厦深线接入广深线C0/C2、C2/C0列控级间转换工程设计探讨

张 劼

（北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070)

1 概述

C0/C2、C2/C0列控系统级间转换的问题。

厦深线全线采用CTCS-2级（以下简称“C2”）列控系统，广深Ⅲ、Ⅳ线采用CTCS-0级（以下简称“C0”）列控系统。由于运输需求，需增开潮汕至广州东跨线运行动车组，厦深线通过B线路所经由杭深上、下行联络线与广深Ⅲ、Ⅳ线C站衔接，如图1所示。目前动车组由厦深线下线运行至广深线或由广深线上线运行至厦深线均在A站停车后由司机人工完成C2/C0、C0/C2级间转换。由于C0系统仅支持最高160 km/h的运行速度，而厦深正线线路允许速度为200 km/h，这极大降低了运输效率，同时由于级间转换由人工完成，也增加了运输的安全隐患，本文重点讨论在联络线灵活完成

2 问题分析

2.1 规范要求

《CTCS-2级列控系统应答器应用原则（V2.0）》（科技运［2010］136号）对于C0/C2级间转换的主要要求如下。

1）等级转换应答器组应包括预告应答器组【YG】和执行应答器组【ZX】，在C0/C2等级转换点两侧设置C0-C2、C2-C0的等级转换预告应答器组，距转换点的距离应大于列车按等级转换点处线路最高允许速度运行5 s的走行距离；C0站设置两个【CZ-C0】应答器组，两个应答器组之间的距离为200±0.5 m，距离等级转换点最近的应答器组距转换边界应大于450 m。

等级转换应设置在区间列车较少实施制动的区段，并且该区段内宜避免存在分相区和UU/UUS发码。

2）常见的C0/C2级间转换应答器布置如图2所示。

图1 厦深线与广深线衔接示意图Fig.1 Schematic Diagram of connection between Xiamen-Shenzhen high-speed railway and Guangzhou-Shenzhen railway

图2 等级转换应答器组设置示意图Fig.2 Schematic diagram of level transition balise group setting

2.2 问题提出

本工程杭深上、下行联络线允许速度为120 km/h，为保证预告和执行应答器组距离不小于列车以线路允许速度运行5 s的距离，应答器组间距离约为167 m，取整后按170 m设计。若按规范执行布置相关应答器组，联络线长度应不小于820 m。而实际工程中当联络线长度小于820 m时，对应的级间转换应答器布置原则规范并未提及，同时若实际工程中联络线区间均处于列车经常实施制动的区段，级间转换应答器组如何布置优化规范亦未提及。

3 方案分析

由于规划中需新建客专联络线满足厦深线动车组直接跨线到广深Ⅰ、Ⅱ线（C2线路）运行，本工程在杭深联络线设置C0/C2、C2/C0级间转换点为过渡工程，暂考虑满足正向运行自动完成级间转换功能。

C站为C0车站，B线路所为C2车站设有客专列控中心，X、XF、SH和SHF四架线路所通过信号机均已设置【JZ】进站应答器组，1、2道岔均为18号辙叉号（道岔侧向允许通过速度为80 km/h），站内均设置与区间同制式的ZPW-2000A/K轨道电路。厦深正线允许速度为200 km/h，杭深联络线线路允许速度为120 km/h，杭深联络线长度不足820 m，C0和C2衔接车站调度界和集中区界均设置在C站进站信号机处，有如下几个方案可供选择解决完成正向自动级间转换。

3.1 设计原则

C0/C2、C2/C0级间转换通常设置在联络线区间，等级转换应答器组包括预告应答器组【YG】和执行应答器组【ZX】，其设置原则按如下情况考虑。

1）当C2级和C0级列车运行速度一致时，【YG】应答器组距【ZX】应答器组的距离应不小于列车以线路允许速度运行5 s的距离。

2）为避免在级间转换执行点出现允许速度差，从而引发制动停车，要求【ZX】应答器组不应设于存在允许速度差的位置。

3）由于C2车载设备和LKJ设备输出制动过程中不能完成级间转换，在设备制动缓解后方可完成级间转换，故级间转换点不宜设置于列车经常产生制动的线路区域。

3.2 杭深上行联络线

杭深上行联络线ATP和LKJ顶棚速度曲线示意如图3所示，虽然侧线接车时LKJ设备打靶点为2号道岔岔尖（45 km/h或80 km/h），但由于C0模式下地面信号仍为司机行车凭证，在SH接近区段收到UU或UUS码时，司机会在列车越过SH信号机前降速至45 km/h或80 km/h以下（当二离去区段有车或者侧线区、发车进路或L1区域有低于80 km/h临时限速时，允许速度为45 km/h），故可等效认为LKJ和ATP车载设备均在a区域完成减速，在b区域运行时LKJ和ATP允许速度一致均为45 km/h或80 km/h，在c区域通过车尾限速保持后，顶棚速度变为线路允许速度。故C0/C2级间转换点优先选取设于b、c区域。

图3 杭深上行联络线顶棚速度示意图Fig.3 Schematic diagram of ceiling-speed of Hangzhou-Shenzhen up-link line

3.2.1 方案一

杭深上行联络线利用SH进站应答器组兼做【YG0/2】，提供线路信息、临时限速和等级转换信息，在距SH进站应答器组500 m处设置【ZX0/2】完成级间转换，如图4所示。当侧线区、发车进路或L1区域有低于80 km/h临时限速时，列控中心会向CBI发送降级显示命令，SH点双黄灯，SH接近区段发UU码，C0和C2无允许速度差。当SH进站应答器组中有源应答器尾缆断线或者故障时，列车以PS模式亦可完成C0/C2级间转换。

图4 方案一级间转换应答器布置示意图Fig.4 Schematic diagram of level transition balises setting for first scheme

此方案满足动车组在进入厦深正线按C2模式运行，通过车尾限速保持后即可按照线路允许速度运行，运输效率高，同时工程量小实施简单，最大限度利用既有应答器组，仅需安装1组无源应答器，

工程造价最低。

3.2.2 方案二

利用厦深上行反向XF进站信号机定位应答器补双兼做【YG0/2】应答器组，利用既有区间【Q】应答器组兼做【ZX0/2】应答器组，两组应答器组间距475 m，由SH、XF进站信号机应答器组提供线路数据、临时限速等信息，C0/C2转换点与进站信号机应答器组距离大于450 m，如图5所示。

图5 方案二级间转换应答器布置示意图Fig.5 Schematic diagram of level transition balises setting for second scheme

此方案室外建安工程量较少，但由于C0/C2级间转换设置于正线，一方面由于C0顶棚速度仅为160 km/h会影响正线运输效率，另一方面当厦深全线因维护或施工停用C2模式动车组按C0模式运行时，存在误将动车组转换为C2模式的安全隐患。

3.2.3 方案三

杭深上行联络线共586 m，仅设置1个【CZC0】应答器组提前给出线路信息和临时限速信息，利用SH进站信号机应答器组中的无源应答器兼做【ZX0/2】，距SH应答器组170 m处设置【YG0/2】应答器组，其中【CZ-C0】由B线路所通过远程LEU控制其有源应答器，避开分相区安装，如图6所示。临时限速信息覆盖至平湖南进站信号机SXF处（联络线最高允许速度为120 km/h，按平坡考虑，列车以线路允许速度运行5 s的距离约为167 m，取整后按170 m设计）。

图6 方案三级间转换应答器布置示意图Fig.6 Schematic diagram of level transition balises setting for third scheme

此方案虽然利用既有SH进站信号机组（距SH进站信号机30 m）兼做C0/C2级间转换应答器组，存在着一定司机操作的风险，如果列车经过SH应答器组仍在制动，会造成级间转换延后的情况。同时该方案造价最高，工程量最大，需设置远程LEU、敷设光、电缆，同时由于联络线大部分属桥梁地带，需工务专业锯轨配合安装应答器组。

3.3 杭深下行联络线

杭深下行联络线长度907 m，联络线最高允许速度为120 km/h，最不利情况为C站SX进站信号机关闭，而列车以80 km/h侧线通过B线路所的场景，ATP和LKJ顶棚速度曲线示意如图7所示（等效认为LKJ和ATP车载设备均在a区域完成减速，原因同3.2章节描述），故C0/C2级间转换点优先选取设于动车组不在制动的b区域（结合各家车载设备和车型，85 km/h—0在平坡最大常用制动距离按850 m设计）。

3.3.1 方案一

杭深下行联络线利用既有X进站应答器组中有源应答器兼做【YG2/0】应答器，仅当开放X进站侧线通过进路时，X进站有源应答器才发送YG-2/0报文，利用既有SHF进站应答器组中无源应答器兼做【ZX2/0】应答器，如图8所示。当X进站应答器组中有源应答器尾缆断线或者故障时，列车以PS模式越过X进站信号机，在越过SHF应答器组仍可以FS模式完成C2/C0级间转换，临时限速信息覆盖至C站信号机SX处。

利用既有应答器组完成级间转换，同时避开了联络线制动区域，工程改动量小，实施简单。

3.3.2 方案二

图7 杭深下行联络线顶棚速度示意图Fig.7 Schematic diagram of ceiling-speed of Hangzhou-Shenzhen down-link line

图8 方案一应答器布置示意图Fig.8 Schematic diagram of level transition balises setting for first scheme

杭深下行联络线利用既有SHF进站信号机应答器组中无源应答器兼做【YG2/0】，距SHF进站应答器组170 m位置设置【ZX2/0】应答器组，临时限速信息覆盖至C站进站信号机SX，如图9所示。

级间转换功能均由无源应答器实现，可靠性相对较高，但级间转换执行点设于降速区，当SX进站信号机关闭时，级间转换需在制动缓解后方可完成，对运输专业操作有一定影响。

4 结论

以上几种方案均可实现杭深上下行联络线的正向自动级间转换的需求。在工程实践中结合对运输效率的影响、工程实施的难易程度和工程造价高低，建议均采用方案一。在满足地面应答器布置原则的基础上，可根据工程实际应用的场景，灵活布置应答器；在满足应答器报文编制原则的前提下，可根据办理进路的情况，有条件发送级间转换报文，对于联络线和枢纽限制条件较多的场景，可参考执行。

图9 方案二应答器布置示意图Fig.8 Schematic diagram of level transition balises setting for second scheme