高铁集中区进站口分界列控区间逻辑检查处理方案

方升炜

（中国铁路上海局集团有限公司，上海 200071）

随着国内高速铁路新线建设的持续推进，高速铁路连线成网并且越织越密，新建高速铁路引入既有高速铁路车站、高普并站、跨线运行、不同等级列控系统频繁切换等情况逐渐增多，信号系统与系统之间协同匹配等问题陆续有所暴露，给高速铁路运营安全带来威胁。本文以新建CTCS-3模式高铁引入既有CTCS-2模式高铁分界口车站集中区在进站口、进站外方第一闭塞分区发生逻辑检查报警（失去分路）问题为例，分析不同信号系统之间接口匹配问题，提出解决方案并比选方案优劣性。

1 站场及信号系统主要设备

1.1 线路站场布置

新建高速铁路L与既有高速铁路N在地理位置上呈十字交叉，新建高速铁路L在线路所A分别通过联络线与既有高速铁路N在B站、C站贯通，如图1所示。其中既有高速铁路N采用CTCS-2列控系统，新建高速铁路L采用CTCS-3列控系统，在联络线设置C2/C3级间切换点。根据线路设计，联络线经侧线进入B站和C站的最高允许速度为 80 km/h 。

图1 线路车站和级间切换点布置Fig.1 Layout of line station and level transition point

1.2 列控与轨道电路设备

列控系统方面，线路所A采用LKD2-YH型列控中心（TCC），B站和C站采用LKD2-JD型TCC；轨道电路方面，B站和C站的站内轨道电路为25 Hz轨道电路，联络线采用ZPW-2000R制式轨道电路，区间为列控编码且已实现列控中心区间占用逻辑检查功能。线路所A与B站的集中区分界点位于B站进站信号机XL/XLF处，如图2所示（B站引入A所为外包方式）。

图2 集中区分界示意Fig.2 Schematic diagram of centralized boundary

2 问题描述

动车组自线路所A经联络线往B站方向运行，列车顺序出清B站XL信号机外方第一个闭塞分区（编号203G，由线路所A管辖）、XL信号机内方首区段4BG（设计长度50 m）后，203G偶发失去分路报警。

根据观察，当动车组以小于70 km/h速度从联络线进入B站并顺序出清203G、4BG时不会发生以上问题，大于70 km/h时则易发多发。

3 原因分析

从现象分析，203G偶发失去分路报警是由于TCC逻辑判断4BG早于203G出清所致。基于技术规范，分别计算动车组在203G、4BG从运行出清到区段状态判断的时间来分析4BG早于203G出清的原因。

3.1 有关技术规范

根据《列控中心区间占用逻辑检查暂行技术条件》（铁总运[2015]156号），区间占用逻辑检查有如下技术规定：1）轨道区段设备状态由空闲变为占用，列控应立即判定为占用；轨道区段设备状态由占用变为连续3 s空闲，列控判定为空闲；2）对于在进站口划分集中区的，接车方向如果接车信号正常关闭，则发送边界信号许可状态为正常占用，否则，发送边界信号许可状态为故障占用；3）逻辑状态为正常占用的进站信号机外方第一个闭塞分区，设备状态由占用变为空闲时，需同时满足列车驶入站内、进站信号机正常关闭和进站信号机内方第一区段保持占用或由占用变为空闲两个条件方可判定为空闲，否则判定为失去分路。

3.2 区间203G出清逻辑延时

203G采用ZPW-2000R轨道电路，该制式轨道电路区段出清有2.8～3.5 s缓吸延时，加上线路所A的TCC维持 3 s时间，因此在动车组出清203G、尾部完全进入站内后，203G出清延时共有5.8 ～ 6.5 s。

3.3 站内首区段4BG占用到出清时间

动车组进入B站4BG，XL进站信号正常关闭后，B站TCC向线路所A的TCC应答 SA（信号许可）正常占用。4BG 长50 m，按动车组70 km/h运行速度计算，从动车组尾部完全进入站内起，通过该区段时长约为 2.6 s（不计25 Hz轨道电路延时）。4BG出清后， B站TCC维持3 s向线路所A发送SA正常占用确保线路所A接收到 SA 正常占用状态，合计约5.6 s后B站停止向线路所A应答边界SA信息，该时间小于列车出清203G的逻辑延时（5.8 s）。

由于集中区分界在B站进站口，在线路所A的TCC未获取B站进站信号正常关闭条件下，不能采用前述技术规范第三项内容，所以采取SA作为闭塞分区正常出清的判断依据。在203G出清时，线路所A的TCC检查到前方区段（B站）已不在同一个SA，于是将203G逻辑状态判断为失去分路。

4 解决方案及比选

根据前述分析，针对以上问题有如下解决方案。

方案一：动车组通过B站4BG的速度由80 km/h降为45 km/h，延长4BG占用时间。

降速后，出清4BG时间由5.3 s延长至7 s，大于出清203G的延时，可以避免问题发生。但是该方案将降低运输效率，可作为应急措施，不建议长期运用。

方案二：合并进站信号机内方第一、第二个轨道电路区段，通过延长区段长度来延长占用时间。

合并轨道电路区段可以使出清4BG时间由5.3 s延长至大于7 s，大于出清203G的延时。该方案可以保持线路允许速度80 km/h不变，不影响运输效率，但涉及室内外信号设备改造以及联锁、列控、CTC等软件修改，时间长，营业线施工安全风险大，适合新线建设或改造使用。

方案三：缩短203G出清延时，将2.8～3.5 s的缓吸时间缩短到2 s左右，加上TCC维持的 3 s时间后小于列车通过站内首区段的时间（5.6 s）。

缩短203G出清延时需要对ZPW-2000R接收器进行改造，涉及采样频率、译码逻辑等修改，硬件有局限而且涉及安全功能修改，因此不建议采用。

方案四：综合前述技术规范第二、第三项规定，修改线路所A的 TCC 软件逻辑，将B站进站信号机状态传送至线路所A的TCC。

该方案符合技术规范，但需将B站进站信号机状态条件传送至线路所A的TCC，需修改B站联锁、TCC软件及线路所A的TCC软件，工作量相对较大。

方案五：修改B站 TCC 软件逻辑，延长4BG出清给邻站发送边界SA正常占用状态时间，动车组进站压入4BG时TCC应答邻站SA正常占用，进站信号机外方第一闭塞分区出清或接车进路解锁时停止应答邻站 SA。

该方案符合技术规范，仅修改B站 TCC 软件，工作量较小。

综合运输效率、改造工作量、安全风险等因素比较，选择方案五更合适。

5 安全性分析

按照方案五实施，考虑以下特殊场景是否存在安全隐患。

场景1：区间两列动车组运行时，前车完全进入B站内，后车在区间发生失去分路。该场景下，前车出清203G完全进入站内后，根据新版软件逻辑，B站 TCC 立即停止应答邻站SA，因此后车在区间“飞车”时TCC会进行失去分路报警。

场景2：区间203G正常占用时，B站内首区段4BG故障占用，然后203G发生失去分路。该场景为列控中心区间逻辑检查的限制条件。

场景3：区间两列动车组运行，前车完全进入B站内，后车请求 SA后无应答。该场景下，前车出清203G完全进入站内，根据新版软件逻辑，B站TCC停止对前车应答；当B站再次排列同一进站口接车进路后，B站TCC正常应答邻站SA，因此后车能正常进站。

场景4：203G出清延时过长，动车组正常进入股道，进路解锁后203G才由占用变为空闲（滞后导致遗留红光带）。该场景下，B站XL最短接车进路长203 m，列车以最大速度80 km/h 进站，进路解锁时间 9.1 s，增加 3 s 延时合计 12.1 s，而203G出清最大延时为6.5 s，小于进路完全解锁时间，不会发生该问题。

基于以上分析，现场选择方案五实施，解决分界口车站集中区在进站口、进站外方第一闭塞分区发生逻辑检查报警问题。