石武客专与郑西客专互联互通的探索与实践

马春山 潘国正

（京广铁路客运专线河南有限责任公司，郑州 450003）

石武客专与郑西客专互联互通的探索与实践

马春山 潘国正

（京广铁路客运专线河南有限责任公司，郑州 450003）

介绍新建石武客专与既有郑西客专互联互通改造施工的技术特点、方案、步骤；阐述施工过程中遇到的难题及解决措施，总结难得的经验。实现石武客专与郑西客专的互联互通。

客运专线；互联互通；改造

在《中长期铁路网规划》总政策的引领下，随着 “四纵四横”高铁线路的建设，将高铁线路连接成网,实现互联互通，满足列车跨线运行，提高运输能力，缓解运输压力和发挥线路的最大潜能是今后路网建设的必然趋势。而各线路设计标准、设备类型、运输指挥形式、工程进度均有差异。尤其是新建线路引入既有开通运营线路，实现互联互通、形成路网，在系统设计、方案比选、工程实施、系统验证等方面都存在诸多难点。

京港客专京石武段经过郑州枢纽与陇海客专郑西段连通，是全国第一个在建设计速度350 km/h客运专线接入既有开通运营速度300 km/h客运专线的改造工程。两条线路虽均采用CTCS-3（简称C3）级列车运行控制系统，但核心设备无线闭塞中心（RBC）分属于两家不同的公司生产。为减少对既有开通郑西高铁运营的影响，本文从互联互通技术方案选定，设备修改和影响范围，现场试验内容等方面进行阐述，旨在为其他客运专线的互联互通改造工程提供示范和宝贵的经验。

1 基本概况

郑州东枢纽包括郑州东站京广场、郑州东站城际场、郑州东站徐兰场、马头岗线路所、郑州东疏解区线路所、曹古寺线路所、二郎庙线路所、动车所、北上联络线、北下联络线、西南联络线、西北疏解线、郑西贯通线、动车走行线。

郑西贯通线自郑州东站引出接郑西客专荥阳南站，采用C3级列控系统，京石武RBC7与郑西RBC1在贯通线上完成移交，如图1所示。

2 互联互通技术方案选比

2.1 RBC间互联互通技术方案选比

已开通郑西线采用C3级列控系统，京石武线路也采用C3级列控系统，但核心设备RBC分属不同的厂家。互联互通的最优方案应为RBC-RBC间通信实现对列车的控制，但通过前期大量技术研究发现，一方面RBC互联互通技术标准不成熟，对技术标准仍需进一步研究；其次国内没有不同厂家RBC互联互通的成功先例，双方厂家均需要修改软件、验证测试和专家组技术评审。

为保证京石武工程的顺利开通，京石武高铁与郑西高铁前期采用成熟的过渡方案实现互联互通，京石武开通后，经过厂家软件修改、室内测试验证和专家组评审，已实现不同厂家RBC间的互联互通。

过渡方案：在郑西贯通线上、下行线设置C3→C2、C2→C3等级转换应答器组，从京石武客专至郑西客专方向运行的列车在郑州东站京广场SG、SYF出站口外方进行C3→C2等级转换，在荥阳南进站前再次进行C2→C3等级转换，转为C3等级驶入郑西客专。该方案虽然实现了京石武客专与郑西客专的互联互通，但未真正实现不同制式RBC设备的互联互通。

图1 郑州枢纽线路示意图

按照正式工程，京石武与郑西RBC1管辖范围进行数据配置，京石武RBC7下行线正向数据范围管辖至郑西联络线曹古寺线路所与郑徐中继2集中区处，上行线反向数据管辖范围至郑西联络线曹古寺线路所与郑徐中继2集中区处。该方案优点是在实施正式工程时，京石武RBC7数据不用修改，只需要增加与郑西RBC1的接口即可满足RBC移交，RBC7内数据可在新建线路联调联试期间完成试验，为后续互联互通实施减少工作内容和实施风险。

2.2 安全数据网互联互通技术方案选比

郑西客专的C2和C3安全数据网为独立的两套不同厂家的网络设备，C2安全数据网采用东土的工业以太网交换机，构成冗余独立的双环网，为列控中心（TCC）、临时限速服务器（TSRS）提供透明传输的数据通道。C3安全数据网采用赫斯曼的工业以太网交换机，同样构成冗余独立的双环网，为无线闭塞中心（RBC）、临时限速服务器（TSRS）、联锁（CBI）提供透明传输的数据通道。

京石武客专全线C2和C3信号设备共用一套安全数据网，即采用赫斯曼的工业以太网交换机，构成冗余独立的双环网，为TCC、TSRS、RBC、CBI同时提供透明传输的数据通道。

基于此种现状，要实现两条客专铁路信号安全数据网的互联互通，必须在保证安全的前提下，解决“两网”（郑西客专C2网、C3网）同时接“一网”（京石武安全数据网）的技术问题，而且还要保证不同设备厂家之间互联互通的兼容性和可靠性。

联通方案：在郑西客专的荥阳南站新增两台三层交换机，采用端口路由技术将郑西客专C2网和C3网合并为一个网，再将郑西与京石武互联的三层交换机端口聚合后，通过静态路由协议安全接入京石武客专安全数据网。以左网为例，网络结构示意如图2所示。

该方案通过采用端口路由实现郑西客专的“两网并一网”，同时采用访问控制列表（ACL）将郑西C2网和C3网实现隔离。从网络示意图可以看出，荥阳南站新增两台三层交换机设备的可靠性是两条客专通信的保障。

图2 郑西与京石武安全数据网左网连接示意图

3 现场实施方案

京石武客专为新建线路，所有设备为新增设备，本次互联互通工程实施难点是既有运营线路郑西客专设备修改，主要工作内容如下：

1) 安全数据网修改；

2) 荥阳南站和郑西中继站2 TCC软件升级；

3) RBC1软件升级；

4) TSRS1软件升级；

5) CTC中心、荥阳南站、巩义南站CTC站机软件升级；

6) 荥阳南站联锁软件升级；

7) 荥阳南站集中监测升级；

8) 荥阳南站至郑西中继2应答器报文修改。

为了保证郑西客专设备升级风险可控，针对升级内容，进行了详细的实施方案研究。首先与郑西相关设备接口的京石武客专新增设备必需先安装调试到位，预留好接口，具备郑西客专设备换装调试的条件。

郑西客专相关既有设备的软件首先进行完整的室内仿真测试，包括子系统测试和系统测试。现场实施分为3个阶段实施：

第一阶段：连通石武客专与郑西客专的安全数据网，为子系统调试准备条件；

第二阶段：郑西客专RBC、TSRS、TCC、CBI、CTC等信号各子系统设备升级软件；

第三阶段：设备单体测试完成后，换装新软件进行动态验证，合格后开通启用。

现场实施严格按照运营线施工管理办法，细化每个调试期间点施工步骤，按照点前准备、软件换装、现场试验、点毕前软件回退，既有运营软件试验5个步骤实施，每个步骤编制详细的作业单和试验检查单，确保各项工作可控。点毕软件回退和既有运营软件试验共预留90 min，主要是对既有运营软件的各项功能进行全面试验，确保既有行车设备的正常使用和行车安全。

4 动态功能验证

动态功能验证是对软件控车能力的一种考证。本次互联互通采用郑西客专在用的各种型号动车组在线路上实际运行试验，以验证新软件控车的各项功能。动态验证开始前，首先更换车站和中心设备新软件并进行简单的试验，再用动车组进行C2/C3功能验证。

4.1 应答器报文验证

本次改动应答器数量较多且安装位置分散，考虑换装时间等因素采用新版报文在实验室进行充分仿真，再验证旧版列控软件和新版应答器报文的兼容性原则，在现场一次写入新报文直接投入使用。鉴于此种方案没有先例，采用上下行线路分期换装投入使用，降低对既有运营的影响。

4.2 C3功能验证——TSRS1限速功能

郑西客专TSRS1从郑州管到与西安局交界，并与西安局TSRS2进行信息交换，采用动车对局界口限速进行试验，保证局界信息交互正确，降低故障影响范围。

4.3 C3功能验证——RBC1功能

主要验证RBC1各项功能以及与RBC2的交权功能。

4.4 C2功能验证

主要验证上下行线正反向后备模式C2功能。同时采用200H、200C等车型进行试验，保证跨线运行动车组的互联互通。

5 对高铁枢纽互联互通改造的经验总结

京石武客专于2012年12月26日开通，升级改造后的郑西客专随着石武客专的开通同步联网运营，信号系统运行稳定可靠，两条高铁互联互通顺畅平稳。

在互联互通改造施工过程中，尽管严密组织精心施工，还是遇到一些意想不到的问题，在经历了大胆实践的探索后，积累了宝贵的经验。

1）提前落实技术方案，评估风险和影响范围。客专公司、路局应提前介入技术方案和现场实施方案，对不成熟技术及时制定过渡方案，方案是后续工作的基础。根据方案识别和评估影响范围，将实施风险降至最低。

2）精细施工，优化施组，落实岗位职责。细化、优化施工方案，合并施工内容，精化施工时间点，将厂家试验项目和电务段试验内容都列表书面化，每个岗位互相盯控，严格按计划施工和试验。既节省人力、物力、财力，又最大限度降低对既有线路运营的影响。

3）提前做好应急预案。对软硬件使用条件预想不周，造成在施工过程中出现一些意想不到的问题，由于前期制定了应急预案，并未影响工程进度。

4）充分利用室内仿真环境。一是本次郑西客专升级不涉及站改工作，因此充分的室内仿真验证系统方案，验证软件和数据的正确性，节省了现场反复调试时间，无源应答器报文的一次换装直接启用就是很好的佐证。二是可利用室内仿真环境查找和再现故障原因，为快速解决问题提供帮助。

以上是京石武客专与郑西客专互联互通信号系统升级改造的实践与经验总结，本文只是抛砖引玉，希望对今后类似的不同厂家RBC间的高铁线路互联互通改造工程有一定的借鉴作用，对施工的组织者和参加者也有所裨益。

[1]运基信号[2010]533号 RBC-CTC接口规范（V1.0），RBC-TSRS接口规范（V1.0），RBC-RBC接口规范（V1.0）[S].北京，2010.

[2]运基信号[2010]534号文件 TSRS-CTC接口规范（V1.0），TSRS-TCC接口规范（V1.0），TSRS-TSRS接口规范（V1.0）[S].北京，2010.

[3]运基信号[2011]170号文件 CTCS-2/CTCS-3级列控系统等级转换应用原则（V1.0）[S].北京，2011.

[4]中华人民共和国铁道部.铁鉴函[2012]249号.关于新建石家庄至武汉铁路客运专线郑州至武汉段调度区划调整I类变更设计的批复.北京，2011.

The paper introduces the technical characteristics, solutions and procedures in reconstruction of interoperability between newly-built Shijiazhuang-Wuhan Passenger Dedicated Line (DPL) and Zhengzhou-Xi'an DPL. It expounds the diffi culties and the solutions during construction and summarizes the valuable experience of implementing successfully interoperability between two DPLs.

passenger dedicated line; interoperability; reconstruction

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.03.006

2015-05-24）