沪宁城际上海枢纽信号系统集成方案探讨

陈立华

（北京全路通信信号研究设计院，北京 100073）

1 概述

2010年7月1日上午8点04分，上海虹桥站至南京站的G5000次旅客列车发车，标志着沪宁城际工程顺利开通运营。沪宁城际高速铁路运营里程301 km，全线共设22个车站、3个线路所、7个中继站，正线线路采用CTCS-3（以下简称C3）级列控系统。列车最高时速350 km，正向运行追踪间隔旅客列车3 min，全程用时73 min。它是目前我国乃至世界上标准最高、里程最长、运营速度最快的一条城际高速铁路。

本工程工期紧、标准高、难点多，尤其是上海枢纽有3种不同等级的线路交汇于此，增加了信号系统集成方案实施的难度。开通过程中，对上海枢纽内特殊方案有一些新的想法，结合工程实施做进一步探讨。

2 沪宁城际上海枢纽概况

沪宁城际工程上海枢纽内3条不同等级的线路在上海西站交汇：C3级系统的沪宁城际线、CTCS-2（以下简称C2）级系统的既有京沪线，还有CTCS-0级系统的既有沪昆线。其中上海西、光新路、上海站为C3级线路；江桥属于既有京沪线的C2级车站，沪昆线的翔南线路所已改造为客专C2级车站。上海西至上海间四线并行（两侧为既有京沪线路、中间为沪宁城际线路）。

上海枢纽示意如图1所示。

3 调度区划方案的探讨

沪宁城际上海西、光新路、上海3个车站为四线并行车站，既有京沪线、沪宁城际线同时引入。目前3站属于京沪五台管辖，采用TDCS设备，沪宁城际正线采用CTC设备。C3级系统全线贯通至上海站，由于既有TDCS设备均未预留与C3级列控系统及临时限速服务器的接口，C3级列控系统与行车指挥系统和临时限速接口只能由CTC系统实现。要求上海西、光新路、上海3站必须采用CTC设备。

上海铁路局客专调度所新设沪宁城际调度台，3个车站调度区划的归属有以下几种建议方案。

3.1 维持既有调度区划

3站纳入既有京沪五台，如图2所示。

该方案可采用TDCS与CTC中心进行信息交互，与临时限速和RBC的信息交互通过CTC转接。但是既有线和客运专线临时限速的设置流程及归档方式不同：根据科技运【2008】151号文规定，客运专线临时限速由中心调度员拟定临时限速调度命令，同时调度员需要对即将执行的临时限速命令确认激活，根据临时限速命令验证结果，选取并设置验证成功的临时限速调度命令，列控将执行情况通知CTC系统；TDCS系统的临时限速设置流程中，中心调度员没有与临时限速服务器的确认流程。如果临时限速命令由CTC转发，调度员则需要到CTC调度台上执行确认流程，这样京沪五台管辖范围内临时限速将分成由临时限速服务器控制和由京沪五台控制两部分，给调度指挥造成混乱，给调度员工作带来很大麻烦。

3.2 纳入沪宁城际调度台管辖

3站纳入沪宁城际调度台管辖，沪宁城际调度台要控制沪宁城际22个车站，3个线路所。管辖范围广、多方向接发列车的车站较多、与既有线列车交接频繁，再加上沪宁城际正线计划开行80～120对动车组，车流密度大，运行速度高，行车指挥难度很大。3站纳入沪宁城际调度台，如图3所示。

3.3 新设上海枢纽调度台

鉴于以上两种方案存在的问题，沪宁城际工程新设上海枢纽调度台，将沪宁城际的南翔、花桥、上海西、光新路和上海5站以及上海虹桥站和沪杭线纳入该调度台管辖，对局内的线路统筹考虑，进行枢纽化的统一指挥。同时减少沪宁城际调度台行车指挥的压力，确保铁路的高效运行。

4 与既有线衔接线路的临时限速

上海西站与既有京沪线江桥站接轨，江桥站为既有线C2级车站，由于工程界面及工程投资的原因，江桥站尚未改造为客专列控中心。因此，上海西与江桥站线路衔接处的临时限速命令设备无法实现自动下达，只能由两个调度台的调度员人工交互下达。

其实，将江桥站列控中心改造为转换站客专列控中心，既能接受TDCS下达的临时限速命令，又能接受临时限速服务器下达的临时限速命令，避免人为参与造成的失误，提高工作效率。

5 上海西与光新路列控特殊方案

上海西与光新路站间示意如图4所示。

（1）上海西站侧线发车相应进路的补码

上海西上行进站信号机S与光新路下行反向进站信号机XF并列设置，上海西站按既有线方式，站内为25 Hz轨道电路叠加电码化，侧线发车时发车进路无码。

上海西侧线向光新路XF口发车时，C2级车载设备收到UU码越过出站信号机后，仅有应答器提供的线路数据，以部分监控模式进入无码区，车载设备默认为后方第一架信号机为关闭状态。车载模式曲线的终点为光新路XF信号机处。列车在XF信号机处都要停车，然后重新发车，严重影响运输效率。对于主体化机车信号的机车，XF进站信号机前方未电码化信息，司机仅靠信号显示行车，信号显示一旦受影响，可能造成列车冒进。

鉴于上述问题，上海西侧线向光新路XF口发车时必须对发车进路进行补码。

（2）应答器的特殊设置

光新路SII信号机至上海西上行进站信号机S之间的距离仅有206 m，因此SII和S信号机重复显示。当上海西排列侧向接车进路时，光新路股道发UU码，光新路进站信号机处发送的应答器数据列车只用到光新路SII出站信号机，SII后方的数据，车载丢弃不用，而SII信号处设置无源应答器，用作定位应答器，没有发送上海西站线路数据，会导致列车转入部分监控模式。

要解决此问题，则需在光新路SII出站信号机处增加有源应答器，并且该有源应答器需要根据上海西站的进路信息发送数据，因此需要根据光新路和上海西两个站联锁进路信息进行控制。另外，增加应答器后，车载在处理逻辑上也必须做到当列车越过SII信号机后，上海西S进站信号机关闭，列车在SII和S之间接收到HU码，再收到UU或UUS码后，丢弃列车在SII信号机处接收到的进路数据，因进路取消后，车站有可能改变进路，存在一定的安全问题。

根据目前客运专线技术条件，信号设备相邻车站之间未互传进路信息，要解决此问题需要信号设备相关的技术条件进一步优化。

6 上海至上海西站区间同频干扰

上海西至上海站区间四线并行，线间距最小仅有4 m，并且相邻线路为同频区段，轨道电路存在同频干扰。

对于仅开行动车组的线路，可以按照轨道电路载频布置与线路别不一致的方式解决同频干扰。根据运输需要，4条线路不仅开行C3级动车组，还要开行C2级动车组，同时也要满足既有主体化机车信号的机车上线条件。为满足运输需要，减少通过人工扳开关改频对司机带来的影响。结合现场线路的情况，通过横向连接及轨道区段的特殊处理，解决通过传导及耦合等途径带来的临线干扰，建议采取如下方案。

6.1 横向连接特殊设置

通过对横向连接的特殊设置，解决通过传导途径错误动作机车信号和地面接收设备。

（1）完全横向连接需连接在4个不同载频的区段（轨道电路类型-1与-2型视为不同载频）。

（2）完全横向连接应在两个不同扼流中心点分别接至两根贯通地线。

（3）完全横向连接必须使用BE-G型高阻抗扼流变压器。

（4）吸上线应设置在完全横向连接处。

（5）进站口及总回流点处应设置为完全横向连接，采用大容量BE-G高阻抗扼流变压器。

（6）由于线路为同方向同载频相邻并行，不宜设置简单横向连接。

6.2 轨道区段特殊设置

通过控制区段的位置关系及长度解决空间耦合途径传递的干扰，根据现场数据分析，相同载频间并行长度不应大于以下长度。

相同频率区段并行长度L分别小于140、100、80、50 m（1 700、2 000、2 300、2 600 Hz）；不 同频率区段并行长度L分别小于1 400、800、550、300 m（1 700、2 000、2 300、2 600 Hz）。

4种载频并行长度与最大机车信号干扰电流关系，如图5所示。

在以上极限长度的范围内，干扰电流不会错误动作机车信号及地面接收设备。

7 上海西信号机设置及显示方案

方案1：沪宁城际正线按客运专线的标准设置，其他正线及侧线股道按既有线标准设置。

随着客运专线技术原则的逐步完善，客运专线与既有线衔接车站的信号机设置及显示方案有了进一步优化。上海西站城际正线信号机可按照客专信号机构设置，城际正线进站、出站信号机常态灭灯；既有京沪线正线及侧线股道信号机维持既有，进出站信号机常态点灯。车站联锁设备按照咽喉设置“点灯按钮”和“灭灯按钮”两个自复式按钮。接发车进路执行的基本原则如下。

（1）对于常态灭灯的出站信号机，向既有京沪线及动车走行线正向发车时：

1）对于以车载信号作为行车凭证的列车，保持灭灯状态，按自动闭塞的方式发车。

2）对于以地面信号显示作为行车凭证的列车，经“点灯”操作点亮绿灯时，检查出站信号机内方3个闭塞分区空闲，按照地面信号显示行车。

（2）对于常态点灯的出站信号机，向沪宁城际正线正向建立发车时：

1）对于以车载显示作为行车凭证的列车，办理发车，经“灭灯”操作熄灭出站信号机红灯，检查出站第一离去区段空闲。

2）对于以地面信号显示作为行车凭证的列车，办理发车联锁检查发车进路及站间空闲，点亮1个绿灯。

1.确定评价标准。课程标准对各学段的口语交际都有相应的培养目标，归纳起来我认为主要涉及三个方面：一是听的习惯和能力；二是交际语言，如是否使用普通话，表达是否完整、有条理，语气、语调是否适当，表达内容与角色或相关情境是否相适应；三是其他与口语交际相关的素养，如交际过程中是否做到尊重别人，注意文明礼貌，交际过程中是否表现得自信、积极、大方，具有一定的应对能力。

（3）对于常态灭灯的进站信号机，向既有京沪线股道接车时：

1）对于以车载显示作为行车凭证的列车，进站信号机灭灯。

2）对于以地面信号显示作为行车凭证的列车，经“点灯”操作后点亮进站信号机红灯，办理接车进路。

（4）对于常态点灯的进站信号机，向沪宁城际正线股道接车时：

1）对于以车载信号作为行车凭证的列车，进站信号机显示按客运专线相关规定，对应接车进路终端的出站信号机保持灭灯状态。

2）对于以地面信号显示为行车凭证的列车，经“点灯”操作后点亮对应接车进路终端出站信号机红灯，办理接车进路。

本方案则需要城际接发车股道相对固定，以车载显示作为行车凭证的列车向城际线发车时经“灭灯”操作一旦漏掉，以站间闭塞的方式发车势必会对行车效率造成影响。

方案2：信号机构及显示维持既有四显示方式。

由于沪宁城际工程实施前，铁道部对客运专线与既有线衔接车站的信号机设置及显示方式，尚未给出指导性建议。因此，上海西、上海站按照维持既有四显示方式实施。

此方案存在一定问题，常态点灯的情况下，联锁设备无法识别运行列车的类别及列车本身的状态。对于以车载信号作为行车凭证的列车，无论向沪宁城际发车或其他线路发车均不存在安全问题；但对于以地面信号显示作为行车凭证的列车向沪宁城际正线发车时，联锁设备无法保证以站间闭塞的方式发车，该列车在不设地面信号机的区间线路运行，只能靠加强管理，人为保证安全。

总之，由于枢纽内站场复杂，运输需求多样，不管哪种方案都有一定的局限。随着各种相关设备功能的逐步完善，是否可以让设备根据车次号等信息自动判别列车类型，减少人工干预，来确保行车安全，提高运输效率，是值得思考的问题。