泰国三机场高铁列控系统方案研究

全宏宇

（中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063）

泰国三机场高铁为泰国东部经济走廊（EEC）连接廊曼机场、素万那普机场和乌塔堡机场3大国际机场的高铁项目，实现三个国际机场的无缝衔接，从廊曼机场到乌塔堡机场仅需1 h。泰国三机场高铁工程概况如图1所示。

泰国三机场高铁项目分为3个部分。

机场延伸线：从既有机场线延伸的新建线路，线路全长21.553 km，新设站2座。

既有机场线：既有线路，线路全长28.81 km。既有线设有车站8座，存车场1座。

高铁线：与既有机场线接轨的新建线路，线路正线全长165.51 km，新设车站5座，存车场1座。

泰国三机场高铁项目主要运营需求如下。

1）既有机场线、机场延长线最高运营速度为160 km/h；高铁线最高运营速度为250 km/h。

2）城市线车辆仅在既有机场线、机场延长线运行，初期运营追踪间隔时间为13 min；高铁线车辆在高铁线、机场线运行，初期运营追踪间隔时间为20 min。

为满足高速铁路车辆兼容城市轨道线路运行，需要根据项目的要求提出合理可行的列控系统方案，以满足项目运营需求。首先通过分析泰国三机场高铁项目的列控系统选择要求，提出可行的列控系统方案，然后进行方案比较提出建议方案。

1 泰国三机场高铁列控系统类型选择要求

泰国三机场高铁项目对列控系统类型选择要求如下。

1）既有机场线目前采用西门子LZB 700M列控系统。既有机场线、新建机场延长线可采用ETCS-1或ETCS-2级、CTCS-2或CTCS-3级、Digital ATC列控系统，也可维持既有LZB系统。

2）新建高铁线可采用CTCS-3级、ETCS-2级或Digital ATC列控系统。高铁线列控系统需与既有机场线信号系统兼容运行。

泰国三机场高铁项目相关列控系统如表1所示。其中LZB 700M为城市轨道交通列控系统，ETCS、CTCS、Digital ATC为3个主流的干线铁路列控系统; LZB 700M采用FTGS轨道电路传输行车许可，ETCS-1采用应答器传输行车许可，CTCS-2采用轨道电路和应答器传输行车许可，ETCS-2和CTCS-3采用无线传输行车许可。

表1 相关的列控系统Tab. 1 Relevant train control systems

2 列控系统方案

2.1 方案提出

根据项目对列控系统选择的要求，由于Digital ATC为采用数字轨道电路传输行车许可的列控系统，与基于无线传输行车许可的CTCS-3或ETCS-2列控系统相比，其轨旁设备较多，不便于施工和维护，因此本次暂不考虑采用Digital ATC。

按照城市线（含既有机场线和机场延长线）车辆和高铁线车辆的运营场景，泰国三机场高铁可选的列控系统方案如表2所示。

表2 泰国三机场高铁可选的列控系统方案Tab.2 Optional train control system schemes of three airports high speed railway project in Thailand

2.2 方案说明

下面对本文2.1中提出的4种方案的内容分别做简要说明。

1）方案1：城市线LZB+高铁线CTCS-3或ETCS-2

方案1如图2所示，主要内容如下。

图2 城市线LZB+高铁线CTCS-3或ETCS-2Fig.2 City line LZB + high speed line CTCS-3 or ETCS-2

既有机场线LZB系统利旧改造；新建机场线延长线采用既有的LZB 700M列控系统；新建高铁线采用ETCS-2或CTCS-3列控系统。

城市线既有车辆车载设备利旧，城市线新增车辆装备LZB车载。

高铁线车辆同时装备ETCS-2/CTCS-3车载和LZB车载，在高铁线运行时采用ETCS-2/CTCS-3车载，在城市线运行时采用LZB车载。

既有机场线LZB地面设备利旧改造，机场延长线新建LZB地面设备，高铁线新建ETCS-2/CTCS-3地面设备。

在既有机场线和新建高铁线之间设置LZB列控系统与ETCS-2/CTCS-3列控系统的系统切换点，实现高铁线跨线运行时LZB车载和ETCS-2/CTCS-3车载切换，同时LZB地面设备和ETCS-2/CTCS-3地面设备进行分界处的信息交互。

2）方案2：全线统一的CTCS-3或ETCS-2

方案2如图3所示，主要内容如下。

图3 全线统一的CTCS-3或ETCS-2Fig.3 Unified CTCS-3 or ETCS-2 on the whole line

既有机场线LZB系统拆除并更换为ETCS-2/ CTCS-3列控系统；新建机场线延长线和新建高铁线采用ETCS-2/ CTCS-3列控系统。

城市线既有车辆车载拆除并更换为ETCS-2/CTCS-3车载，城市线新增车辆装备ETCS-2/CTCS-3车载。

高铁线车辆装备ETCS-2/CTCS-3车载，在高铁线和城市线运行时统一采用ETCS-2/CTCS-3车载，在高铁线和城市线之间无需进行列控系统等级切换。

3）方案3：城市线ETCS-1+高铁线ETCS-2

方案3如图4所示，主要内容如下。

图4 城市线ETCS-1+高铁线ETCS-2Fig.4 City line ETCS-1 + high speed line ETCS-2

既有机场线LZB系统拆除并更换为ETCS-1列控系统；新建机场线延长线采用ETCS-1列控系统；新建高铁线采用ETCS-2列控系统。

城市线既有车辆车载拆除更换为ETCS车载，城市线新增车辆装备ETCS车载。

高铁线车辆装备ETCS车载，在高铁线运行时采用ETCS-2，在城市线运行时采用ETCS-1。

在既有机场线和新建高铁线之间设置ETCS-2与ETCS-1列控系统等级切换点，实现高铁线跨线运行时ETCS-2与ETCS-1等级切换。

4）方案4：城市线CTCS-2+高铁线CTCS-3

方案4如图5所示，主要内容如下。

图5 城市线CTCS-2+高铁线CTCS-3Fig.5 City line CTCS-2 + high speed line CTCS-3

既有机场线LZB系统拆除并更换为CTCS-2列控系统；新建机场线延长线采用CTCS-2列控系统；新建高铁线采用CTCS-3列控系统。

城市线既有车辆车载拆除更换为CTCS-2车载，城市线新增车辆装备CTCS-2车载。

高铁线车辆装备CTCS-3车载（含CTCS-2主控单元），在高铁线正常运行时采用CTCS-3主控单元，降级时采用CTCS-2主控单元，在城市线运行时采用CTCS-2主控单元。

在既有机场线和新建高铁线之间设置CTCS-3与CTCS-2列控系统等级切换点，实现高铁线跨线运行时CTCS-3与CTCS-2等级切换。

3 列控系统方案比较

3.1 比较因素选择

本次列控系统方案的综合比较，可以考虑以下因素进行定性分析。

1）是否符合项目的要求：列控系统方案应满足项目的运营要求和列控系统类型选择的要求。

2）对既有城市线和新的列控车载设备和地面设备的影响：既有城市线列控系统设备是否拆除，新的列控系统设备是否需要进行新的接口开发等。

3）对既有机场线的空间要求及干扰的影响，包含车载设备、轨旁设备以及室内设备的安装空间要求及设备之间的干扰。

4）改造期间对既有机场线运营的影响以及改造完成后对全线运营的影响。

5）维护影响：若列控系统减少轨旁等设备以及线缆的使用，有利于后期的维护。

6）与既有设备供应商的关系：既有机场线采用西门子设备，如果需要既有机场线信号系统进行修改，则需依赖于既有设备供应商。

7）项目成本影响：项目的成本不仅考虑购置成本，更要考虑项目的设备购置、施工、运营维护等生命周期成本，以及项目成本是否可控。由于缺乏具体数据，仅进行定性分析。

3.2 比较结果

通过本文3.1中列出的比较因素对泰国三机场高铁4种列控系统方案进行比较，得到的比较结果如表3所示。

从表3的比较结果可以得出：

表3 4种列控系统方案比较结果Tab.3 Comparison results of 4 kinds of train control system scheme

1）方案1的投资随着高铁线的车辆数量增加而增加，需要对既有列控系统及新的列控系统进行研发，依赖于既有设备供应商，存在不可控的投资因素较大，且维持既有机场线的LZB对于后期的运营、维护均存在不利的因素，同时要求高铁线车辆提供2套车载设备安装空间及配套；

2）方案2城市线新增设备的直接投资较多，但对既有设备供应商依赖较小，统一的系统制式有利于后期的运营。采用无线方式传输行车许可，轨旁设备少，有利于后期的维护，对既有机场线的轨旁设备的安装干扰较小，但是需对机场线进行无线通信覆盖；

3）方案3城市线新增设备的直接投资较多，但对既有设备供应商依赖较小。与基于无线的列控系统相比，ETCS-1地面设备相对较多，维护工作量大，且新的列控系统地面设备安装需要既有机场线提供较多的轨旁设备的安装空间；

4）方案4与方案3相似，新的列控系统地面设备安装需要既有机场线提供较多的轨旁设备的安装空间，由于CTCS-2与既有机场线LZB同样采用轨道电路设备，因此在既有系统替换为新系统的过程中对既有机场线轨旁设备干扰较大。

综合比较，方案2和方案3在成本、运营、维护以及对既有机场线轨旁设备安装空间要求方面具有较好的优势。由于全线统一采用基于无线的ETCS-2或CTCS-3级列控系统，轨旁设备更少，系统制式更加统一，且与应答器传输相比，无线传输具备连续、双向、大容量的优势。另外，基于无线的列控系统便于增加ATO功能，以提升自动化程度和运营服务水平。

因此，泰国三机场高铁列控系统推荐采用方案2—全线统一采用基于无线的ETCS-2或CTCS-3级列控系统。如果采用CTCS-3级列控系统，建议CTCS-3级列控系统不以CTCS-2级列控系统为后备，以降低投资成本。同时，CTCS-3级列控系统一般采用轨道电路实现列车占用检查，为了减少改造过程中对既有机场线的影响，建议采用计轴设备实现列车占用检查。

4 结论

泰国三机场高铁项目是一个典型的海外高铁项目，经过对泰国三机场列控系统选择要求分析以及列控系统方案比选，推荐泰国三机场高铁采用全线统一的CTCS-3或ETCS-2列控系统方案，研究结论可为海外项目列控系统方案选择提供一定参考。