C2级铁路引入既有线信号系统集成方案与实施

王满意

随着我国高速铁路建设的大规模发展，CTCS－2级、CTCS－3级列控技术的应用日益广泛。在信号系统集成工程中，列控技术引入既有车站是重点也是难点。根据运营速度、控制方式、站场布置的不同，引入时所应对的问题也不尽相同。以汉宜铁路引入宜昌东Ⅱ场为例，对时速200～250km，CTCS－2级铁路引入CTCS－0级计算机联锁车站的信号系统集成方案进行如下论述。

1 工程概况

既有宜昌东Ⅱ场与汉宜线接轨的咽喉区平面布置图如图1所示。宜昌东Ⅱ场为宜万线端站，采用CTCS－0级列控系统，站内采用97型25Hz轨道电路叠加ZPW－2000A电码化，反向发车进路无电码化，低频码序最高为L2。宜昌东Ⅱ场两端线路所均纳入该站计算机联锁直接控制，线路所与Ⅱ场间采用自动闭塞。由于该站站场布置的特殊性，以及CTCS－0级与CTCS－2级列控系统对地面信号设计的差异，本次工程涵盖了较多CTCS－2线路引入既有线的技术因素。下面从系统方案、工程接口和施工几个方面进行分析和总结。

图1 既有宜昌东Ⅱ场与汉宜线接轨的咽喉区平面布置图

图2 汉宜线调度划分及C2／C0级间切换应答器组的设置

2 信号系统方案

2．1 列控中心

为满足汉宜线动车组按CTCS－2级列控方式引入宜昌东Ⅱ场的要求，需在宜昌东Ⅱ场新设置一套列控中心设备。由列控中心完成站间联系电路功能，实现站间安全信息的传输，向本站和邻站提供所需信号显示、轨道占用和运行方向等信息。因既有线车站电码化采用继电编码并已开通，故本站列控中心不需对轨道电路低频编码。

具体要点：①TX、TXF内方接、发车编码模式均为追踪码，最高L2；②反向运行时，原1LQ与2LQ合并发码；③宜昌东Ⅱ场站内继电编码电路所需要的信息由列控中心代传，并驱动相应的继电器条件；④由于本站信号楼与TX进站距离大于2．5km，因此在室外设置LEU单元，用于应答器报文传输。

2．2 级间转换点的设置

宜昌东Ⅱ场为C2列控端站，且相邻宜万线车站无列控中心设备，因此为满足汉宜线C2动车组跨线运行要求，需在适当位置设置C0／C2级间转换点。其中，汉宜动车组按C2列控方式，经过宜昌东Ⅱ场向宜万线方向运行时，在Ⅱ场与宜昌西线路所间的区间，设C2→C0等级转换应答器组；宜万线和宜昌站方面动车组按C0方式，经过Ⅱ场往武汉方向运行时，在Ⅱ场与宜昌东线路所间的区间，设C0→C2等级转换应答器组。

2．3 临时限速

图2为汉宜线调度划分，及Ⅱ场S、SF进站信号机外方区间，设置C2／C0级间切换应答器组的布置示意图。根据汉宜线调度区划，将宜昌东Ⅱ场纳入汉宜线新设宁蓉二台管辖，本站临时限速相应地归属汉宜线临时限速服务器集中管理。

根据 《客运专线列控系统临时限速技术规范（V1．0）》（科技运 ［2008］151号）要求，宜昌东Ⅱ场列控中心向万州方向的临时限速管辖范围，为本站进站口开始，至等级转换执行点向外延伸一个线路最高允许速度减速到45km／h的制动距离，Ⅱ场有源应答器的临时限速有效区段长度与其临时限速管辖范围一致。

本线调度台与宜万线调度台 （武康一台）调度分界，为宜昌东Ⅱ场TS、TSF信号机。为保证Ⅱ场列控中心临时限速数据完整性，武康一台调度管辖范围内的部分区段，需纳入Ⅱ场列控中心向万州方向的临时限速管辖范围，且其临时限速命令应由汉宜线调度台值班员拟定，通过汉宜线调度台下发给汉宜线临时限速服务器，由临时限速服务器下发给宜昌东Ⅱ场的列控中心。

2．4 相关设备的适应性改造

由于C2线路引入，既有车站的信号设备需要进行如下适应性改造。

1．联锁设备应依据新的进路表、显示关系图，进行硬件接口改造和软件换装，使车站引入口具备与列控中心的信息交互功能。

2．对电源屏进行扩容。计算电源屏容量，使之满足增加AC220V列控中心和室外LEU单元电源模块条件，增设相应5路输出 （列控中心2路，LEU单元3路）。

3．CTC设备进行硬件接口的改造和软件换装，增加与列控中心信息交互功能。

4．微机监测设备增加采集硬件设备，修改软件，增加传感器以满足新增开关量、移频信息、绝缘测试等监测内容。

5．继电器室工程改造，新增组合并进行相应的配线施工。

6．通信专业配合，测试、熔接列控中心与室外LEU单元通信的光纤，使光纤传输特性满足列控中心通信需求。

3 工程接口

3．1 列控与联锁接口

宜昌东Ⅱ场TX、TXF由列控中心控制改方，电路设计与CTCS－2级一致，通过驱动ZGFJ、FGFJ来动作FJ，实现改方功能，并采集方向继电器状态，向邻站和本站联锁设备传递方向和相关信息。方向电路驱动采集电路图如图3所示，宜昌东Ⅱ场出站信号机点灯、轨道电路编码，以及接近锁闭条件，需邻站提供TX和TXF外方上行线5个离去和下行线5个接近轨复示条件，此功能由本站列控中心直接驱动对应GJF继电器实现。

列控与联锁接口电路图如图4所示，以上行TSII的2LQ为例，由列控中心驱动相应的QGJ和防护该区段的红灯继电器 （HDSJ），并将QGJ和HDSJ串联作为2LQGJ的励磁条件。下行接近轨同理，但由于反向无信号机，只需要相应的QGJ励磁JGJ即可。

图3 方向电路驱动采集电路图

由于线路所的进路信号机TS系列、车站的出站信号机SⅡ系列点灯电路，以及轨道电路编码电路均需要使用LQ和JG条件，故最好对应TS、SⅡ分别使用复示继电器，各自命名，以便于故障查找。

宜昌东Ⅱ场内TX、TXF灯光转移所需的DJ条件由联锁采集，通过列控中心传至邻站。接口采用RJ－45网线连接，通信接口、应用数据格式和数据包按照 《客运专线列控中心列控与联锁接口规范V1．2》执行。

图4 列控与联锁接口电路图

3．2 电码化接口

3．2．1 MJ电路

首先要对涉及开通区间正向运行的MJ电路进行复核，检查MJ自闭电路的站内DGJ和区间QGJ是否预留正确。如有误需拆配线处理，然后增加反向发车进路的MJ电路。由于既有线时速按低于160km标准设计，只考虑接车和正向发车电码化，反向按站间闭塞行车，因此要改变与时速200km匹配的追踪码，需要增加反向发车电码化。

3．2．2 编码电路

电码化编码电路必须与显示关系一致，在编码电路设计中，要对接车、发车、正向、反向进路逐条进行核对。

对于增设的反向发车进路，本工程利用既有发送器，使用新增设的MJ前接点来选择编码条件，同时根据需要利用该MJ对载频进行切换。

3．2．3 预叠加电路

预叠加电路主要是对既有发送通道进行检查，增加反向发车的发送电路和设备。如果在编码电路设计中使用了既有发送器，就需要在既有发送通道中使用MJ接点切换。

由于C2范围已涵盖本站，除了上面举例的SⅠ反向发车进路外，还要在上行咽喉增设XⅡ发车进路，方式与SⅠ进路相同。

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根据目前的设备情况，室内隔离盒配线为插头式，增改配线必须整体插拔，如既有车站未预留隔离设备，在工程实施中就会影响相应进路，注意一定要在 “天窗”点内施工。

3．2．4 站内自动闭塞区段

本站中站内自动闭塞区段是较特殊的部分。为了满足区域联锁中线路所和车站之间的通过性，这些区段主要改造编码条件，仍需要逐区段的复核。在本站中，需要将4LQ、5LQ和1JG、2JG条件接入正反向编码电路。

3．2．5 N＋1电路

N＋1电路的特点是各条进路的发码通道全部并联，配线是顺序环接的，牵一发而动全身。必须仔细研究既有原理图和侧面配线图，破环的位置要考虑清楚，不然不但系统功能无法实现，还会引发新的故障。

4 工程施工要点

本站属于既有线改造施工，尤其是室内工程，涉及在原设备上改配线较多，安全压力很大，需要在现场施工中，制定严谨的拆配线表，以及包含每次作业的 “天窗”点时间、影响范围、人员职责、应急处理等的施工方案。

4．1 室外部分

由于没有站形变化，室外施工主要有电缆敷设、LEU单元和应答器安装，以及反向发车进路在未预留电码化条件下轨道电路设备的改造等。

电缆工程施工时，既要保护既有电缆安全，也要保护新敷设光电缆质量。电缆敷设的前提是设备定位要准确，尤其是室外LEU单元没有固定位置，需要选择一个便于维修、避免客车污染、便于接地又能保护设备安全的地点。

25Hz轨道电路设备的电码化改造，除了轨道变压器、扼流变压器和室外隔离盒等设备外，还要核对既有电缆使用是否为对绞组。如电缆全部新设，则 “天窗”点内采用整体拆除、倒接的方法，比较易于控制。

4．2 室内部分

室内施工主要包含设备改造、组合安装和改配线。设备改造基本都是在 “天窗”点内进行，在施工之前，应在不影响安全的情况下同时进行2套或以上设备的改造，可以减少资源的浪费；对新增加的改方组合、区间轨道继电器组合、接近离去组合和电码化组合布置等，应与既有设备一致，分散固定。不但易于维修，也节省配线；由于改动内容较多，枢纽 “天窗”点有限，就必须按功能分类，完成一项试验一项。

5 总结

对于信号系统集成工程而言，既有线引入是一项点多面广、安全压力大的工作。需要系统方案、工程设计、现场调查实施几个部分有机结合、相互协调，才能安全准确的完成工程改造任务，实现系统功能。

本文仅对一个CTCS－2线路引入既有CTCS－0车站的特定案例进行说明和总结，所涵盖内容有限，无法面面俱到。各条铁路建设工程情况不同，系统方案也千变万化，这就需要不断地研究、摸索、交流，以实现系统优化、功能完善的目标。

［1］ 中华人民共和国铁道部．科技运［2010］138号．列控中心技术规范［S］．2010．

［2］ 中华人民共和国铁道部．科技运［2010］136号．CTCS－2列控系统应答器应用原则［S］．2010．

［3］ 徐啸明．CTCS－2级列车运行控制系统应用丛书：列控地面设备［M］．北京：中国铁道出版社，2007．

［4］ 林瑜筠，张铁增．区间信号自动控制［M］．北京：中国铁道出版社，2005．