非闭塞分区处RBC移交方案探讨

刘长波

(北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070)

无线闭塞中心（RBC）作为CTCS-3 级别列车控制系统的核心设备，装备在采用CTCS-3 级别列控系统的高速铁路线。受限于RBC 控车数量，RBC 能同时处理的进路数量、临时限速命令数量、灾害数量、RBC 与联锁接口数量等性能指标，每套RBC 管辖的正线长度大约为100 ～200 km，枢纽地区除外。

由于RBC 管辖的线路数据范围是有限的，因此，每条采用CTCS-3 级列控系统的线路均需设置多套RBC 以实现对全线运行列车的控制，RBC 移交点的设计是列控系统集成设计必然面临的问题。然而，枢纽地段由于线路条件的限制，难以满足正常RBC 移交点设置的要求，本文意在研究特殊条件下非闭塞分区（轨道电路分割点）边界作为RBC移交点的可行性。

1 RBC移交工作流程

RBC 移交应采用RBC 间直接通信的方式交换RBC 移交信息，如图1 所示。本节以车载双电台为例，简单描述RBC 移交流程。

图1 RBC移交流程示意图Fig.1 Schematic diagram of RBC handover process

1）RBC 移交边界应设置于闭塞分区分界处，且在移交边界设置RBC 移交执行应答器组。

2）列车在RBC1 的控制区域内正常运行，当行车许可到达RBC1/RBC2 移交边界，RBC1 向RBC2 发送移交列车预告信息，并申请进路信息。

3）RBC2 接收到RBC1 的移交列车进路申请信息，则根据控制范围内联锁信息向RBC1 发送相关进路信息。

4）RBC1 根据从RBC2 接收的相关进路信息，向车载发送行车许可（跨越RBC1/RBC2 边界）。

5）RBC1 判断列车距离移交边界小于一定距离（线路数据配置），将向车载设备发送RBC 移交命令。

6）车载设备启动电台2 开始呼叫RBC2 并建立通信会话。列车与RBC2 建立连接，在RBC2 能够对列车准确定位后，可以向列车发送行车许可。

7）当列车最大安全前端通过移交执行应答器组，车载设备向两个RBC 发送基于该应答器组的位置报告。同时车载设备应开始仅接受RBC2 控制。

8)如果RBC1 先收到位置报告，则向RBC2 发送移交通告信息，并停止向RBC2 请求进路信息，也丢弃RBC2 发送的进路信息；如果RBC1 先收到RBC2 列车接管信息，则认为移交结束。

9)当列车最小安全末端通过移交执行应答器组，车载设备向RBC1 发送基于该应答器组的位置报告。RBC1 接收到位置报告后，将向车载设备发送消息终止通信会话。

2 短距离RBC移交需求

根据《CTCS-3 级列控系统总体技术规范》（QCR661-2018）、《高速铁路设计规范》（TB10621-2014）相 关 要 求，RBC 移交边界应设置在闭塞分区分界点处。但在枢纽地区受制线路条件，分属两套RBC 的两个车站或两个车场，联络线上无区间通过信号机（标志牌），是无法实现正常的RBC 移交。如图2 所示，A 站属于RBC1、CTC1、TSRS1 控制，B 站、C 站（含线路所）属于RBC2、CTC2、TSRS2 控制，线路所纳入C 站联锁控制，A 站与C 站管辖的线路所间联络线无区间标志牌。为解决跨线运行的互联互通，目前采用从A 站运行至线路所时，先C3 →C2 等级转换，运行至线路所后再以C2 →C3等级转换的方式进行过渡。反之亦然。一般这种站型两端会采用大号码道岔连接，如图2 中102/104#道岔为42 号道岔。由于CTCS-2 级、CTCS-3 级列控系统控车曲线计算的差异，当等级转换点前方存在临时限速时，若等级转换点设置的不合适，会造成控车曲线速度的差异，从而影响列车正常运行。

3 具体方案研究

为解决存在临时限速时CTCS-2 级、CTCS-3 级列控系统控车曲线计算的差异，以图2 为例，在下行联络线F13 处、上行联络线F16 处虚拟信号机作为RBC1 与RBC2 分界，并在轨道电路区段边界F13、F16 处设置RBC 切换应答器组，如图3 所示。

A 站TCC 将SL8AG、SL8BG、SL6AG、SL6BG 以轨道区段为单位，将区段状态发送至A站CBI、CTC。A 站CBI 将SL8BG、SL6BG 区段状态发送至RBC1，C 站CBI 从A 站CBI 获得SL8AG、SL6AG 区段状态后发送至RBC2。

当A 站至XZ1、XZ4 存在临时限速，对于C2系统来讲，由TSRS1 将限速发送至A 站TCC，并将限速转发至TSRS2，由TSRS2 发送至C 站TCC。对于CTCS-3 系统来讲，TSRS1 将A 站至F13/F16 的 限 速 发 送 至RBC1，将F13 至XZ1、F16 至XZ4 间限速转发至TSRS2，由TSRS2 将限速发送至RBC2。

图2 等级转换代替实现RBC移交示意图Fig.2 Schematic diagram of level transition instead of RBC handover realization

图3 分割点处RBC移交示意图Fig.3 Schematic diagram of RBC handover at the cut point

4 风险分析

以下行联络线为例，从RBC 角度将联络线分成两个闭塞分区，但A 站与线路所的集中区位于线路所XZ1 信号机，从TCC、CBI 角度仍为一个闭塞分区，即只有SL8BG、SL8AG 区段均空闲时，A 站才能向线路所方向办理发车进路，且SL8BG、SL8AG 轨道电路发码相同。

当列车运行至SL8AG 时，断开与RBC1 的链接由RBC2 控车，由于联锁无法再次办理进路，所以后续列车无法再次进入联络线，无安全风险。

当列车越过A 站出站信号机后，SL8AG 区段故障，RBC 会控制列车停在F13 虚拟信号机前，且由于SL8AG 占用，SL8BG 发JC 码，CTCS-2 等级在后台会输出紧急制动（HU 码变JC 码）或常用制动（允许码变JC 码），根据《CTCS-3 级ATP 行车许可结合轨道电路信息暂行技术条件》（TJ/DW200-2018），C3 车载也会产生制动，无安全风险。

5 仿真试验

以下行联络线正向为例，选取如下场景，在实验室对该方案进行仿真。

1）A 站办理直进直出通过进路，线路所XZ1红灯。

2）A 站办理直进直出通过进路，线路所XZ1开放，无限速。

3）A 站办理直进直出通过进路，线路所XZ1开放，线路所侧向区设置临时45 km/h 限速。

4）A 站办理直进直出通过进路，线路所XZ1红灯，SL8BG 设置45 km/h 临时限速。

5）A 站办理直进直出通过进路，线路所XZ1红灯，SL8AG 设置45 km/h 临时限速。

6）A 站办理直进直出通过进路，线路所XZ1开放，SL8AG 设置45 km/h 临时限速。

7）A 站办理直进经102/104#道岔侧向弯出通过进路，线路所XZ1 红灯。

8）A 站办理直进经102/104#道岔侧向弯出通过进路，线路所XZ1 开放，无限速。

9）A 站办理直进经102/104#道岔侧向弯出通过进路，线路所XZ1 开放，线路所侧向区设置临时45 km/h 限速。

10）A 站办理直进经102/104#道岔侧向弯出通过进路，线路所XZ1 红灯，A 站侧向区设置45 km/h 临时限速。

11）A 站办理直进经102/104#道岔侧向弯出通过进路，线路所XZ1 红灯，SL8AG 设置45 km/h临时限速。

12）A 站办理直进经102/104#道岔侧向弯出通过进路，线路所XZ1 开放，SL8AG 设置45 km/h临时限速。

13）A 站股道停车，单办理发车进路。

14）A 站办理发车进路后，列车越过出站信号机，占用SL8AG。

下行联络线反向，上行联络线正反向按上述原则选取测试案例。

各种案例在实验室均通过测试，结果表明该RBC 移交方案可行。

需要注意的是：1）该方案不能运用于标准区间闭塞分区内的轨道电路分割点处，因无联锁进路的安全保证，RBC 向后续列车发送的行车许可存在冒过防护该闭塞分区红灯的可能，即允许两个车同进入一个闭塞分区。这是国内铁路技术管理规程所不能容许的；2）A 站出站信号机距离RBC 移交边界应满足车载呼叫接受RBC 的要求。

6 总结

本文通过分析RBC 移交流程及枢纽地区的特殊地理场景，并结合CTCS-3 级、CTCS-2 级列控系统控车曲线处理的不同，对非闭塞分区处RBC 移交设计方案进行研究，并在实验室通过了仿真测试，根据仿真结果提出限制条件，为今后规范修订提供参考和借鉴。