马 帅 中国铁路上海局集团有限公司上海铁路枢纽工程建设指挥部
沪苏湖铁路利用沪昆铁路通道正线引入上海虹桥站并在在沪苏湖正线春申站附近新春申线路所出岔沟通沪苏湖接入上海南站。因沪苏湖铁路线位需要,金山下行线改线后通过道岔与春申下行联络线连接后进入上海南站,因此沪苏湖铁路引入上海枢纽方案中新春申线路所列控技术方案为最关键的部分。沪苏湖铁路和金山铁路设计标准及运行列车标准存在不同,在车站信号平面布置图审查过程中,运输部门有高铁线路所独立管理不参与普速铁路的想法,因此对新春申线路所金山下行线与沪苏沪春申下行联络线共用道岔归属划分问题引起的列控技术方案进行了分析。
新春申线路所金山下行线与沪苏沪春申下行联络线共用道岔(图1 新春申线路所9#道岔)归新春申线路所联锁控制,因9#道岔反位连接春申站会有高铁线路所参与普速铁路列车运行的情况。
图1 新春申线路所9#道岔示意图
维持既有CTCS-0 级列控系统。
沪苏湖上行联络线连接新春申线路所和莘庄站,满足沪苏湖铁路高铁动车组进上海南站需求,沪苏湖铁路正线为CTCS-3 级列控系统,莘庄站为CTCS-2 级列控系统,从沪苏湖铁路往上海南方向正向下线运行时,在新春申线路所XJF外方设C3 转C2 级间转换应答器组;从上海南C2 发车的动车组往沪苏湖铁路反向运行时,维持C2 等级,运行至新春申线路所出站口呼叫RBC,在区间转为C3 等级运行。
(1)下行联络线正向
上海南站经沪苏湖下行联络线往新春申线路所运行时,对于往沪苏湖铁路(仅装备ATP)的动车组按C2 发车,动车组在上海南-莘庄-新春申线路间维持C2 等级,运行至新春申线路所出站口呼叫RBC,在区间转为C3 等级运行;对于往金山铁路(装备C2 级车载ATP 兼LKJ 的动车组)和既有沪昆线(仅装备LKJ 的普速列车),按LKJ 模式发车,动车或列车在上海南-莘庄-新春申线路间维持LKJ 控车模式贯通运行至金山铁路或沪昆线。
(2)下行联络线反向
C3 转C2 预告应答器组利用新春申线路所有源应答器BSF 报文发送等级转换信息包[ETCS-41],执行应答器组利用XJ 口进站外方有源应答器或大号码道岔有源应答器,仅当排列湖州方向SF 经1/3 道岔反位、9#道岔定位进路时发送等级转换信息包[ETCS-41](办理并开放此发车进路后,该应答器发送等级转换信息包,该进路解锁后停止发送该报文),金山铁路经9#道岔反位时,不发送等级转换报文。
新春申线路所金山下行线与沪苏沪春申下行联络线共用道岔(图2 春申站31#道岔)归新春申站联锁控制,经春申站31#道岔反位连接春申站的普速铁路列车不会经过沪苏湖铁路新春申线路所。
图2 春申站31#道岔示意图
3.1.1 既有金山铁路上行线
既有金山铁路上行线运行金山铁路装备ATP 和LKJ 的动车组和沪昆线仅装备LKJ 车载的列车,目前该段线路为CTCS-0 级列控系统,维持既有CTCS-0 级列控系统。
3.1.2 沪苏湖上行联络线
沪苏湖上行联络线连接新春申线路所和莘庄站,满足沪苏湖铁路高铁动车组进上海南站需求,沪苏湖铁路正线为CTCS-3 级列控系统,莘庄站为CTCS-2 级列控系统,从沪苏湖铁路往上海南方向正向下线运行时,在新春申线路所XJF外方设C3 转C2 级间转换应答器组;从上海南C2 发车的动车组往沪苏湖铁路反向运行时,维持C2 等级,运行至新春申线路所出站口呼叫RBC,在区间转为C3 等级运行
3.1.3 沪苏湖下行联络线
沪苏湖下行联络线和金山线交叉处道岔(31#)纳入春申站控制(既有沪昆二台TDCS 台),道岔前后设的通过信号机X 和SCF 不设有源应答器,按区间通过信号机处理,其中XSCF 间线路(31DG)进路及线路数据等均由春申站联锁通过安全数据网转发给新春申线路所,这段线路是临时限速由新春申线路所所属的沪苏湖正线调度台下达。
(1)下行联络线正向
上海南站经沪苏湖下行联络线往新春申线路所运行时,对于往沪苏湖铁路(仅装备ATP)的动车组按C2 发车,动车组在上海南-莘庄-新春申线路间维持C2 等级,运行至新春申线路所出站口呼叫RBC,在区间转为C3 等级运行;对于往金山铁路(装备C2 级车载ATP 兼LKJ 的动车组)和既有沪昆线(仅装备LKJ 的普速列车),按LKJ 模式发车,动车或列车在上海南-莘庄-新春申线路间维持LKJ 控车模式贯通运行至金山铁路或沪昆线。
(2)下行联络线反向
① 级间转换
根据站场布局情况,金山铁路和沪苏湖铁路在春申站31#道岔交汇,31#道岔岔后至莘庄站间共用线路,沪苏湖铁路运行的动车组在经过31#之前转为C2 可避免金山铁路方向运行装备ATP 的动车组收到级间转换应答器因缺少相关数据造成动车组制动,预告点可利用新春申线路所有源应答器BSF 报文发送等级转换信息包[ETCS-41],执行应答器组利用X 口进站外方有源应答器,仅当排列湖州方向SF 经2/4道岔反位、31#道岔定位进路时发送等级转换信息包 [ETCS-41](办理并开放此发车进路后,该应答器发送等级转换信息包,该进路解锁后停止发送该报文),金山铁路经31#道岔反位时,不发送等级转换报文。
金山铁路往上海南方向运行的列车维持LKJ 控车模式贯通运行至上海南站。
因反向运行时地面不设置DD 大号码道岔应答器组,不发送大号码道岔信息包,在没有低于80 Km/h 的限速时列车经1/3#大号码道岔反向接发车进路进站信号机处C3、C2 速度不一致。解决此问题的方法可在RBC 内部将1/3 道岔反位线路限速为80 km/h。
②春申站联锁配套
上述方案C3 转C2 执行点距离SCF 为747 m,由于此处为下坡道,不满足C3 转C2 后由80 km/h 制动到零距离要求,需要将春申站纳入沪苏湖RBC 控制,春申站纳入沪苏湖安全数据网,增加交换机。或者将反向运行的速度降至60 km/h,此时春申站可不纳入RBC。
③临时限速方案
将春申站X 和SCF 定义为区间通过信号机,不设有源应答器,X 仅写31#定位C2 进路,反位不写,由沪苏湖往上海南反向的临时限速由XC 外方有源应答器控制,限速由沪苏湖TSRS 管理;上海南往沪苏湖方向运行时由莘庄站出站口应答器控制,限速由沪昆一台TSRS 管理;经X 侧向道岔的临时限速维持既有金山线人工下限速的管理。
存在问题:若往金山线运行时,司机从上海南站未按LKJ模式发车而是按C2 发车,由于X 进站信号机处没有设有源应答器,无往金山线的限速信息,若金山线有限速,由于车收不到,可能导致超速。
为了解决方案一中存在往金山线运行时司机忘记按LKJ模式发车导致超速问题,在X 进站信号机处增设有源应答器,春申站新设TCC,春申站纳入沪昆一台TSRS 管辖,新设CTC 分机(TDCS 功能开通)。
其他同方案一。
3.3.1 沪苏湖上行联络线
同方案一,沪苏湖铁路往上海南方向正向下线运行时,在新春申线路所XJF 外方设C3 转C2 级间转换应答器组;从上海南C2 发车的动车组往沪苏湖铁路反向运行时,维持C2等级,运行至新春申线路所出站口呼叫RBC,在区间转为C3等级运行。
3.3.2 既有金山铁路上行线
将金山铁路上行线改为C2,在春申站与新桥站间设CZC01 和CZ-C02 应答器和C0/C2 预告和执行应答器组,新桥站增设TCC,春申站进站信号机XN 和SJ 外方增设有源应答器组,春申站和新桥站增设安全数据网。
临时限速由沪昆一台TSRS 管理,春申站TDCS 需要进行配套改造。
3.3.3 沪苏湖下行联络线
沪苏湖往上海南方向运行的春申站X 和莘庄站区间设C3 转C2 应答器组;金山支线在春申站与新桥站间设CZC01 和CZ-C02 应答器和C0/C2 预告和执行应答器组。临时限速由沪昆一台TSRS 管理,春申站新设CTC 分机(TDCS 功能开通)。
方案一特殊情况:沪苏湖往上海南方向运行时经过2/4道岔速度按80 km/h 或更低;春申站控制31DG 临时限速由新春申线路所和莘庄站管理;春申站联锁与沪苏湖RBC 连接,且联锁通过安全数据网与RBC 连接,不设TCC;春申站进站信号机X 和SCF 按区间通过信号机进行定义。
方案二,较方案一比较增加TCC。
方案三将春申站金山方面往上海南方面按C2 标准改造,同时邻站新桥站配套改造,改造范围大,光缆实施难度大。
通过对新春申线路所金山下行线与沪苏沪春申下行联络线共用道岔归属春申站的方案进行对比分析,实施难度及工程投资都会比原方案增加很多,虽然原设计方案在管理方面存在一定难度但是能够节约投资成本降低施工难度。随着高速铁路不断发展大型枢纽引入高铁线路数量的增加,为降低施工难度减少运营风险已有部分枢纽车站由C3 降为C2,如果上海虹桥站能够降为C2 车站能够进一步降低沪苏湖铁路引入上海枢纽施工难度降低施工风险。