CTCS-2 与CTCS-3 级列车控制系统等级转换方案研究

2020-12-26王菲

工程建设与设计 2020年24期

王菲

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京102600）

1 引言

随着铁路大提速和高速铁路的大规模建设，列控系统作为高速铁路的“神经中枢”，是保障高速铁路行车安全、提高运输效率的核心[1]。列控系统根据系统配置按功能可分为不同列控等级，为保证行车效率，当线路采用CTCS-3 级列控系统时，应与邻线列控系统兼容，可实现CTCS-3（以下简称C3）和 CTCS-2（以下简称 C2）等级线路的转换。等级转换可分为正常情况下固定点进行转换以及C3 无线超时转C2级的不停车2 种转换。

级间转换应答器布置示意如图1 所示。

图1 级间转换应答器布置示意

2 满足转换距离固定点转换

2.1 C2 转C3

从呼叫RBC 至预告等级转换点至等级转换执行点均应满足列车在C2 最大允许速度下运行20s 的距离（主要含车载反应时间、行车许可下达以及安全保护距离等），且不在同一个闭塞分区内，实现等级转换的不停车切换。当C2 转入C3 等级失败时，C3 列控等级均可以兼容C2 等级，在满足出站口等级转换执行点应答器组和RBC 切换点应答器组间距离大于等级转换执行应答器组所在区段线路最高码序至HU 码的距离下，可在下一个车站出站口实现等级转换。

2.2 C3 转C2

同理C2 转C3，运行等级为C3 等级列车，经过预告应答器组YG 预告前方等级转换位置信息，RBC 生成行车许可，车载设备根据等级转换命令，激活C2 列控单元，按C2 速度生成列控速度-距离曲线，准备进入C2 等级运行。当列车接近等级转换应答器组时，车载设备提示C3/C2 等级转换，由司机确认等级转换信息。列车越过等级转换执行应答器组，车载设备自动转换为C2 等级运行。同理，预告应答器组至执行应答器组间距离应大于列车由C3 允许速度制动至执行点C2 允许速度的制动距离再加上该区段线路允许速度运行5s 的距离。对于C3 转入C2 失败时，为保证行车效率，列控执行应答器组数据覆盖范围需延伸至列车以C2 最高允许速度最大常用制动至0 的距离。

3 不满足转换距离固定点转换

对于跨联络线等级转换运行的动车组，为提高运输效率一般设计在联络线上实现不停车等级转换。但是在联络线比较短情况下，应结合车载及实际情况进行设计优化。

青盐线盐城北站至圩洋线路所联络线，盐城北站采用CTCS-2 级列控系统，由于区间线路较短，设置C3 向C2 的等级转换固定点，按上面所述，实现级间转换。设计方案如图2 所示。

图2 设计方案图

在C2 级向C3 级转换过程中，方案一由盐城北站经圩洋线路所进入徐盐客专正线时仅有唯一进路，在盐城北上行进站信号机（S，SF）应答器组处接收来自应答器RBC 呼叫连接信息，启动车载设备与RBC 的呼叫链接程序，根据联络线线路允许速度120km/h，满足大于20s 的运行距离后，设置C2 向C3 转换预告点，在满足在该线路允许速度运行20s 的距离且不在同一闭塞分区的圩洋线路所上行出站口（进站应答器组）处，实施等级转换点设置。

此方案在实际仿真测试出现如下故障：在正常接发车通过下，可实现等级转换，但在圩洋线路所TXL 进站口以引导模式接车时，在圩洋线路所TSF 出站口列车最小安全前端位置越过C2 转C3 执行点，RBC 向车载设备发送转为C3 完全监控行车许可命令；C3 级车载设备软件执行列车最大安全前端收到应答器执行转换点命令，转为C3 级后且收到FS 的行车许可，才能实现C3 完全监控模式。由于RBC 与C3 车载执行等级转换命令逻辑不一致，引起车载触发紧急制动。因此，进行优化设计。

在方案一基础上，将C2 转C3 执行点向圩洋线路所下行正线方向延伸一个闭塞分区。即设在2LQ 闭塞分区应答器组处，使得RBC 和车载先将行车模式转为FS（完全监控模式），再经过等级转换执行点，生成完全监控模式行车许可MA，实现C2 转为C3 等级转换命令。