码道岔（1/18以上）进路，CTCS-2级列控系统，增加了号码道岔应答器，其中关于大号码道岔应答器设计及报文的发送规则，在论文《关于大号码道岔列控系统设计的分析》中已经进行了详细的阐述，其中也包括UU和UUS码发送的原则，特别是在列车越过

大号码道岔应答器后，地面信息突变的情况下，地面通过码续由UUS降级为UU，控制列车丢弃大号码道岔信息包，控制列车降速运行。

综上所述，CTCS-2级列控系统和CTCS-3级列控系统，地面和车载设备在UU和UUS码的处理逻辑上相对ETCS系统都较为复杂，也是我国铁路CTCS列车运行控制系统与ETCS列车运行控制系统最大的差异。