杭绍台高铁引入杭甬客专RBC切换方案研究

邹 枫

新建杭州经绍兴至台州铁路绍兴北至温岭段（以下简称“杭绍台高铁”）位于浙江省中东部，线路由杭雨客专绍兴北站北侧杭绍台车场接出，跨至杭雨客专南侧，经绍兴市越城、上虞、嵊州、新昌和台州市天台、临海、椒江、路桥、温岭等县市区，引入既有杭深铁路温岭站，线路全长226.369 km。新建杭绍台高铁和既有杭雨客专速度目标值均为350 km/h，均采用CTCS-3 级列车运行控制系统。既有绍兴北杭雨场由杭雨客专RBC2 管辖。

杭绍台高铁新建杭绍台与杭雨客专上、下行联络线，与既有绍兴北杭雨场接轨。因为联络线衔接的既有绍兴北杭雨场和新建的杭绍台高铁镜湖线路所为不同RBC 管辖的C3 车站，所以需要在适当的位置实现既有杭雨RBC 和杭绍台高铁RBC 的自动切换。本文主要研究该RBC 切换方案，寻求对既有信号系统设备改造小、有利于后期运营维护的最优方案。

1 RBC切换过程分析

1.1 既有绍兴北杭甬场设计概况

既有杭雨客专由杭州东站至宁波站，共设7 个车站。绍兴北站为其中的一个中间站，调度区划由杭雨列调台管辖，临时限速命令由杭雨客专临时限速服务器下达，RBC 由杭雨客专RBC2 管辖。杭雨客专的RBC管辖示意图见图1。

图1 既有杭甬客专RBC管辖示意图

1.2 杭甬客专与杭绍台高铁RBC移交

根据《无线闭塞中心设备技术规范》（Q/CR 715-2019） 要求，RBC 应采用 RBC 与 RBC 直接通信的方式实现不同RBC 间的移交［1］。以杭绍台高铁引入杭雨客专为例，若装载CTCS-3级列控系统的复兴号列车由杭雨客专通过联络线向杭绍台高铁线路发车，在区间适当位置需设置RBC 切换预告应答器组（RBC 间可实现通信的情况下可取消）和RBC 切换执行应答器组。RBC 切换过程中，杭雨客专RBC2 向杭绍台RBC1 发送请求进路、车载设备ID、列车数据等信息；杭绍台RBC1 向杭雨客专RBC2 发送进路信息、列车控制权通报信息等。既有杭雨RBC2 与杭绍台RBC1 切换示意图见图2。

图2 既有杭甬RBC2与杭绍台RBC1切换示意图

1.3 RBC切换限制因素

根据《铁路信号设计规范》（TB 10007—2017）要求：“相邻RBC 切换位置设置于区间闭塞分区分界处”［2］。RBC 生成的行车许可必须以闭塞分区为基本单元。因此若联络线长度太短、电分相设置位置无法调整，无法设置区间信号点，将导致相邻RBC之间无法实现自动切换［3］。

RBC 切换还应避开GSM-R 网络的MSC 或BSC 的切换区，避免因为MSC 或BSC 切换的原因导致RBC切换失败［4-5］。

2 杭绍台高铁引入杭甬客专RBC 切换方案分析

杭绍台高铁通过联络线引入既有绍兴北杭雨场，接轨示意图见图3。

图3 杭绍台高铁与杭甬客专接轨示意图

连接既有绍兴北杭雨场和新建杭绍台高铁镜湖线路所的上、下行联络线长度分别为2.685 km和2.689 km，并且在上、下行联络线大约中间位置均设置有接触网电分相，里程分别为LSDK1+704，LXDK1+373。受限于联络线长度和接触网电分相设置位置，新建杭绍台与杭雨客专上、下行联络线区间无法设置信号点，造成杭绍台高铁RBC 设备与相邻的杭雨客专RBC 设备无法在联络线上实现自动切换［6-7］。为此提出以下方案。

方案1：新建绍兴北杭绍台场、镜湖线路所纳入既有杭雨客专RBC2 管辖，调度区划设置与RBC管辖保持一致。

1）调度区划。虽然绍兴北杭绍台场和镜湖线路所为杭绍台高铁新建车站，但为了使调度区划与RBC 管辖保持一致，将绍兴北杭绍台场和镜湖线路所，包括杭绍台与杭雨客专上、下行联络线，均纳入既有杭雨调度台统一指挥。镜湖线路所（不含）至温岭杭绍台场（含温岭动车存车场）纳入新建杭绍台调度台统一指挥。调度台分界在镜湖线路所上行进站信号机S/SF 处。具体调度区划分见图4。

图4 方案1调度区划

2）临时限速服务器管辖。杭绍台高铁新设1 套临时限速服务器管辖镜湖线路所（不含）至温岭站杭绍台场（含温岭存车场）。杭绍台高铁引入杭雨客专后，杭雨客专临时限速服务器需结合杭绍台引入进行软件修改，将绍兴北杭绍台场和镜湖线路所纳入杭雨临时限速服务器管辖，新建绍兴北杭绍台场及镜湖线路所临时限速命令由既有杭雨TSRS下达。

3）RBC 管辖。因为联络线上无法设置区间信号点，所以将新建的绍兴北杭绍台场与镜湖线路所包括上、下行联络线，纳入既有杭雨客专RBC2管辖，杭雨RBC2 与杭绍台RBC1 在杭绍台高铁的镜湖线路所与中继1 的区间适当位置进行RBC 切换［8-9］。RBC管辖示意见图5。

图5 方案1 RBC管辖示意

方案1 对既有杭雨RBC2 改动较大，杭雨RBC2 管辖范围需增加1 个车站和1 个线路所，及连接线路所和既有车站的上、下行联络线。该方案可行的前提条件，必须保证既有杭雨RBC2控车容量能满足要求。

通过图1 可知，既有杭雨RBC2 管辖绍兴北杭雨场（6 股道）、绍兴东站（4 股道）和余姚北站（6 股道）3 个车站和7 个信号中继站，既有杭雨客专RBC2的控车数量T可表示为

本文中T股=14，Li为 122 km，Di取 15 km，TRBC-RBC=2，TC2/C3=0，T其他=0，则既有杭雨客专RBC2的控车数量T计算结果为29列。

如采用方案1，将绍兴北杭绍台场与镜湖线路所及上、下行联络线纳入既有杭雨客专RBC2管辖，既有杭雨客专RBC2 的控车数量T计算结果为36 列。由于既有杭雨客专RBC2 采用RBCTH 型无线闭塞中心，每套RBC 能同时管理60 列已注册列车，所以，既有杭雨客专RBC2 有余量管辖绍兴北杭绍台场与镜湖线路所，方案可行。

方案2：将新建绍兴北杭绍台场、镜湖线路所纳入既有杭雨客专RBC2 管辖，调度区划设置与RBC管辖不一致。

1）调度区划。为便于后期运营维护，将新建绍兴北杭绍台场（含）至温岭杭绍台场（含温岭动车存车场）纳入新建杭绍台调度台统一指挥。杭雨调度台与杭绍台调度台分界为绍兴北杭雨场上行进站信号机SS/SSF 处，调度区划见图6。

图6 方案2调度区划

2）临时限速服务器管辖。杭绍台高铁新设1套临时限速服务器，管辖绍兴北杭绍台场至温岭杭绍台场（含温岭动车存车场）及杭绍台与杭雨客专上、下行联络线临时限速。杭绍台TSRS 与杭雨TSRS1管辖分界在既有绍兴北杭雨场上行进站信号机SS/SSF处。

3） RBC 管辖。管辖范围同方案1，杭雨RBC2 与杭绍台RBC1 在杭绍台高铁镜湖线路所与中继1 间进行切换。杭绍台引入杭雨客专，修改既有杭雨RBC2，将绍兴北杭绍台场、镜湖线路所及上、下行联络线纳入既有杭雨RBC2 管辖范围。

方案3：在杭绍台与杭雨客专上、下行联络线上设置虚拟信号点，调度区划设置与RBC 管辖保持一致。

1）调度区划。设置同方案2。

2）临时限速服务器管辖同方案2。

3）RBC 管辖。在杭绍台与杭雨客专上行联络线F0014处设置虚拟信号点，作为上行联络线杭绍台RBC1 与杭雨RBC2 的区间信号点分界（实际区间无该信号点）；联络线下行线F0013 处设置虚拟信号点，作为下行联络线杭绍台RBC1 与杭雨RBC2 的区间信号点分界（实际区间无该信号点）。联锁和列控均按照此处有区间信号点逻辑处理。RBC管辖示意见图7。

图7 方案3 RBC管辖示意

镜湖线路所列控中心将区段XS1LQBG、XS1LQAG、SS1LQAG、SS1LQBG 状态以区间轨道电路区段为单位，发送给计算机联锁和调度集中CTC；由该线路所计算机联锁将区段XS1 LQAG、SS1LQBG 状态发送给杭绍台RBC1；并且该线路所计算机联锁还将XS1LQBG、SS1 LQAG 状态发送给绍兴北杭雨场计算机联锁，通过该联锁，将XS1LQBG、SS1LQAG 状态发送给杭雨RBC2。

若办理绍兴北杭雨场向联络线发车进路时，当列车进入联络线，为了使联锁能持续发送SA（信号授权），需要进路锁闭至XS1LQBG、SS1LQAG；同样，若办理镜湖线路所向联络线发车进路时， 需要进路锁闭至XS1LQAG、SS1LQBG。

以下行联络线为例，需要特殊处理的地方：下行联络线分为XS1LQBG 和XS1LQAG 区段，现场实际归属为一个闭塞分区，需要列控中心特殊处理码序，将列控工程数据中的中间分割点修改设置为区间信号点；另外，为了避免联络线上同一闭塞分区内存在两列车的情况出现，绍兴北杭雨场与镜湖线路所上、下行联络线之间，需采用自动站间闭塞方式行车。对于此处离去和接近区段的设置，计算机联锁需特殊处理。

如果想在联络线上实现杭雨RBC2 与杭绍台RBC1 的成功切换，需满足出站信号机至联络线上虚拟信号点的距离，大于列车按该区段线路允许速度运行40 s 的距离。杭绍台与杭雨客专上、下行联络线设计的线路速度为120 km/h，则计算该距离约为1 333 m。假设列车在既有绍兴北杭雨场5道停车后，再向联络线发车，出站信号机X5至虚拟区间信号点F0013之间距离仅有1 062 m，不满足列车由杭雨RBC2 成功呼叫杭绍台RBC1 的走行距离要求。如果要满足列车成功呼叫接收RBC 的走行时间，那么联络线线路速度需降至95 km/h［10］。

方案1、2、3的优缺点比较见表1。

表1 方案优缺点比较

由表1 可见，方案1 对既有杭雨客专RBC2 及既有杭雨调度台改造较大，增加上述设备的管辖范围；方案2 对既有杭雨客专RBC2 改造较大，且调度台管辖与RBC 管辖不一致，增加后期运营维护的难度；方案3 对既有信号系统设备尤其是RBC 设备的改造较小，无需增加既有杭雨客专RBC2 的管辖车站数量及线路长度，有利于工程实施；并且方案3 中RBC 管辖与调度台及临时限速管辖一致，有利于运营过程中调度命令及临时限速命令的下达，当远期绍兴北往杭州方向杭绍台高铁二期开通后，杭绍台高铁全线将由杭绍台一个调度台管辖，更有利于后期的运营维护。因此推荐采用方案3。

3 结语

目前高速铁路的建设存在为了节省工程投资，联络线修建一般较短，导致无法设置区间信号点的问题。若联络线衔接2 个RBC 管辖的车站，将无法实现2 个相邻RBC 的自动切换。本文以新建杭绍台高铁引入既有杭雨客专的实际案例，研究提出在短联络线设置虚拟信号点，解决RBC 无法自动切换的方案，对短联络线上RBC 的切换方案具有较好的参考和借鉴意义。