枢纽内RBC切换方案优化研究

池春玲，张敏慧

（中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063)

1 RBC切换基本需求分析

1）RBC 切换对单个RBC 管辖范围的需求分析

动车组列车在一般运行过程中，RBC 给出的行车许可范围至少应是列车最大常用制动距离+20 s 无线中断时间内列车走行距离。目前RBC 切换仅支持在两个RBC 间进行交权，如果接管RBC 的管辖范围小于20 s 无线允许中断时间内列车走行距离+列车最大常用制动距离的长度，则C3 列车可能会降速通过RBC 切换点。

为避免C3 列车降速通过RBC 切换点，单个RBC 的管辖范围每一通过方向的长度应大于20 s 无线允许中断时间内列车走行距离+列车最大常用制动距离的长度。

2）RBC 切换点选择与闭塞分区关系的需求分析

RBC 计算逻辑以一个闭塞分区为界建立区段“使用”状态，因此，如果RBC 切换点以某轨道区段的分割点作为RBC 边界时，当列车占用移交RBC和接管RBC 共同管辖的闭塞分区时，接管认为本闭塞分许占用，向移交发出有条件紧急停车消息，车载接收到的移动授权缩短至RBC 切换边界，造成列车紧急制动。《铁路信号设计规范》（TB10007-2017）中也明确要求“RBC 切换点应设置在闭塞分区分界点处”。

RBC 的切换除上述基本需求外，还应注意避开MSC 切换点、尽量避免分相区，以减少RBC 切换不成功的概率、尽量避免切换不成功列车停在分相区的情况。

2 枢纽内RBC切换受限因素分析

考虑上述RBC 切换的基本需求，枢纽内RBC设置方案主要受限于线路站场的工程条件，具体分析如下。

1）单个RBC 管辖范围影响

枢纽工程中，由于多线在单站或某几个站点汇集，在某些线路的某方向别上单个RBC 的管辖范围有时难以满足20 s 无线允许中断时间内列车走行距离+列车最大常用制动距离的长度，为RBC 切换带来困难，需要进一步调整RBC 的管辖范围，并可能影响其他系统的设置方案。

2）降级后C2 转C3 等级转换点的制约

一般车站离去口地面应答器设置中均考虑了C2 →C3 级间切换。为避免C2 切换为C3 后，由于前方RBC 移交尚未开始，C3 的移动授权截止到RBC 切换点造成C3 车载输出紧急制动导致列车停车，科技运［2010］21 号文件要求C2 →C3 等级转换应答器执行点距列车运行RBC 切换点之间的距离不得小于列车以等级转换点处设计速度运行时的最大常用制动距离。在枢纽内站间常出现不满足C2 转C3 的等级转换点与RBC 切换点的距离要求，需要将RBC 边界和降级后的等级转换点距离拉开，可在越过RBC 切换点后设置降级后的等级转换点。

3）联锁边界的制约

枢纽地段，由于联络线短，或工程分阶段建设，后期正线引入枢纽工程联锁边界一般在进站口，对于发车方向、进站口并非闭塞分区分界口，无法满足RBC 切换点设置在闭塞分区分界点的条件，故RBC 切换点需调整至其他闭塞分区的分界点，此时RBC 切换点与车站联锁的集中区分界不一致，需增加相邻联锁间的信息接口。在枢纽工程设计中可酌情考虑联锁边界的设置地点，尽量避免联锁之间因RBC 边界与联锁边界不同而传递额外的信息。

3 枢纽内典型场景下RBC切换方案分析

1）C3 场间渡线RBC 切换方案

复杂枢纽，为了实现部分股道共用或实现转线作业等情况在场间设了渡线道岔，渡线位置一般有两种情况，一是股道外侧，二是股道上，如图1、2所示。

图1 渡线道岔在两场股道外方Fig.1 Crossover point is in advance of the tracks of two yards

图2 渡线道岔在两场股道间Fig.2 Crossover point is between the tracks of two yards

当复杂枢纽站因相关工程条件限制需分场设置RBC 时，场间需要进行RBC 移交，由于渡线不满足RBC 移交条件，需要采取其他方式实现两场间的RBC 移交。下面对图1 的 RBC 移交方案进行分析,图中渡线纳入II 场道岔控制,图2 与图1 方案一样。

方案一：先C3 →C2、再C2 →C3 的方式实现RBC 移交。

如图1 列车从I 场下行经渡线向II 场正线通过时，由客专1 经I 场下行咽喉接入xG，接车采用C3 控制模式；经由渡线向II 场正线发车时，利用Xx 出站应答器组中的有源应答器发送等级转换信息包41，使其兼作等级转换预告应答器组YG-3/2；在RBC1 数据中配置至SA 出站口（II 场客专正线），在距Xx 出站信号机距离大于5 s 的行驶距离与约450 m 之和的位置执行等级转换指令，实现C3 →C2 的自动转换，且要求执行点的位置距SA出站口距离大于一个常用制动距离（若咽喉区长度不够，则需要将等级转换点前移，可能越过SA 进站信号机）。列车发车进入II 场正线后，在II 场出站口呼叫RBC2，并在II 场正线上实现C2 →C3 切换。

列车从II 场上行经渡线进入I 场时，由II 场客专经II 场上行咽喉经由渡线接入I 场xG，接车采用C3 控制模式。利用II 场SA 进站应答器组中的有源应答器发送41 包，使其兼作等级转换预告应答器组；利用Xx 出站应答器组中的有源应答器发送41包，使其兼作等级转换执行应答器组ZX-3/2。动车组进入xG 后，自动切换为C2 控制模式（一般来说xG 侧线股道线路允许速度80 km/h，股道长度大于550 m，基本满足一个常用制动距离），同样，RBC2需要配置渡线至Sx 出站信号机的数据；动车组进入xG 后，自动切换为C2 控制模式；C2 模式发车进入客专1 正线后，在I 场出站口呼叫RBC1 并在客专1正线实现C2 →C3 切换。

此方案RBC 数据延伸覆盖对方站的数据是采用由联锁代传的方式实现的，即采用由联锁互传相关进路信息，联锁再与各自连接的RBC 或TCC 交互进路信息，由RBC 或TCC 控制发送行车信息。

方案二：C3 接车，人工切C2 发车。

如图1 所示，列车从I 场下行经渡线向II 场正线通过时，由客专1 经I 场下行咽喉接入xG，接车采用C3 控制模式，由于RBC1 数据配置至Xx 出站信号机，动车将在Xx 前方停车；在xG 停车后，由司机再人工切为C2 模式由xG 往客专2 下行发出，发车进入客专2 正线后，在II 场出站口呼叫RBC2并在客专2 正线实现C2 →C3 切换,切为C3 由RBC2 控车。

列车从II 场上行经渡线进入I 场时，由II 场客专经II 场上行咽喉经由渡线接入I 场xG，接车采用C3 控制模式。RBC2 的数据配置至Sx 出站信号机的数据，在xG 停车后由由司机人工切为C2 模式由xG 往客专1 上行发出，发车进入客专1 正线后，在I 场出站口呼叫RBC1 并在客专1 正线实现C2 →C3切换，切为C3 由RBC1 控车。

本方案也可以采用在股道上重启ATP，人工输入RBC 电话号码，选择目标目视模式行驶至出站信号机应答器（收到位置信息后）按C3 发车。

方案一实现了C2/C3 自动切换，无需司机确认，由车载自动执行。缺点是需要设置C2/C3 级间转换点，若咽喉区或股道长度不足于设C2/C3 级间转换执行应答器时，RBC 跨场覆盖的数据就需要延伸到对方站的站外，联锁需要转发的信息较多。

方案二无需设置级间转换应答器，列车应在股道必须停车，人工切为C2 发出或重启ATP，人工输入RBC 电话号码。不管是哪种方式，都增加司机的工作量。

为减少司机工作量，应尽量选择设置地面应答器方式实现自动切换，即选择方案一，即场间设渡线的两个车场，应采用先C3 →C2、再C2 →C3 的方式实现RBC 移交。

2） 短联络线RBC 切换方案

枢纽工程中客专正线一般直接接入枢纽站其中一个场，为实现转场或转线作业，往往还设有联络线接入另一个场，受限工程条件，两场分设RBC。若联络线过短，不满足RBC 切换时，根据站场布局情况可采用以下方案。

方案一：调整联络线与枢纽站间的RBC 控制范围。

通过调整联络线与枢纽站间的RBC 控制范围，将RBC 切换点移到合适的位置。

譬如：郑徐高铁引入徐州东站，正线引入徐州东徐淮场，通过联络线接入京沪场，郑徐高铁接入徐州东站正线设郑徐RBC3,徐州东京沪场由京沪RBC7 管辖，徐州东联络线较短，无法满足京沪RBC7 和郑徐RBC3 的移交，有两种调整RBC 管辖范围的方式。

方式一，将徐州东线路所纳入京沪高铁RBC7 管辖，京沪RBC7 与郑徐RBC3 的移交移至正线中继20与徐州东线路所集中区分界点处，如图3 所示。

方式二：将京沪场纳入郑徐RBC3，郑徐RBC3在京沪高铁正线与京沪高RBC6 和RBC7 移交，同时调整既有京沪RBC7 的管辖范围。

图3 枢纽RBC管辖联络线及线路所示意图Fig.3 Schematic diagram of liaison line and block post dominated by terminal RBC

两种方式均需要调整既有京沪RBC7 的管辖范围，方式一是增加RBC7 管辖范围，方式二是减少京沪RBC7 的管辖范围，从减少对既有铁路运输影响来说，方式一相对较小，但方式一受既有京沪RBC7 的容量影响，仅当京沪RBC7 控车容量及RBC-CBI 满足接入徐州东线路时方可采取方式一。

方案二： 联络线C2 接入枢纽方案。

如图4 所示，在徐州东联络线上设置C3 →C2等级转换应答器，C3 动车组转为C2 模式接入徐州东京沪场，往上海方向运行时利用在京沪场出站口设置的C2 →C3 等级转换应答器自动转为C3 模式运行。从京沪场往郑徐高铁正线发车时，利用京沪场股道出站应答器组中的有源应答器发送41 包，使其兼作等级转换预告应答器组，在京沪场出站口设置执行应答器组。

图4 联络线上切为C2接入徐州枢纽Fig.4 Transit to C2 on the liaison line and joint with Xuzhou terminal

从减少枢纽级间转换的角度来说，应采用方案一。即新建C3 线路通过短联络线接入既有C3 枢纽站（场），为了解决短联络线无法满足RBC 移交的问题，在既有C3 枢纽站（场）所属RBC 的控制容量足够的前提下，宜将联络线及控制联络线的线路所纳入枢纽RBC 控制的方案，将RBC 移交点移至新建线路的正线。

3）RBC 管界过短时RBC 切换方案

对于高速铁路复杂枢纽，随着新建C3 线路引入，可能会出现由于单个RBC 在某个列车运行方向上管辖范围太小的情况。从对RBC 切换要求分析可知，若该RBC 作为接收RBC 的管辖范围小于20 s 无线允许中断时间内列车走行距离+列车最大常用制动距离的长度时（以下简称“单个RBC 管辖范围要求”）， C3 列车可能会降速通过RBC 切换点。

如图5（a）所示，对于先期建设的线路1 来说，RBC1、RBC2、RBC3 的管辖范围足够长，不影响RBC 切换；当线路2 和线路3 接入时，受RBC设置条件限制（如RBC 控车能力、RBC-CBI 接口能力等），出现当动车组列车从RBC4 经RBC2 至RBC5 时，由于RBC2 在该列车运行方向上管辖范围太小，进行RBC 切换时，RBC2 提交给RBC4 的进路信息长度不够，列车不能以正常速度越过RBC4-RBC2 移交边界。如图5（b）所示，当动车组列车从RBC1 经RBC2 再至RBC1 时，RBC2 在该列车运行方向上管辖范围太小，也会出现同样的问题。

解决RBC 移交有如下几个方案。

方案一：调整RBC 管辖范围。

为保证进行RBC 切换时，不降低列车运行速度，可以通过合理调整RBC 的管辖范围，保证每个运行方向上RBC 管辖的线路长度不得小于“单个RBC 管辖范围要求”。如图5（a）所示，调扩大RBC2 往线路2 和线路3 方向上的管辖范围，使得RBC2 与RBC4 移交时距离均满足“单个RBC 管辖范围要求”。

方案二：减少RBC 数量，避免RBC 移交。

若受线路条件限制，RBC 管辖范围调整也解决不了，如图5（b）中丙站与C3 线路1 之间的联络线长度若不满足每个运行方向上“单个RBC 管辖范围要求”，此时，只能减少RBC 的移交数量，取消RBC2，将RBC2 管辖范围的线路由RBC1 管辖，这样实际上甲站的两个场要求合场设置RBC。

方案三：切C2 方式。

图5 相邻三站的站间距离与RBC管辖范围关系示意图Fig.5 Relationship schematic diagram of distance between the adjacent three stations and RBC dominated limits

受站场布局影响，方案一和方案二均无法实施时，可通过将部分进路调整为C2 级列控系统，以解决RBC 移交问题。如图5（a）RBC4 进入RBC2前切为C2，即在RBC2-RBC5 之间设置C3 →C2 等级转换点，在RBC2-RBC5 之间设置C2 →C3 等级转换点。

方案四：降速运行。

在无法调整RBC 的控制范围时，为实现C3 贯通运行且满足RBC 的正常移交，RBC 在不满足每个运行方向上 “单个RBC 管辖范围要求”时，可以根据实际线路长度情况，降低运营速度，以达到每个运行方向上RBC 管辖范围最小要求。

方案五：设备改进。

进一步提升RBC 设备的功能，满足移交RBC能同时与列车运行前方两个RBC 直接或间接链接获取进路信息的能力。

方案比较：方案一受站场布局的影响，如RBC之间的距离无论如何调整都无法满足正常移交的距离要求时，方案一无法实现；方案二在枢纽中若出现RBC 无法共场设置时，此方案也无法实现，而方案三没有实现C3 贯通，方案四降低运行效率。急需设备进行改进采用方案五，设备改进前，根据站场布局情况采用方案一或方案二。

4 结束语

受站场布局限制，枢纽内经常出现短联络线、短站间距无法满足RBC 正常移交要求，此时则需要采取特殊移交方式或者调整联络线引入枢纽站的C2、C3 列控等级制式等方案进行处理，本文的研究成果对特殊枢纽内RBC 的设置及切换的工程设计具有较好参考和借鉴意义。