武广高铁RBC 改造方案研究

2021-04-10易承龙

铁道通信信号 2021年1期

易承龙

武广高铁是国内第一条时速350 km 并采用CTCS-3 级列控系统的高速铁路，于2009 年12 月26 日开通，至今已运营10 余年。其中，无线闭塞中心（RBC）等设备从采购、施工安装、调试、系统试验算起，已使用近12 年。RBC 设备是高速铁路中的重要技术装备，是保证高速列车运行安全、可靠、高效的关键设备［1］。一方面，由于武广高铁建设较早，目前在用的RBC 设备已出现老化现象，硬件故障率逐年升高，以前储存的RBC 日常维护、应急处理所需的备品备件将要消耗殆尽，但由于既有武广RBC 采用的硬件平台已停产，导致RBC 备品备件无法补充，运营维护压力较大；另一方面，随着我国高速铁路不断发展和技术标准的不断完善，武广高铁在用的RBC 设备已不能完全满足现行的《无线闭塞中心技术规范》（TB/T 3330-2015）的规定［2］。因此为保证武广高铁的正常运营，有必要对既有RBC 设备进行更新改造。

1 武广高铁RBC 设置现状

武广高铁起于武汉枢纽的武汉站，途经咸宁、岳阳、长沙、株洲、衡阳、郴州、韶关、清远、广州北等地，终止于广州枢纽内的广州南站，正线全长968.57 km。全线正线设置车站18 个，线路所2 个，中继站53 个。全线采用CTCS-3 级列控系统，满足设计速度350 km/h、正向最小追踪间隔3 min 的要求。

武广高铁（武汉局管内）武汉站（含）至中继站8（不含）之间共有4 个车站和7 个中继站，具体为：武汉高速场、乌龙泉东、咸宁北、赤壁北、武广中继站1～武广中继站7［3］。车站设置及信号设备管辖情况见图1。

图1 中，中继站1 属于武汉高速场列控中心管辖，中继站2～4 属于乌龙泉东管辖，中继站5～6属于咸宁北管辖，中继站7 属于赤壁北管辖，中继站8～9 归属广州局岳阳东站管辖。

武广高铁CTCS-3 级列控系统采用基于庞巴迪平台的RBC 设备，全线9 套RBC 设备均设置于武汉站RBC 机房。RBC1、RBC2 管辖武广高铁武汉局管段，RBC3～RBC9 管辖武广高铁广州局管段。

目前，除武广RBC1 与京石武RBC10、武广RBC9 与广深港RBC1、武广RBC4 与沪昆RBC9已采用直接通信的接口方式外，其余武广RBC1～RBC9 设备间均不直接通信。这9 个RBC间移交时，均通过列控中心-联锁-RBC 的信息传递方式获取移交区内相邻RBC 管辖范围的区段信息，实现列车在2 个RBC 间行车许可控制的安全切换。由于单站联锁只与1 套RBC 通信连接［4］，当RBC 移交需要运行前方邻站联锁信息时，目前采用的技术措施是：将与接收RBC 连接的运行前方邻站联锁信息通过列控中心站间通信，传送至与移交RBC 连接的联锁设备，再由该联锁设备传送至移交RBC。RBC 切换区域信息流向示意图见图2，目前武广RBC1和RBC2管辖范围见图3［5］。

图2 武广高铁RBC 切换区域信息流向示意图

2 改造方案比选

结合目前武广高铁RBC 设备现状及现行技术规范的规定，本次武广高铁武汉局管段RBC 设备更新改造有2 种方案。一种是根据现行规范按RBC直接通信方案进行设备更新改造，另一种是维持既有RBC 不直接通信方案进行设备更新改造［6］。

方案一：RBC 直接通信更新改造方案。将武广高铁武汉局管段RBC1、RBC2 更换为满足TB/T 3330-2015的设备，RBC间采用直接通信方式，配套修改RBC 管辖边界车站联锁设备、TSRS 设备软件及数据配置，并调整RBC切换应答器的设置［7］。

图3 武广RBC1 和RBC2 管辖范围示意图

按照方案一更新改造后，武广高铁武汉局管段RBC1、RBC2 能满足TB/T 3330-2015 的规定，以及运营维护需求。但是，本方案除了更换RBC1、RBC2 硬件外，还需对每台RBC 管辖边界的车站联锁设备、武汉局TSRS 软件及数据进行修改，并调整RBC 切换应答器设置，工程实施难度较大。

方案二：RBC 不直接通信更新改造方案。武广高铁武汉局管段RBC1、RBC2 维持既有RBC 间不直接通信的设置方案。

按照方案二更新改造后，武广高铁武汉局管段RBC1、RBC2 能满足运营维护需求，仅需更换RBC1、RBC2 设备，不涉及其他信号设备软件及数据修改，改造及实施难度较方案一小。但是，更新后的RBC 设备仍不能满足TB/T 3330-2015 中“5.6.1 RBC 应采用RBC 与RBC 直接通信的方式实现RBC-RBC 移交功能”的规定。

通过对上述2 种改造方案的优缺点进行分析比较，且考虑到RBC 设备的合规性，建议采用方案一，即RBC 间采用直接通信方式。

3 改造内容

3.1 RBC 改造原则

1）武广高铁武汉局管段RBC1、RBC2 更换为满足TB/T 3330-2015 要求的设备，RBC 与RBC采用直接通信的方式实现RBC-RBC 移交功能。

2）在武广高铁武汉局与广州局管段RBC 不同步更新改造时，RBC2 与RBC3 间采用既有不直接通信方案进行过渡。

3） RBC1、RBC2 更新改造时，对RBC 管辖范围进行相应调整，RBC 切换点设置尽量与联锁边界一致，并重新配置RBC 设备软件及数据。

4）结合RBC 更新改造，配套修改相关联锁、TSRS 设备软件及数据，以及相关RBC 切换应答器设置。

5）本次更换的2 套RBC 考虑放置于武汉站既有RBC 机房，电源屏利用既有RBC 电源屏，电务机构设置不变，不增加定员。

3.2 RBC 管辖范围及RBC 切换应答器调整方案

武广高铁（湖北段）既有RBC 切换点见表1。

表1 武广高铁（湖北段）既有RBC 切换点

如果RBC 切换点不在联锁边界将导致1 个联锁与2 个RBC 存在信息交互，增加联锁及RBC 软件的复杂性。结合RBC 设备更换情况，将RBC1与RBC2 的切换点移设至武汉与乌龙泉的联锁边界K1243+443 处。

图4 既有非直接通信的RBC 切换应答器布置示意图

既有非直接通信的RBC 切换应答器布置示意图如图4 所示，每个RBC 正向切换点由3 组预告应答器、反向切换点由2 组预告应答器组成，ZX 与FZX 设置在闭塞分区前、后方各30 m 处。这种设置与《列控系统应答器应用原则》（TB 3484-2017）的要求“RBC 切换执行应答器组ZX-R 和FZX-R 应合并设置，RBC 切换执行应答器组应设置在距绝缘节1 m 处”不一致［8］。为此需在RBC切换点新增2 个无源应答器，修改正反向应答器链接信息（正向2 组、反向1 组），同时删除原YG（3 组）、ZX、FZX、FYG（2 组）共7 组应答器中的［ETCS-131］包（RBC 切换命令包）。

武汉局RBC 更新改造时，考虑到广州局管段内RBC 存在与武汉局不同步实施的可能性，提出以下2 种方案。

1）在武广高铁广州局管段不同步进行RBC 设备更新改造的情况下，RBC2 与RBC3 切换点维持既有位置，RBC2 与RBC3 间维持既有不直接通信方式进行过渡。

2）若武广高铁广州局管段同步进行RBC 设备更新改造，考虑到RBC 切换点应尽量与联锁边界一致，需将RBC2 与RBC3 的切换边界改为赤壁北与中继站8 的边界（下行K1360+989、上行K1362+167）。调整后因RBC 切换点距赤壁北站反向进站口（SF）外方C2→C3 等级转换点距离不满足最大速度制动到0 km/h 的制动距离要求，需将该等级转换点移至K1374+624 处，调整后的RBC1、RBC2 管辖范围如图5 所示。