昌景黄铁路安徽段信号集成实施优化方案

2022-12-01杨维平

铁路通信信号工程技术 2022年11期

杨维平

（中铁建电气化局集团南方工程有限公司，武汉 430017）

新建南昌至景德镇至黄山铁路（简称昌景黄铁路）于2017年9月批复可研，2018年10月批复初步设计，建设工期为4年，昌景黄铁路线路走向及周边线路分布情况如图1所示。2018年11月批复昌景黄铁路安徽段站前施工图，2021年3月批复昌景黄铁路安徽段站后施工图，2021年12月批复的昌景黄铁路安徽段剩余工程施工中明确按2023年4月组织建设。本工程建设中，根据中国国家铁路集团有限公司（简称国铁集团）批复的与昌景黄铁路安徽段衔接的新建线路，以及发布相关新标准和规范，中国铁路上海局集团有限公司（简称上海局）根据运营体制提出的合理建议，以及发布的相关的标准和规范，结合2022年1月28日昌景黄铁路剩余工程批复意见，对比初步设计和施工图批复，本文从昌景黄铁路安徽段提前运营，RBC移交点设置、同步工程实施范围等方面提出信号集成实施的优化方案。

图1 昌景黄铁路安徽段走向示意Fig.1 Nanchang-Jingdezhen-Huangshan railway Anhui section line diagram

1 昌景黄安徽段开通及运营建议方案

1.1 开通及运营方案

2022年1月28日国铁集团工管中心组织召开了昌景黄全线剩余工程施组梳理专题视频会，会议明确2022年12月底安徽段具备开通运营条件，江西段2023年12月具备开通运营条件。根据本线的基础数据，采用全动力检测列车进行检算，昌景黄铁路安徽段下行线可拉出运营范围内的385 km/h目标速度值。上行线受运营线路长度限制，只能拉出运营范围内的365 km/h目标速度值。结合行车检算及线路允许速度，为满足动态检测条件。拟采用以下方案，如图2所示。

图2 昌景黄安徽段分段验收、检测及运营范围Fig.2 The acceptance, test and operation scope in steps for Anhui section of Nanchang-Jingdezhen-Huangshan railway

1.2 列控系统过渡方案

昌景黄铁路6号中继站、瑶里站以及南昌局的RBC和TSRS尚未建成，从6号中继站（含）往南昌方向的所有车站默认处于离线状态，在此情况下昌景黄安徽段祁门南站无法接收到其所管辖的6号中继站以及邻站瑶里站的所有信息，无法实现对南昌方向的改方、码序、区间逻辑占用检查等功能。为确保祁门南站开通运营，以及最大化减少瑶里至祁门南开通时，安徽段信号软件换装的范围。拟在祁门南增设1套列控中心模拟设备，用来模拟6号中继站和瑶里站的列控中心，完成祁门南至瑶里区间的边界设备模拟通信。昌景黄铁路安徽段信号安全数据网过渡组网方案如图3所示。

图3 昌景黄铁路安徽段信号安全数据网过渡组网方案Fig.3 Transition networking scheme of signal safety data network for Anhui section of Nanchang-Jingdezhen-Huangshan railway

2 信号集成实施方案优化

本文从“建维一体”的理念出发，结合本项目相邻工程建设进度，为减少后期工程接入修改范围，对比初步设计和施工图批复，从6个方面优化信号集成实施方案。

2.1 明确车站及信号中继站命名

根据《高速铁路信号维护规则》相关要求，信号设备编号需定置管理。为便于信号室内设备定置，减少施工后期定置标签更名，应尽早明确车站及信

号中继站命名。依据国铁集团、上海局对本线线名、运营里程及线路允许速度的批复意见，新建南昌经景德镇至黄山铁路命名为杭昌高速线（简称杭昌高铁）。在本线列控工程基础数据表编制过程中，明确了车站名称和信号中继站名称。将昌景黄铁路安徽段新建车站站名分别明确为黟县东、祁门南；新建昌景黄铁路1号中继站更名为杭昌13号中继站，以此类推，昌景黄铁路6号中继站更名为杭昌18号中继站。从而实现了软件部署以及设备编号“一次做对”的建设理念。

2.2 落实列控系统编号

列控系统编号是CTCS列控系统的重要基础数据，是编制列控工程数据表的前置要素，及早落实列控系统的编号有利于列控软件编制和稳定。由于《列控系统设备和相关设备编号（CTCS ID）规则4.0》（运电高信函[2017]168号）中未能分配昌景黄铁路安徽段列控系统设备编号号段，为能及早明确昌景黄铁路安徽段列控系统设备编号，经上海局确定，车站列控中心编号使用运电高信函[2017]168号给上海局预留的“长江三角洲客运专线4”大区编号090，分区编号使用预留的6；新建RBC使用运电高信函[2017]168号中RBC预留的大区081编号，分区编号使用1；NID_C使用649。其中，昌景黄铁路安徽段RBC编号使用预留编号已获得国铁集团批复。为昌景黄铁路安徽段分段开通奠定基础。

2.3 调整1号中继站管辖范围

昌景黄铁路原施工图设计中黄山北杭黄场管辖昌景黄铁路下行DK1+520至DK3+596，上行DK3+399至DK1+520区间设备。根据运营管理单位规划，昌景黄铁路安徽段先期纳入既有杭黄调度台管辖，待池黄铁路开通时，新建池黄台管辖昌景黄铁路局界（瑶里不含）至黄山北杭黄场（不含）段，新建池黄台与既有杭黄调度台台界设置在黄山北杭黄场SC/SCF进站信号机处。为便于后期昌景黄铁路安徽段从杭黄高铁台调整至池黄高铁台，减少本线接入既有线施工内容，最大化降低营业线施工风险。本次调整昌景黄铁路的1号中继站管辖范围至黄山北杭黄场SC/SCF进站信号机处，调整后昌景黄铁路的1号中继站轨道区段控制电缆最长约11.4 km，最远点轨道区段长度按700 m设置。其设置满足《ZPW-2000轨道电路技术条件》（TB/T 3206-2017）相关要求。此方案取得本线ZPW-2000系统轨道电路供应商的书面认可和上海局的肯定，优化后的方案如图4所示。

图4 杭黄铁路黄山北至1号中继站管辖范围Fig.4 The control scope of relay station No.1 of Nanchang-Jingdezhen-Huangshan railway

2.4 优化中继站归属

鉴于本线相邻的池黄铁路滞后于昌景黄铁路黟县东开通（池黄8中继站管辖至黟县东进站口），且昌景黄铁路江西段和安徽段不同步开通，为减少江西段和池黄铁路接入对既有开通的昌景黄铁路信号系统软件修改的范围，以及信号系统代传接近、离去的信息。从3个方面对本线黟县东信号系统软件进行约定：一是昌景黄铁路1号～2号中继站纳入黟县东管辖，3号～6号中继站纳入祁门南站管辖。二是约定池黄8中继站纳入黟县东管辖。三是约定黟县东预留XH/XHF外方的线路全部纳入预留线路新建的中继站管辖，该中继站纳入黟县东管辖，其接近区段暂按7个闭塞分区进行预留。

2.5 新建RBC和TSRS设备

昌景黄铁路行车指挥系统先期纳入既有杭黄高铁台，后期纳入池黄高铁台。考虑昌景黄铁路存在跨局运营，且江西段滞后安徽段运营，为减少运营期间施工引起既有线列控系统软件换装范围以及昌景黄铁路联调联试的需要，根据运营单位的要求，本次新建RBC和TSRS设备。同时，新建的RBC和TSRS设备有利于后期昌景黄铁路安徽段纳入池黄高铁台的实施和后期维护。

1）TSRS设置

为减少跨台限速的人工拆分的概率，同时减少TSRS代传数据的量。TSRS原则上与调度台管辖范围一致，本项目新建TSRS按调度台设置的远期规划进行设置，其管辖范围为黄山北（不含）至瑶里（不含）。

2）RBC切换点设置

RBC移交点设置在满足设计规范的基础上，一是要综合考虑站场改造引起RBC软件变化的因素，原则新建RBC不宜深入站场内，尤其是深入既有车站站内；二是要减少动车组因无线超时转CTCS-2（简称C2）等级走行长度。RBC移交区一般有两种设置：一是RBC移交点位于C2→CTCS-3（简称C3）等级转换点运行前方，即无线超时的列车先进行C2/C3等级转换，转入C3等级后再进行RBC移交；二是受RBC移交点与等级转换点距离的限制，RBC移交点位于C2→C3等级转换点运行后方，即无线超时的列车先以C2等级过RBC移交边界，然后再进行C2转C3等级转换，意在减少C2运行的距离。以昌景黄铁路安徽段RBC与昌景黄铁路南昌局RBC、杭黄RBC2移交点为例进行阐述，昌景黄铁路安徽段RBC切换点设置方案如表1所示。

表1 昌景黄铁路安徽段RBC切换点设置方案Tab.1 RBC switching point setting scheme for Anhui section of Nanchang-Jingdezhen-Huangshan railway

方案比选：方案一具有江西段RBC跨局界管辖安徽段范围少，跨路局施工要点影响范围及数据修改影响范围小；且祁门南CBI与瑶里CBI间通信传递的区间闭塞分区状态信息数量在接近锁闭数量范围内，具有不需额外传递多余的区间闭塞分区状态信息的优点，但如果列车在瑶里以C2等级发车，恢复C3等级时间延后3个闭塞分区，对列车运营时分影响相对有所增加。方案二，如果列车在瑶里以C2等级发车，较方案一能提前3个闭塞分区恢复C3等级，具有对列车运营时分影响相对少的优点。但存在江西段RBC跨路局界管辖安徽段范围较大，跨路局施工要点影响范围及数据修改范围大的问题。一旦RBC管内安徽段任何数据的修改都将引起江西段RBC修改，数据修改影响范围大；且祁门南CBI与瑶里CBI间通信传递区间闭塞分区状态信息数量有所增加的缺点。

综上所述，昌景黄铁路安徽段RBC与昌景黄铁路南昌局RBC移交点选择方案一，如图5所示。即RBC移交点位于等级转换点运行的后方，且昌景黄铁路安徽段RBC管辖范围不超过局界（瑶里X/XF进站信号机）。同理，昌景黄铁路安徽段RBC与杭黄RBC2移交点也位于等级转换点运行后方，且昌景黄铁路安徽段RBC管辖范围不超过黄山北杭黄场（黄山北SC/SCF进站信号机），如图6所示。

图5 昌景黄铁路安徽段祁门南至瑶里RBC切换点设置方案Fig.5 RBC switching point setting scheme for Qimen south-Yaoli section

图6 昌景黄铁路安徽段RBC与杭黄RBC2切换点设置方案Fig.6 Switching point setting scheme of RBC of Nanchang-Jingdezhen-Huangshan railway Anhui section and RBC2 of Hangzhou-Huangshan railway

由于昌景黄铁路安徽段与合福铁路在黄山北存在并行地段，通信专业采用昌景黄铁路DK5+880基站与合福铁路既有K1308+952基站构建异站址双平面共小区方案。为避开通信基站移交点和双址切换的延时，综合列控系统等级转换点设置，昌景黄铁路安徽段RBC与杭黄RBC2选择在DK5+504移交点，如图6中方案一所示。

2.6 与池黄铁路同步实施内容

池黄铁路正线接入昌景黄铁路黟县东正线，与昌景黄铁路存在安全数据网套袖、黟县东池州方向进站信号机（S/SF）、进站信号有源应答器组（BSF/BS）以及进站信号机（S）外方大号码应答器等接口。

1）调整池黄铁路与昌景黄铁路工程分界

池黄铁路初步设计批复轨道电路采用ZPW-2000系列移频轨道电路，控制电缆原则上不大于7.5 km，困难地段不宜超过10 km。施工图阶段轨道电路控制电缆按7.5 km开展设计，即黟县东站管辖池黄铁路的区间设备。考虑本线黟县东先于池黄铁路开通运营，为减少对开通运营的影响，降低既有营业线施工的安全风险，根据《ZPW-2000轨道电路技术条件》（TB/T 3206-2017），池黄铁路8号中继站黟县东方向电缆长度原则上按10 km控制，昌景黄铁路与池黄铁路工程分界设置在黟县东上行进站信号机（S/SF）处。调整后的8号中继站轨道电路控制电缆最长长度为7.781 km，其中最远点和远端隧道内轨道区段采取缩短轨道电路长度的方式解决衰耗，如图7所示。

图7 池黄铁路8号中继站至黟县东平面示意Fig.7 Plan sketch of the section from relay station No.8 to Qianxian East station of Chizhou-Huangshan railway

2）同步实施建安工程

为最大化减少池黄铁路接入昌景黄铁路黟县东站引起的软件修改，以及杜绝营业线敷设电缆，降低营业线施工安全风险。本线信号专业提出昌景黄铁路安徽段黟县东向池州方向铺轨至进站信号机外100 m处，同步实施S/SF 进站信号机、BSF 和 BS 有源应答器组的（不含进站外方定位应答器）室内、外设备，以及池黄铁路接入黟县东站的室外LEU所有室内设备、室外光电缆。其中，池黄铁路远程LEU设备的光电缆同步实施至黟县东站S/SF进站信号机处，并在S/SF进站信号机处设电缆接续盒或光缆收容盒，如图8所示。

图8 黟县东站进站信号机（S/SF）与池黄铁路同步实施光电缆工程Fig.8 Implementing the optical cable engineering of home signal (S/SF) of Qianxian East station synchronously with Chizhou-Huangshan railway

同理，考虑营业线敷设光电缆的施工难度和安全风险，本线同步实施池黄铁路与昌景黄铁路安全数据网的“套袖”光电缆。在本线黟县东站和1号中继站为池黄铁路同步实施三层交换机设备，1号中继站至黟县东信号机械室左右两侧分别同步实施安全数据网套袖光缆4芯备用2芯。黟县东站机械室至黟县东S/SF进站信号机间，同步实施左右两侧安全数据网套袖光缆8芯备用4芯，为池黄铁路安全数据网子网套袖提供通道，如图9所示。其中，安全数据网套袖光缆在黟县东S/SF 进站信号机处设光缆收容盒，在黟县东站室内直熔且进 ODF 组合内。

图9 与昌景黄铁路同步实施池黄铁路安全数据网工程Fig.9 Implementing the safety data network engineeing of Chizhou-Huangshan railway simultaneously with Nanchang-Jingdezhen-Huangshan railway

3）向昌景黄铁路黟县东提供基础数据

为减少池黄铁路接入黟县东引起既有黟县东联锁软件的修改，商池黄铁路项目提前约定池黄铁路8号中继站纳入黟县东站TCC主控，并将黟县东S/SF口的接近、离去线路允许速度、坡度等基础数据写入昌景黄铁路黟县东TCC数据配置，并同步配置池黄铁路8号中继站管辖黟县东S/SF口的接近信息，并向黟县东CBI提供信息码位表。

4）优化昌景黄铁路1号中继站有源应答器组设置位置

为减少池黄铁路接入黟县东引起既有列控系统软件修改范围，昌景黄1号中继站有源应答器组设置在黄山北方向，确保昌景黄1号中继站有源应答器组至黟县东XI/XII之间不少于8个闭塞分区（含有源应答器组所在区段）。建议昌景黄1号中继站下行线有源应答器组维持原设计在T0129信号点外方设置，上行线有源应答器组设置在T0088信号点外方，如图10所示。