尽头式车站列控系统解决方案研究_王东.pdf

2023 年 2 月第 59 卷 第 2 期铁 道 通 信 信 号Railway Signalling&CommunicationFebruary 2023Vol.59 No.2尽头式车站列控系统解决方案研究王东，高亮，吴庆鹏，史雅男摘 要：为满足尽头式车站股道上动车组各种列控车载设备正常控制停车的需要，对尽头式车站应答器、信号机、停车标位置和相关数据/参数的设置进行分析，提出满足运输需求、保障安全的列控系统可行性方案；同时对实施过程中引发的相关问题进行深入剖析并逐一解决，为现场工程实施和设备改造提供有益的参考，为后续国铁集团标准修改完善提供借鉴。关键词：列控系统；尽头式车站；停车标；应答器；轨道电路中图分类号：U284.48 文献标识码：A Research on the Solution to the Problem of Train Control System in Line-end StationWANG Dong,GAO Liang,WU Qingpeng,SHI YananAbstract：In order to realize the parking demands of multiple types of EMUs control equipment at the line-end station,through the analysis of the location of the balise,the signal machine and the stopping sign at the line-end station,a feasible plan for the train control system to meet the transportation requirements and ensure safety is proposed.Meanwhile,the relevant problems are analyzed in depth and be solved one by one,providing a useful reference for on-site engineering implementation and equipment renovation,giving a model for the subsequent revision and improvement of the standards of China Railway Group Co.LTD.Key words：Train control system；Line-end station；Parking sign；Balise；Track circuit尽头式车站一般为大型客运的始发终到站，受铺轨、接触网立柱、车载设备安全防护距离等因素制约，动车组停车标设置位置往往距股道尽头较远。若现场再叠加其他因素，如尽头式车站为CTCS-3等级、车站站房在股道尽头侧、站内未实现电码化等，则相关问题愈加突显。旅客进出站走行距离会相应增加，影响旅客舒适度和满意度；同时为避免旅客上下车人流对冲，在运输组织上需延长列车到达和折返发车的时间间隔，影响动车组利用率，降低了运输效率。为此，本文对管内2处尽头式车站王东：中国铁路北京局集团有限公司工电检测所 高级工程师 100860 北京高亮：中国铁路北京局集团有限公司工电检测所 高级工程师 100860 北京吴庆鹏：中国铁路北京局集团有限公司工电检测所 高级工程师 100860 北京史雅男：中国铁路北京局集团有限公司工电检测所 高级工程师 100860 北京收稿日期：2022-03-21DOI：10.13879/j.issn.1000-7458.2023-02.22089扫码浏览下载13铁道通信信号 2023年第59卷第2期进行深入研究，提出满足运输需求、保障安全的解决方案，为全路同类型情况提供借鉴和参考。1规范要求1.1尽头式车站应答器设置原则列控系统应答器应用原则（TB 34842017）1和列控系统应答器应用技术条件（Q/CR 7692020）2均对尽头式车站应答器设置进行了规定，下面以图1所示站场为例进行简单说明。1）在尽头站分别设置A、B、C点应答器组。A点应答器组数据描述停车点一般为出站信号机，对于B点至出站信号机（或调车信号机）的速度描述为15 km/h，将C点应答器的链接反应设置为紧急制动1。2）距尽头式出站信号机150 m处设置B点无源应答器组，其设置及数据描述应满足列车能越过原A点应答器组获得的控制停车点，以15 km/h速度继续前行并到达停车标2。3）股道末端合理位置设置C点绝对停车无源应答器组，该应答器组距滑动挡车器不宜小于35 m，应包含目视行车危险、绝对停车、调车危险等信息包。1.2安全保护距离要求按照 CTCS-2 级列控车载设备技术条件（TB 35292018）3，车载设备站内安全保护距离最小为 60 m；CTCS-3级车载在站内停车时，安全防护距离经实时计算获得，大约为3040 m。1.3其他要求1）安全余量。动车组停车标一般设置在距尽头式出站信号机60 m，并考虑增加一定停车余量的位置；停车余量应包含停车标距车头余量、司机停车误差和测速测距误差，一般取1015 m。2）虚拟数据。对于CTCS-3级车站，CTCS-3级车载通过接收无线闭塞中心RBC发送的移动授权控制列车停车，尽头式车站移动授权的终点为尽头出站信号机（CTCS-3级无虚拟数据），该情况相 对 CTCS-2 等 级 的 尽 头 式 车 站 更 加 不 利；CTCS-2等级的尽头式车站在理论上可以通过B点应答器的虚拟数据控制列车在任何理想位置停车。2车站A设计方案2.1原设计方案某尽头式车站 A 采用 CTCS3+ATO 列控系统，相关设备位置示意见图2。站房设置在股道尽头侧距站台边缘25 m，滑动挡车器距离固定车挡15 m，固定车挡距离站台边缘15 m。按照要求设置A、B、C点应答器组，其中尽头信号机距离滑动挡车器5 m，C点应答器距滑动挡车器35 m，B点应答器距滑动挡车器150 m，停车标距离尽头信号机72 m。2.2新方案因站房设置在股道的尽头，旅客需沿站台走行进出车站。由图 2 可知，动车组停车标距站台边缘约 107 m，自站房到长编动车组最远车厢门距离约 550 m，旅客进站乘车时走行距离远，且上下车旅客在站台形成客流对冲，容易出现聚集拥挤和跌落站台的人身安全风险。为缩短旅客进出站走行距离，方便客运组织，提高旅客乘车舒适度及满意度，考虑对尽头站停车标设置位置进行优化。2.2.1尽头信号机位置优化固 定 车 挡 允 许 车 辆 撞 击 速 度 一 般 为 1525 km/h。经计算及综合分析，当冒进停车标撞击车挡的速度在10 km/h以下时，车挡允许撞击速度大于列车撞击速度，可仅设置固定式车挡。为取消既有滑动挡车器，只需将动车组停车速度降低至XS3SIX3XIB点B点C点C点A点B点距信号机150 m35 m安全防护距离60 m停车余量图1 尽头式车站应答器及停车标设置示意14Railway Signalling&Communication Vol.59 No.2 202310 km/h即可4。按照该思路在紧邻站台边缘设置液压固定式车挡（其自身长度为2 m）。根据液压固定式车挡设置情况，尽头信号机移设至液压固定式车挡前方0.5 m处，并设置尽头式绝缘节。2.2.2B点应答器速度优化距离液压固定式车挡（与尽头信号机位置基本相同）150 m处设置B点应答器组，组间距按5 m设置。为进一步缩短停车标与站台边缘距离，按照让动车组在股道低速前行的思路，将B点应答器组速度优化为10 km/h。进站应答器组（A点应答器组）报文对于B点至液压固定式车挡的速度描述为10 km/h，维持C点应答器组的紧急制动链接反应。2.2.3C点应答器组位置优化按照TB 34842017要求，原方案中C点应答器组距滑动挡车器35 m，距尽头信号机30 m。为进一步优化停车标设置位置，缩短停车标与站台边缘距离，通过现场动态试验，特殊情况下动车组到达C点应答器组速度不大于5 km/h，为此确定在距液压固定式车挡27 m处设置C点应答器组，同时C点应答器组间距参考调车防护系统标准按3 m进行优化设置，C点应答器组依然按照规定发送目视行车危险、绝对停车、调车危险等信息包。2.2.4B点应答器虚拟数据为进一步压缩停车余量，将司机停车余量由8 m优化为2 m，即停车时车头距C点应答器组距离为2 m。考虑各局司机操作习惯不同，将停车标距车头距离由原4 m适度放宽至5 m，则停车标距站台边缘距离为2+27+3+2+5=39 m。受车载设备安全保护距离最大为60 m的制约，只有采用虚拟数据动车组才能停靠在停车标位置。目前车头距尽头信号机的距离为27+3+2=32 m，初步计算虚拟数据为60-32=28 m。考虑测速、测距误差等因素，B点应答器组按配置30 m虚拟数据设置，现场实施时可根据实际适当修改，以控制动车组到达C点应答器组速度不大于5 km/h。另外为满足 ATO 动车组停车需求，根据停车标位置、B点应答器位置变化，同步移设股道精确定位应答器组。在车站咽喉区布置维持不变的基础上，经优化后，停车标距站台边缘 39 m，见图 3，与原设计107 m相比缩短了68 m。2.3新方案实施问题及解决措施新方案在现场实施后，电务持续对各种型号列控车载设备进行跟踪和分析，又发现了2个问题：一是部分CTCS-3级动车组欠标，无法准确停到停车标位置；二是ATO控车时，停车后无法实现自动开车门。2.3.1对标问题与RBC软件优化各种车载设备为保障安全预留的安全余量长度存在差异。通过研究安全余量计算方式，发现与ETCS-5 信息包描述的应答器安装误差有较大关系。综合考虑车载软件短期内无法优化、现场对精确定位应答器安装位置精度控制高、CTCS-13（停车位置信息包）中Q_SCALE距离长度的分辨率为10 cm等因素，对RBC软件进行了优化。将CTCS-3级消息中ETCS-5信息包对股道内2组精确定位应答器的安装误差参数Q_LOCACC由7 m调整为2 m5。调整后车载设备对标问题得S22G2S15 m1G2站台长度550 m15 m15 m尽头信号机滑动挡车器固定车档尽头站台边缘30 m车载安全防护距离60 m5 m应答器组间距停车标距车头4 m司机停车余量长编动车组动车组停车位置动车组停车标距尽头站台边缘107 m8 m4 m站房距站台边缘站房25 mX2X12G11G1B点应答器组C点应答器组图2 尽头式车站A原相关设备位置示意15铁道通信信号 2023年第59卷第2期到有效解决。2.3.2ATO无法自动开门问题与CTC参数优化新方案中由于B点速度降为10 km/h，列车进入股道对标过程中车速较低，导致列车在股道内运行时间增长。目前CTC判断列车停稳采用的是列车完全进入股道后延时90 s，此为一个经验值，一旦判断列车停稳后，CTC不再给ATO列车更新运行计划，ATO持续60 s未收到运行计划更新，则判定原运行计划无效。车站 A 实施新方案后，ATO列车自完全进入股道，到运行超过150 s依然未能到达停车标位置，未能停车，进而出现车载判断原计划无效，就会出现无法自动开车门的问题。为此将CTC停车时分适当延长，由原来的90 s改为150 s（根据现场测算），问题得到解决。同时考虑CTC该项改动的影响，对现有运行图进行了稍许优化。3车站B设计方案3.1原设计方案某 尽 头 式 车 站 B 为 既 有 车 站，前 期 为CTCS-0 级区段，为满足动车组接入需要，进行了 CTCS-2级改造，增加了列控中心对应答器的控制。因股道前期一直未实施电码化，本次继续维持不变。参照 TB 34842017 标准，在车站 B增加了 A、B、C 点应答器组，其中 C 点应答器设置距离固定车挡 35 m，B点应答器距离固定车挡 150 m。因股道长度满