CTCS-2级列控系统地面设备发码设计及若干问题的探讨

黄 荣

（中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063）

采用CTCS-2级列控系统的客运专线，区间自动闭塞采用ZPW-2000系列无绝缘移频轨道电路，车站采用ZPW-2000系列移频轨道电路或25 Hz相敏轨道电路叠加电码化。区间正向按自动闭塞方式追踪运行，反向按站间闭塞方式运行，轨道电路按追踪码序发码。考虑满足动车组运行的安全性和舒适性，追踪码序最高可发至L5，轨道电路采用追踪码序为：L5-L4-L3-L2-L-LU-U-HU，轨道电路或电码化采用标准载频为1 700、2 000、2 300、2 600 Hz。

1 站内轨道电路的编码设计

1.1 列车正向运行

列车正线运行时，将接车进路和股道、发车进路和前方区间1LQ区段定义为一个发码分区，并与区间闭塞分区一并发追踪码序。

站内采用电码化方式的车站，发码通道常态为断开状态，轨道上无码，在进路建立且列车压入后，接通发码通道，向轨道发追踪码，列车出清后断开发码通道。站内采用移频轨道电路的区段，进站信号机未开放、接发车进路未建立时，进站信号机内方接车进路中除股道外的各区段均发JC码（27.9 Hz），股道发HU码；接车进路建立后发追踪码序。列车进入接车进路后，接车进路上前方区段有车占用时，后方区段发JC码。当出站信号机未开放、发车进路未建立时，发车进路各区段均发JC码，前方闭塞分区发追踪码序；发车进路建立后发追踪码序。发车进路上前方某区段有车占用时，后方区段发JC码。

1.2 列车反向运行

列车反向运行时，将反向接车进路和股道、反向发车进路与前方进站信号机外方的正向接近区段（例如区间1LQG与2LQG）合并为一个发码分区，接发车进路建立后与区间闭塞分区一并发追踪码序。进路建立前后站内各区段发码方式同正向运行。

1.3 有折返作业的多个区段发码

站内设移频轨道电路时，由于同一时刻仅可能有一端发送低频信息，因此需要考虑折返作业过程中区段的正、反向发码情况。对于两背向的进路信号机之间的区段或股道，有折返作业而该区段没有分割点时，列车占用该轨道区段后，轨道区段发送方向不应改变，故反方向无码，在反方向的进路建立后，由列控中心控制该轨道区段改变发送方向、正向无码反向有码；有折返作业而区段有分割点时（即由多个区段组成），列车占用前一个轨道区段时，列控中心即控制后方的轨道区段改变发送方向、正向无码反向有码，列车占用的最前方区段则在反方向进路建立后才由列控中心控制改变发送方向。

站内采用电码化方式的股道，由于正、反方向上均设置有移频发送盒，故不存在上述发码倒换方向问题。

1.4 转频码

动车组应采用由应答器提供转频信息的方案。在有普速车或有货车上线的客运专线，由于普速车或货车无法接收到应答器的转频信息，根据需要，可考虑通过地面轨道区段发转频码的方式实现车载设备的自动转频。

1）采用全进路发码的车站，在转线的渡线道岔区段处发转频码

对全列车进路发码的车站，办理了转线接车（或发车）进路并开放信号后，咽喉区发JC码，股道发正常码。当列车由下行线转到上行线时，在列车运行到下行线的最后一个道岔区段,上行线的第一个相邻的道岔区段开始发转频码（25.7 Hz），该道岔区段解锁后，恢复发检测（JC）码。

2）仅正线和股道发码的车站，在股道和发车进路的最后一个区段发转频码

对仅采用股道及正线电码化的25Hz轨道电路的车站，转线发车时，可在发车进路最后一个区段发转频码，利用在电码化发车进路通道，有条件接通发码通道，其电码化转频发码通道修改如图1所示，采用列控中心输出一个转频继电器（ZPJ）的方案,将ZPJ条件并接到最后一个轨道区段（2DG）的发码通道上。当列车运行到该区段时，接通发码通道，由列控中心编码后向该区段发转频码，实现车载设备自动转频。

列车转线接车进入股道时，可在股道上先发2 s的转频码，再发正常的追踪信息码，实现车载设备自动转频。需要注意的是，由于在股道上先发2 s的转频码，会延长列车收到有效信息码时机，当动车组在规定的运行距离或时间内未收到股道发出的有效信息码时，会触发B7制动，因此，采用此方案时应考虑动车组侧线接车最高允许速度及动车组车载设备的相关参数要求。

3）列车在疏解线上正向运行时需从下行线转到上行线，可在线路所渡线道岔区段处转频

以福州枢纽为例，如图2所示，为实现列车在疏解线上正向运行时的自动转频，在疏解线上温福线路所6DG、福厦线路所4DG两个特殊区段，采用先发2 s的转频码，后再发追踪码的方式实现列车在疏解线自动转频。对于樟林线路所4DG和温福线路所6DG发转频码的区段，其区段长度应满足在最高运行速度下2 s的转频码和2 s的追踪码的收码和解码时间，以保证列车在该区段运行时不会产生制动。

2 股道叠加电码化、发转频码带来的问题及解决方案

根据工程经验，由于ZPW-2000轨道电路平时即处于发码状态，列车只要进入该区段范围，车载设备即开始接收地面低频信息并译码，相对于25Hz轨道电路叠加后占用发码的方式，能保证列车进入股道后较早地收到有效码。

对于站内采用25Hz轨道电路的车站，当车站设有1/18号道岔侧向进路接车时，侧线接车速度可能提高到80 km/h；CTCS-2车站低频信息码编码往往由列控中心进行逻辑控制；这时股道电码化采用占用后叠加发码方式、甚至转线进入股道的进路又采用了先发25.7 Hz转频码的方式，容易导致列车在规定区域或时间内接收不到有效的低频信息码，产生列车瞬间制动，影响动车组的正常开行。

分析列车无法有效收到低频信息码的原因在于列车进入股道区段直至列车译出低频码的时间间隔较大，这期间包括：1）列车压入—股道GJ落下；2）GJ落下—联锁/列控信息采集；3）列控信息处理—低频信息发送给列车；4）车载处理时间；5）如果有转频码时,还要考虑2 s的转频码时间，所有时间相加，则列车收到低频码的时机超出车载设定的范围，车载设备认为掉码引发B7制动。鉴于上述情况，可考虑采用股道预叠加发码方式，即股道前一个轨道区段列车占用时预先发码，该方式下1）～4）时间均在股道前一个轨道区段列车占用时处理完毕，可以有效改善列车收到有效码的时机。

股道电码化预发码通道修改如图3所示，以下行3股道接车为例，当列车进入股道的前一个区段时，由列控中心或联锁系统驱动一个3股道下行接车预发码继电器（3G-XJMJ），提前接通3G的发码通道。

进一步分析可以发现，股道预叠加发码方式无法有效解决转线进入股道、股道发转频码时列车因掉码触发瞬间制动的情况。此时，由于转线进入股道，股道预叠加发送的载频与转线前的线路载频不同、列车无法收到；转频时机的控制依然为GJ落下后2 s，因此上文分析的1）～5）时间均无法利用预叠加方式缩短，股道掉码可能性依旧。

因此，当站内含有18号及以上道岔的接车进路时，应优先采用ZPW-2000轨道电路；采用电码化发送低频信息时，建议股道使用叠加发码方式；动车组进路上建议取消25.7的转频信息码。

3 1LQ长度过短带来的问题及解决方案

如果一离去区段（1LQ）长度过短（短于列车最高允许速度制动到零的常用制动距离），对站内侧向发车进路不发码的车站，在完全监控模式下，动车组以1LQ前方的信号点为目标制动距离运行，在收到1LQ区段允许通过的信息码之前会触发制动，影响列车运行的舒适性；在部分监控模式下，动车组发车到达1LQ区段时，其运行速度可能会超过以1LQ前方信号点为目标制动距离的速度要求，影响行车安全。为防止上述情况的发生，1LQ长度应满足发车时最高速度制动到零的最大常用制动距离要求，特殊情况下无法满足要求时，可采用站内发车进路补发区间1LQ信息码的方式，以弥补区间1LQ长度的不足。当因条件限制发车进路不能实现补码时，可采用股道降级发码（UUS降级为UU码）。

当侧线发车时，站内发车进路补发区间1LQ的信息码，其发码通道可借用图1中的发车进路电码化转频通道，并规定ZPJ在侧线发车时均吸起，以接通补码通道。

4 不同速度等级结合处的码序设计

在客运专线与普速线或既有线结合处，由于在不同地段运行速度不同、制动距离不同，因此需要不同的最高信息码，在分界处应考虑码序的衔接，并根据不同运行速度合理设计最高信息码。下面以宁波枢纽为例（如图4所示），说明不同运行速度线路结合处最高信息码设计情况。

从图4看出，当不同的高速度的分界不在闭塞分区分界点时，应将有较高信息码分段范围推至速度较低的一端的闭塞分区或发码分区分界处，以保证列车运行的安全性和舒适性。

5 临时限速降级发码

虽然临时限速命令会通过列控中心下达至有源应答器并传送至车载设备，基于安全性考虑，侧向的接车进路上有低于80 km/h的临时限速或线路固定限速时，进路建立后，进站或进路信号机的接近区段由UUS码降级为UU码；当侧向发车进路或离去区段有低于80 km/h的临时限速或线路固定限速时，进路建立后，股道上发码由UUS码降级为发UU码。

6 短区间反向运行降级发码

根据站间区间点设置情况，特定条件下反向运行可考虑降级发码。以福州枢纽疏解线上的福厦线路所为例（如图2所示），当福厦线路所SF信号机向福州方向反向接车时，根据相关规范，进站内方的4#道岔为18号道岔，SF信号机显示可为一个黄色闪光和一黄色灯光，SF接近区段发UUS码。此时，如果前方樟林线路所的SXF信号机为关闭状态，列车越过SF出站信号机后即收到HU码，虽然前方的自动距离能够满足列车自动要求（2.3 km），但会给司机正常运行带来压力，因此考虑当前方SXF信号机未开放时，将SF信号机降级为显示两个黄色灯光，SF接近区段的发码降级为UU码。

7 小结

C T C S-2级列控系统的码序是列车安全运行的重要凭证，为满足列车在各种情况下安全、舒适运行，设计前应统筹规划区间布点及码序关系等。

动车组应采用应答器提供转频信息的方案，列车信号机绝缘节两端应采用不同的载频；区间1LQ长度应满足车载设备目标距离制动的要求，条件不满足时可采用站内补码或将股道降级发码方案。

根据工程经验，当站内含有18号及以上道岔的进路时，站内发码区段应优先采用与区间一致的移频轨道电路。在有普速车及货车上线的客运专线上，采用向轨道电路发转频码的方案实现车载设备的自动转频时，应用不当容易引起车载设备的制动，需谨慎采用。

[1]中华人民共和国铁道部 铁路技术管理规程[S].北京：中国铁道出版社.

[2]铁标/T3060-2002 机车信号低频信息定义及分配[S].

[3]科技运[2010]138号 列控中心技术规范[S].