成渝高铁提质达标检测试验组织创新实践研究

2021-12-03王嵩赵海宁岳剑勇王兴

铁路技术创新 2021年3期

王嵩，赵海宁，岳剑勇，王兴

（中国铁路成都局集团有限公司，四川成都 610081）

0 引言

为确保成渝高铁提质改造工作顺利完成，规范成渝高铁提质达标运营工程竣工验收工作，提高竣工验收质量，中国国家铁路集团有限公司（简称国铁集团）建设管理部参照既有验收标准和办法，结合成渝高铁实际，制定了新标准、新办法，指导成渝高铁提质达标运营工程验收工作。成渝高铁成都东—沙坪坝段于2020年12月24日零时起按照350 km/h速度提质达标运营。提质改造完成后实现了成渝两地1 h通达，成为全路首例将既有时速300 km运营高铁升级改造为时速350 km运营的案例，也是全国第4条、西南地区第1条时速350 km高铁，开启了西南地区高铁发展新局面。为深入研究高速铁路既有线提质达标工作，以中国铁路成都局集团有限公司（简称成都局集团公司）成渝高铁提质达标（简称成渝提质）检测试验为例，对既有线提质达标检测试验组织创新实践进行研究。

1 提质达标主要情况

1.1 工程概况

成渝高铁成都东—沙坪坝段是我国“八纵八横”高铁主通道沿江通道的重要组成部分，是成渝地区双城经济圈城际铁路网的主骨架，本次提质达标运营工程范围为成都东—沙坪坝段，线路长299.805 km，技术标准为双线客运专线，正线设计速度为350 km/h，线间距为5.0 m，最小曲线半径为7 000 m，最大坡度为25‰（个别地段），到发线有效长度为650 m。牵引供电系统采用AT供电方式，正线接触网采用全补偿弹性链形悬挂。通信系统采用GSM-R无线通信系统，正线采用单网交织冗余覆盖方案。信号系统采用CTCS-3级列车运行控制系统，行车指挥方式为调度集中（CTC）。全线设有自然灾害及异物侵限监测系统。

1.2 联调联试

成渝高铁成都东—沙坪坝段提质达标运营工程前期分两阶段完成了联调联试，其中成都东—半边山线路所段于2015年9月14日—12月25日开展了联调联试，单列动车组逐级提速，最高试验速度330 km/h，重联动车组最高试验速度300 km/h，信号试验顶棚速度300 km/h，2015年12月开通至今动车组按300 km/h速度运营。

1.3 成渝提质检测试验

在成渝高铁成都东—沙坪坝间上、下行线分别完成 300、310、320、330、340、350、360、370、380、385 km/h共10个速度级单列动车组逐级提速试验及300、320、340、350 km/h共4个速度级重联动车组逐级提速试验；同步完成接触网非接触测量、越区供电测试、通信系统测试、防灾系统测试等。11月30日—12月1日，国铁集团组织相关单位和专家对成渝高铁提质改造工程动态验收报告及工务、通信、信号、供电及自然灾害及异物侵限监测、环境保护等动态验收报告进行了审查，同意通过动态验收。

2 提质达标主要任务

2.1 提质改造工程

（1）病害整治工程。实施内江北K152—K172段3处路基上拱病害整治、长约6 km轨道道床板裂纹修补，以及永川K238处桥梁横移纠偏等工程。

（2）设备补强工程。一是无砟轨道精调55 km、无缝道岔精调26组，对全线钢轨及道岔进行打磨，调整超高，补充道砟，并对声屏障等出现老化的其他设施设备同步适当更新；二是实施综合视频监控系统补强，配套新增1条48芯光缆，并对重点地段进行周界入侵报警系统研究；三是新增CTC综合维护平台、ZPW-2000区间轨道电路监测及诊断系统、仿真培训系统，全线GSM-R系统网络优化，升级改造灾害监测系统（含地震预警系统）；四是接触网张力加大到30 kN，相应调整下锚补偿装置及相关定位器、弹性吊索，并对接触网全面系统精调。

（3）运营达标工程。按照动车组列车公交化开行的相关要求完善车站服务设施，包括沿线车站验检合一升级改造、快速便捷通道建设及成都东站广播系统补强工程，同时进一步创新提升客运生产组织管理。

2.2 检测试验任务

通过采用综合检测列车、试验列车及相关检测设备，根据设计和相关技术标准对正常运行条件下的系统功能、动态性能和系统状态进行检测，对高速铁路相关系统性能、功能和系统间匹配关系进行综合测试和验证，通过问题整改及系统调整和优化，使相关系统和整体系统性能、功能达到设计要求[1]。

主要任务包括：一是严格审查检测试验大纲。按照检测任务需求，通过组织4次大纲评审，多层次商讨完善，最终科学编制包含轨道、路基、桥梁、隧道、牵引供电、通信系统、信号系统、综合接地、噪声振动与电磁环境、声屏障、灾害监测系统、运行图参数测试等13项试验的检测大纲。二是全面完成检测任务。在大纲规定检测项目测试合格后，中国铁道科学研究院集团有限公司（简称铁科院集团公司）出具动态检测报告，经专家评审后通过动态验收。

3 检测试验难点及应对措施

（1）无既有验收办法、规范支撑。现有技术规范适用于“国铁控股或委托运营，已通过350 km/h初步验收和安全评估，现在按300 km/h运营且积累了充分系统的运营实践经验的高速铁路”或“新建高速铁路项目”。成渝高铁2015年12月开通，且竣工验收时未按照350 km/h标准开展静态验收、动态验收（联调联试）、初步验收和安全评估[2]。此次提质达标工作缺乏既有规章制度支撑。

应对措施：国铁集团组织制定下发《成渝客专成都东至沙坪坝段提质达标运营工程竣工验收办法》（铁办建设〔2020〕97号）、《成渝客专提质达标运营工程动态验收技术要求》（铁建设〔2020〕187号），规范成渝高铁提质达标运营工程竣工验收工作，为今后类似情况提供借鉴。

（2）无现行检测规章制度支撑。现有规章制度适用于国铁集团负责管理的新建高速铁路，成渝高铁提质达标检测试验无法完全按照联调联试有关规定执行。本次试验既要考虑2015年联调联试逐级提速未达385 km/h、本次检测需对300～385 km/h共9个速度级进行补充测试的情况，又要考虑在既有线天窗时间隔离模式下开展逐级提速试验的各种风险，需重新制定相关制度办法保证试验安全。

应对措施：成都局集团公司结合本次检测试验逐级提速、信号场景试验等在既有线天窗时间内开展的实际，在遵循既有线有关规定的前提下，综合考虑本次检测试验的隔离模式行车、多种试验场景、天窗前后运营和试验切换等特殊情况，从试验组织机构、安全保障措施、工作制度办法等方面[3]，编写完成了《成渝高速成都东至沙坪坝段提质改造工程检测试验实施方案》，并做到全程贯彻执行到位[4]。

（3）充分研判试验工作难点。成渝高铁提质达标检测试验是西南地区首次在运营高铁上开展，虽然在既有线线路封闭状况、设备状态掌控、行车组织熟练程度、参试人员工作经验等方面较新建高铁具有优势，但在夜间行车操纵风险大、变速点多超速风险高、列车进路准备要求高、设备状态保持压力大、天窗完成试验时间紧张等方面具有较明显劣势。

应对措施：成都局集团公司各专业精心组织，通过制定并严格落实ATP隔离模式下行车安全卡控措施，加强设备检查整修，强化行车组织，精细化编制试验日计划，扬长避短，试验组织实现有序可控，顺利完成试验任务。

4 检测试验主要做法

4.1 检测与运营兼顾

为保证运营安全，在350 km/h软件换装后、提质开通前，成渝高铁既有线运营动车组停用CTCS-3列控系统，按列控系统CTCS-2模式控车，检测试验通过严格列控系统切换和临时限速管理，既满足试验需求，又保障运营需要，试验期间未发生影响动车组正常运行的情况。具体措施如下：

（1）强化专业管理。电务部会同调度所组织成都电务维修段制定了列控限速取消、恢复和CTCS-3级列控系统启用、停用的安全卡控措施，每日安排专业干部在成都局集团公司调度中心盯控，有力保障了运营动车组开行安全。

（2）列控系统切换。为满足检测需要，检测天窗开始后、试验列车开行前开启无线闭塞中心（RBC）、启用CTCS-3控车功能；试验列车停轮后、运营动车组开车前关闭RBC、停用CTCS-3控车功能。

（3）临时限速管理。成渝高铁在350 km/h软件换装后，白天运营时段共有8处低于300 km/h的提速区段采用列控限速方式进行管理。为满足检测需要，检测天窗开始后、试验列车开行前，取消全部列控限速；试验列车停轮后、运营动车组开车前恢复全部列控限速。

（4）统筹天窗利用。天窗时间需平行安排参试各单位既有线设备检查、系统克缺和系统测试等，施工完毕后参试各单位严格做到工完料清、设备复位，保证次日正常运营和检测试验的顺利进行。

4.2 高质量兑现试验计划

（2）动态优化调整总体计划。现场指挥部在试验执行过程中根据检测数据及问题克缺等实际情况，不断调整、优化试验总体计划，充分发挥总体计划的导向作用，按期完成工作目标。

4.3 技术手段支撑到位

（1）升级检测试验LKJ版本。检测试验前与LKJ厂家一起联合研究适用于检测试验的试验版LKJ软件，将线路允许速度显示由最高160 km/h提高到350 km/h，能够实时显示线路允许速度、里程坡道及接触网分相位置等安全关键参数，为综合检测列车在隔离模式下司机安全操控提供条件。

（2）提供试验列车列控条件。提前安排2组分别配置300S、300H列控的复兴号动车组，完成成渝高铁上、下行线的正、反方向列控系统CTCS-3场景试验，为重联动车组采用ATP控车进行提速试验创造机控条件，提高安全可控程度。

（3）合理减少临时标牌数量。采取多种技术手段支持行车操控后，成都局集团公司为确保检测试验和运营安全，多次召集机务、工务、供电部门，成渝客专公司、中铁二院工程集团有限责任公司等单位，对检测试验期间临时标牌设置方案等进行优化研究，临时标牌安设数量从956块优化减少到74块，大大降低了动车组刮碰掉落标牌的风险。

4.4 天窗利用充分可控

（1）检测行车天窗。本次检测的逐级提速试验、信号场景试验、运行图参数测试均在夜间天窗时间进行，经调度部门支持，试验期间按6 h最大化垂停天窗提供试验条件，6 h天窗除完成基本工作量4个单程运行外，还要完成试验前列控临时限速取消、CTCS-3列控RBC开启，试验中司机3次换端作业，试验后列控临时限速恢复、CTCS-3列控RBC关闭等测试。试验严格执行行车不施工、施工不行车，试验行车组织尽量平行不交叉，同时在试验前后为列控限速设置、开闭RBC预留时间[6]。

（2）停轮克缺天窗。天窗时间除满足检测试验需求外，还需满足工务、电务、供电等专业检测问题的整改和设备周期日常维护、临时标牌和地面测点等的检查拆除、防灾系统及综合视频系统的上线施工和集中检测需要[7]。

（3）统筹兼顾天窗。现场指挥部计划编制组牵头组织铁科院集团公司、车务站段、设备管理单位、施工单位等相关部门做好检测试验天窗和停轮克缺天窗的平衡，统筹兼顾满足了试验、克缺、维修、检查等各种天窗需求[8]。

4.5 行车设备保障充分

（1）固定设备保障。成都局集团公司设备管理部门会同成渝客专公司组织设备管理单位、施工单位做好各种行车设备的整治、补强和重点部位的日常检查。车务段定期召集和组织各相关单位召开施工协调会，建设部组织相关单位在协议签订、现场防护、人员培训、计划提报、风险研判、作业管控、栅栏门进出管理、施工结束检查等方面加强管理，确保施工安全和既有线运营安全。检测试验期间未发生固定设备故障影响试验列车运行的情况。

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（2）移动设备保障。成都动车段、重庆车辆段加强动车组检修组织工作，试验期间对综合检测列车、试验列车按运用标准进行检修，重点加强转向架、轮对、车顶受电弓等关键部件的检查维护，确保试验用车状态良好；组织审定铁科院集团公司CR400AF复兴号重联动车组弓网受流性能试验检测设备加装、拆卸作业方案，明确现场作业分工、作业流程、安全职责、质量责任等事宜，确保安装作业质量达标。

4.6 行车安全控制有力

（1）机务强化操纵管理。机务部针对逐级提速隔离模式运行，以防“两冒一超”为重点，制定了“一图一卡一表”专项措施。机务段根据每日计划逐趟逐次编制“一图一卡一表”，并结合运行数据进行预判和调整，运行中严格执行、不打折扣；安排管理干部、指导司机进行添乘，试验中添乘人员紧盯司机操纵、运行速度、制动地点、减速目标值等，相互监督提示。现场指挥部组织工务部门指派技术人员在司机室指导司机操作，提示变速点后的线路允许速度；组织供电部门指派技术人员在司机室指导司机操作，提示电分相位置。通过机务、工务、供电专业在司机室“三联控”，有力保证了试验列车的平稳驾驶。

（2）车务强化进路准备。运输部在编制日计划时加强与调度、车站对接，根据试验需求，合理调整成都东站既有运营动车组接发股道，保障试验列车开行。针对试验列车隔离模式运行，运行径路上各站提前准备好列车进路，并在控制台加锁后始发站方可组织发车。计划执行过程中因特殊因素需取消、调整计划内容时，必须在确保安全的前提下，经现场指挥部批准并传达到位后方准实施。车站值班员主动与试验列车司机执行车机联控“指路行车”。通过固定计划、固定进路、固定操作的“三固定”有力保证了行车径路的准确可靠和万无一失。

（3）调度强化行车指挥。调度所在试验列车隔离模式运行时，安排业务较强的技术人员上台全程盯控，调度复示台联络员提前介入，从每日试验列车出库开始，全程盯控试验列车开行并及时通报开车信息。遇多组试验列车上线时，预排计划，卡控关键，及时微调，采用时间间隔法和空间间隔法组织多组试验列车平行作业，保证试验安全和试验计划的兑现。