珠三角城际铁路折返方案探讨

刘海祥 文小伟

珠三角城际铁路折返方案探讨

刘海祥 文小伟

在城际铁路CTCS2+ATO列控系统技术方案基础上，通过对几种折返作业方式进行分析、比较，探讨适合珠三角城际铁路的折返方案。

城际铁路;列控系统;折返方案

珠三角城际铁路计划开行速度目标值为160 km/h的站站停列车和速度目标值为200 km/h的大站停列车或直达列车，要求信号系统具备ATP/ATO的功能，跨网列车在CTCS-2级列控系统的保护下运行，因此，列控系统需采用CTCS-2超速防护(ATP)+自动驾驶(ATO)方案。ATO的应用可大大提高列车控制自动化程度，降低司机劳动强度，提高珠三角城际运营管理水平。其主要功能包括站间自动运行、车站定点停车及车站通过、自动折返作业、列车运行自动调整、车门/站台门(安全门或屏蔽门)防护及联动控制、列车运行节能控制等。其中，自动折返作业是一项重要功能，它对减轻司机的劳动强度、确保列车正点率、保证运营效率的实现具有重要的意义。

本文通过对站后折返和站台股道原地折返(立折)等作业方式进行分析、比较，探讨适合珠三角城际铁路的折返方案。

1 站后折返方案

站后折返需要在折返站后修建折返轨，列车在到达站台停车清客后，运行到折返轨，进行控制端转换后运行到出发站台，开始新的运行交路。典型的站后折返线路设计如图1所示。

图1 站后折返车站

信号系统应满足站后折返作业要求，折返进路按列车方式办理。为提高折返效率，折返牵出线设置两段轨道电路，轨道区段长度应兼顾其最小长度要求。

站后折返可分为全程无人值守折返、牵出无人值守折返和有人值守折返3种控制方案。

方案1全程无人值守折返

该方案是指在整个折返过程中，包括牵出、换端和返回都不需要司机在驾驶台进行控制操作，即在进行折返作业时，司机可以不在列车上，信号车载设备得到无人自动折返的命令后，由车载ATO自动驾驶列车从到达站台驶向折返牵出线，然后两端车载设备完成控制权的交接，再由另一端车载ATO设备驾驶列车返回站台。

目前，部分地铁车载信号设备具有无人自动折返的功能，但城际铁路不同于地铁，它具有互联互通的显著优势。为了满足城际铁路跨线运营的需求，城际铁路列车开行不像地铁那样只是简单的一个交路，而是一个折返站可能有多个方向的列车交路，这就决定了城际铁路的站台设计应类似于国铁，是多站台的，这也使城际铁路在进行运营组织时有多种选择，在同一车站也可采用多种折返模式(站后折返、立折、不同股道依次发车等)，以满足行车组织和间隔的要求。另外，要实现站后全程无人自动折返功能，还需要解决列车两端车载ATP互传信息的问题，这就需要构建能满足两端车载ATP传输安全信息的通道，并修改车载ATP软件。而相关软件的研发、验证需要一个较长的周期，因此综合考虑，城际铁路CTCS2+ATO信号列控系统现阶段暂不考虑无人自动折返功能，待条件具备时，可进一步研究。

方案2无人牵出有人值守折返

1.列车到达车站、旅客下车完毕、预定折返发车时刻到点后，调度集中(CTC)通过联锁办理自动折返牵出进路，并通过通信控制服务器(CCS)向车载设备发送折返命令和运行计划，车载设备通过人机界面(DMI)向司机给出折返提示。

2.站台门锁闭且条件具备后，对应进路锁闭、信号开放、列控中心(TCC)控制对应股道发送机车信号允许码。如图2所示。

图2 站后有人值守折返

3.车载设备根据折返命令向列车输出“折返允许”信号，司机可按压折返按钮，此时车辆给出等效的驾驶台激活信号，允许车载设备在关闭驾驶台情况下自动驾驶。司机拔取钥匙，关闭驾驶台，车辆驾驶室仍保持“激活”状态。

4.司机拔取本端钥匙后，按压“ATO启用”按钮，车载ATO设备根据已接收到的折返命令和运营停车目标点，控制列车自动驶向折返牵出线并停车。在此过程中，司机确认列车正常进入折返作业后，可从本端驾驶室走到另一端驾驶室。

5.车载ATO设备根据折返命令自动驾驶列车驶向折返牵出线，待列车占用折返牵出线列车运行前方的轨道区段后(如图2中BG)，进路解锁，后方轨道区段(AG)立即转换发码方向。

6.车载ATO设备控制列车在折返牵出线停车后，设备退出自动驾驶模式，车辆取消等效激活信号。

7.CTC通过联锁办理折返接车进路。

8.司机达到另一端驾驶室后，激活驾驶台，人工驾驶列车返回到出发站台。

方案3有人值守折返

本方案与方案2的主要区别在于:方案2是由车载ATO驾驶列车从达到站台驶向折返牵出线，再由人工驾驶列车返回站台，而本方案是列车从达到站台驶向折返牵出线、在牵出线进行控制端换端、再从牵出线返回到出发站台全过程都要求司机在驾驶室值守，整个折返过程完全在司机的监控下进行。

列车控制端换端可以由一名司机完成，先关闭牵出端驾驶室，然后走到另一端启动另一端驾驶室，也可以在列车到达站台时，列车后端再上一名司机，当前端司机关闭驾驶台后，后端司机马上开启驾驶台，以缩短列车在牵出线换端作业时间。

城际铁路CTCS2+ATO列控系统站后有人自动折返技术研发应以方案2为主，至于是否全过程安排有人值守折返可由运营管理制度决定，这样可兼顾无人值守牵出折返和有人值守折返2种需求。

2 站台股道原地折返运行(立折)方案

图3 原地折返运行

1.如图3所示，列车达到车站、旅客乘降完毕后，司机关闭本务端驾驶台，该端车载设备转入SB模式。

2.司机激活非本务端驾驶室，该端车载设备开始正常工作，原本务端车载设备转入SL模式。

3.到达预定的折返发车时间后，CTC通过联锁办理发车进路，站台门锁闭且条件具备后，对应进路锁闭，信号开放，TCC控制对应股道发送机车信号允许码。

4.司机检查确认车门关闭后，列车以PS模式从车站发车。

3 各折返作业方式能力分析

本计算方法将折返列车作业过程进行分解，其部分时间取值为经验值或估算值。其中主要阶段时间如下:站台清客60 s;出清站台区段45 s;进折返线走行时间52 s;驾驶室换端作业40 s;折返进路排列时间18 s;司机从车头到车尾走行时间，按照5 km/h，200 m计算为150 s，考虑到车上行走不便增加50 s，时间为200 s，从牵出线回到出发站台时间97 s。

1.无人值守牵出折返方案。车载ATO设备在无人值守的情况下，控制列车自动驶向折返牵出线，司机走行时间要大于列车从站台到折返轨的时间，取偏大数值，具体时间分配如表1所示。

2.单司机有人值守折返方案，具体时间分配如表2所示。

3.双司机有人值守折返方案。在到达站台时，增加一个司机用于折返时在另一端驾驶，节省司机走行时间。具体时间分配如表3所示。

4.站台股道原地折返方案(立折)。具体时间分配如表4所示。

4 总结

根据计算的单列折返时间，为满足运输组织要求的行车间隔，可采取立折、股道依次发车、站后有人折返作业相结合方式提高运营效率。珠三角城际铁路综合考虑了以上几种方式，已经开工的各线经行车检算，折返行车间隔均能满足运营组织要求和行车间隔要求。因此，珠三角城际铁路折返方案可采用站后有人自动折返、站台股道原地折返运行(立折)的方案。在运量超出预期，确有需要时，可采取在站台增加一个司机用于折返时在另一端驾驶，提高折返效率。

［1］中国铁路总公司．铁总科技［2013］79号.关于印发城际铁路CTCS2+ATO列控系统暂行总体技术方案的通知［S］．2013．

Combined with the technical proposal of CTCS2+ATO train control system for intercity railway，severalmodes of turn-back operation are analyzed and compared to explore a suitable turn-back solution for the Pearl River Delta intercity railway．

Intercity railway;Train control system;Reversal solution

刘海祥:中国铁道科学研究院通信信号研究所副研究员100081北京

文小伟:广东珠三角城际轨道交通有限公司高级工程师510620广州

2014-01-09

(责任编辑:温志红)