杭紹臺高鐵引入杭甬客專RBC切換方案研究

鄒 楓

新建杭州經紹興至臺州鐵路紹興北至溫嶺段（以下簡稱“杭紹臺高鐵”）位于浙江省中東部，線路由杭雨客專紹興北站北側杭紹臺車場接出，跨至杭雨客專南側，經紹興市越城、上虞、嵊州、新昌和臺州市天臺、臨海、椒江、路橋、溫嶺等縣市區，引入既有杭深鐵路溫嶺站，線路全長226.369 km。新建杭紹臺高鐵和既有杭雨客專速度目標值均為350 km/h，均采用CTCS-3 級列車運行控制系統。既有紹興北杭雨場由杭雨客專RBC2 管轄。

杭紹臺高鐵新建杭紹臺與杭雨客專上、下行聯絡線，與既有紹興北杭雨場接軌。因為聯絡線銜接的既有紹興北杭雨場和新建的杭紹臺高鐵鏡湖線路所為不同RBC 管轄的C3 車站，所以需要在適當的位置實現既有杭雨RBC 和杭紹臺高鐵RBC 的自動切換。本文主要研究該RBC 切換方案，尋求對既有信號系統設備改造小、有利于后期運營維護的最優方案。

1 RBC切換過程分析

1.1 既有紹興北杭甬場設計概況

既有杭雨客專由杭州東站至寧波站，共設7 個車站。紹興北站為其中的一個中間站，調度區劃由杭雨列調臺管轄，臨時限速命令由杭雨客專臨時限速服務器下達，RBC 由杭雨客專RBC2 管轄。杭雨客專的RBC管轄示意圖見圖1。

圖1 既有杭甬客專RBC管轄示意圖

1.2 杭甬客專與杭紹臺高鐵RBC移交

根據《無線閉塞中心設備技術規范》（Q/CR 715-2019） 要求，RBC 應采用 RBC 與 RBC 直接通信的方式實現不同RBC 間的移交［1］。以杭紹臺高鐵引入杭雨客專為例，若裝載CTCS-3級列控系統的復興號列車由杭雨客專通過聯絡線向杭紹臺高鐵線路發車，在區間適當位置需設置RBC 切換預告應答器組（RBC 間可實現通信的情況下可取消）和RBC 切換執行應答器組。RBC 切換過程中，杭雨客專RBC2 向杭紹臺RBC1 發送請求進路、車載設備ID、列車數據等信息；杭紹臺RBC1 向杭雨客專RBC2 發送進路信息、列車控制權通報信息等。既有杭雨RBC2 與杭紹臺RBC1 切換示意圖見圖2。

圖2 既有杭甬RBC2與杭紹臺RBC1切換示意圖

1.3 RBC切換限制因素

根據《鐵路信號設計規范》（TB 10007—2017）要求：“相鄰RBC 切換位置設置于區間閉塞分區分界處”［2］。RBC 生成的行車許可必須以閉塞分區為基本單元。因此若聯絡線長度太短、電分相設置位置無法調整，無法設置區間信號點，將導致相鄰RBC之間無法實現自動切換［3］。

RBC 切換還應避開GSM-R 網絡的MSC 或BSC 的切換區，避免因為MSC 或BSC 切換的原因導致RBC切換失?。?-5］。

2 杭紹臺高鐵引入杭甬客專RBC 切換方案分析

杭紹臺高鐵通過聯絡線引入既有紹興北杭雨場，接軌示意圖見圖3。

圖3 杭紹臺高鐵與杭甬客專接軌示意圖

連接既有紹興北杭雨場和新建杭紹臺高鐵鏡湖線路所的上、下行聯絡線長度分別為2.685 km和2.689 km，并且在上、下行聯絡線大約中間位置均設置有接觸網電分相，里程分別為LSDK1+704，LXDK1+373。受限于聯絡線長度和接觸網電分相設置位置，新建杭紹臺與杭雨客專上、下行聯絡線區間無法設置信號點，造成杭紹臺高鐵RBC 設備與相鄰的杭雨客專RBC 設備無法在聯絡線上實現自動切換［6-7］。為此提出以下方案。

方案1：新建紹興北杭紹臺場、鏡湖線路所納入既有杭雨客專RBC2 管轄，調度區劃設置與RBC管轄保持一致。

1）調度區劃。雖然紹興北杭紹臺場和鏡湖線路所為杭紹臺高鐵新建車站，但為了使調度區劃與RBC 管轄保持一致，將紹興北杭紹臺場和鏡湖線路所，包括杭紹臺與杭雨客專上、下行聯絡線，均納入既有杭雨調度臺統一指揮。鏡湖線路所（不含）至溫嶺杭紹臺場（含溫嶺動車存車場）納入新建杭紹臺調度臺統一指揮。調度臺分界在鏡湖線路所上行進站信號機S/SF 處。具體調度區劃分見圖4。

圖4 方案1調度區劃

2）臨時限速服務器管轄。杭紹臺高鐵新設1 套臨時限速服務器管轄鏡湖線路所（不含）至溫嶺站杭紹臺場（含溫嶺存車場）。杭紹臺高鐵引入杭雨客專后，杭雨客專臨時限速服務器需結合杭紹臺引入進行軟件修改，將紹興北杭紹臺場和鏡湖線路所納入杭雨臨時限速服務器管轄，新建紹興北杭紹臺場及鏡湖線路所臨時限速命令由既有杭雨TSRS下達。

3）RBC 管轄。因為聯絡線上無法設置區間信號點，所以將新建的紹興北杭紹臺場與鏡湖線路所包括上、下行聯絡線，納入既有杭雨客專RBC2管轄，杭雨RBC2 與杭紹臺RBC1 在杭紹臺高鐵的鏡湖線路所與中繼1 的區間適當位置進行RBC 切換［8-9］。RBC管轄示意見圖5。

圖5 方案1 RBC管轄示意

方案1 對既有杭雨RBC2 改動較大，杭雨RBC2 管轄范圍需增加1 個車站和1 個線路所，及連接線路所和既有車站的上、下行聯絡線。該方案可行的前提條件，必須保證既有杭雨RBC2控車容量能滿足要求。

通過圖1 可知，既有杭雨RBC2 管轄紹興北杭雨場（6 股道）、紹興東站（4 股道）和余姚北站（6 股道）3 個車站和7 個信號中繼站，既有杭雨客專RBC2的控車數量T可表示為

本文中T股=14，Li為 122 km，Di取 15 km，TRBC-RBC=2，TC2/C3=0，T其他=0，則既有杭雨客專RBC2的控車數量T計算結果為29列。

如采用方案1，將紹興北杭紹臺場與鏡湖線路所及上、下行聯絡線納入既有杭雨客專RBC2管轄，既有杭雨客專RBC2 的控車數量T計算結果為36 列。由于既有杭雨客專RBC2 采用RBCTH 型無線閉塞中心，每套RBC 能同時管理60 列已注冊列車，所以，既有杭雨客專RBC2 有余量管轄紹興北杭紹臺場與鏡湖線路所，方案可行。

方案2：將新建紹興北杭紹臺場、鏡湖線路所納入既有杭雨客專RBC2 管轄，調度區劃設置與RBC管轄不一致。

1）調度區劃。為便于后期運營維護，將新建紹興北杭紹臺場（含）至溫嶺杭紹臺場（含溫嶺動車存車場）納入新建杭紹臺調度臺統一指揮。杭雨調度臺與杭紹臺調度臺分界為紹興北杭雨場上行進站信號機SS/SSF 處，調度區劃見圖6。

圖6 方案2調度區劃

2）臨時限速服務器管轄。杭紹臺高鐵新設1套臨時限速服務器，管轄紹興北杭紹臺場至溫嶺杭紹臺場（含溫嶺動車存車場）及杭紹臺與杭雨客專上、下行聯絡線臨時限速。杭紹臺TSRS 與杭雨TSRS1管轄分界在既有紹興北杭雨場上行進站信號機SS/SSF處。

3） RBC 管轄。管轄范圍同方案1，杭雨RBC2 與杭紹臺RBC1 在杭紹臺高鐵鏡湖線路所與中繼1 間進行切換。杭紹臺引入杭雨客專，修改既有杭雨RBC2，將紹興北杭紹臺場、鏡湖線路所及上、下行聯絡線納入既有杭雨RBC2 管轄范圍。

方案3：在杭紹臺與杭雨客專上、下行聯絡線上設置虛擬信號點，調度區劃設置與RBC 管轄保持一致。

1）調度區劃。設置同方案2。

2）臨時限速服務器管轄同方案2。

3）RBC 管轄。在杭紹臺與杭雨客專上行聯絡線F0014處設置虛擬信號點，作為上行聯絡線杭紹臺RBC1 與杭雨RBC2 的區間信號點分界（實際區間無該信號點）；聯絡線下行線F0013 處設置虛擬信號點，作為下行聯絡線杭紹臺RBC1 與杭雨RBC2 的區間信號點分界（實際區間無該信號點）。聯鎖和列控均按照此處有區間信號點邏輯處理。RBC管轄示意見圖7。

圖7 方案3 RBC管轄示意

鏡湖線路所列控中心將區段XS1LQBG、XS1LQAG、SS1LQAG、SS1LQBG 狀態以區間軌道電路區段為單位，發送給計算機聯鎖和調度集中CTC；由該線路所計算機聯鎖將區段XS1 LQAG、SS1LQBG 狀態發送給杭紹臺RBC1；并且該線路所計算機聯鎖還將XS1LQBG、SS1 LQAG 狀態發送給紹興北杭雨場計算機聯鎖，通過該聯鎖，將XS1LQBG、SS1LQAG 狀態發送給杭雨RBC2。

若辦理紹興北杭雨場向聯絡線發車進路時，當列車進入聯絡線，為了使聯鎖能持續發送SA（信號授權），需要進路鎖閉至XS1LQBG、SS1LQAG；同樣，若辦理鏡湖線路所向聯絡線發車進路時， 需要進路鎖閉至XS1LQAG、SS1LQBG。

以下行聯絡線為例，需要特殊處理的地方：下行聯絡線分為XS1LQBG 和XS1LQAG 區段，現場實際歸屬為一個閉塞分區，需要列控中心特殊處理碼序，將列控工程數據中的中間分割點修改設置為區間信號點；另外，為了避免聯絡線上同一閉塞分區內存在兩列車的情況出現，紹興北杭雨場與鏡湖線路所上、下行聯絡線之間，需采用自動站間閉塞方式行車。對于此處離去和接近區段的設置，計算機聯鎖需特殊處理。

如果想在聯絡線上實現杭雨RBC2 與杭紹臺RBC1 的成功切換，需滿足出站信號機至聯絡線上虛擬信號點的距離，大于列車按該區段線路允許速度運行40 s 的距離。杭紹臺與杭雨客專上、下行聯絡線設計的線路速度為120 km/h，則計算該距離約為1 333 m。假設列車在既有紹興北杭雨場5道停車后，再向聯絡線發車，出站信號機X5至虛擬區間信號點F0013之間距離僅有1 062 m，不滿足列車由杭雨RBC2 成功呼叫杭紹臺RBC1 的走行距離要求。如果要滿足列車成功呼叫接收RBC 的走行時間，那么聯絡線線路速度需降至95 km/h［10］。

方案1、2、3的優缺點比較見表1。

表1 方案優缺點比較

由表1 可見，方案1 對既有杭雨客專RBC2 及既有杭雨調度臺改造較大，增加上述設備的管轄范圍；方案2 對既有杭雨客專RBC2 改造較大，且調度臺管轄與RBC 管轄不一致，增加后期運營維護的難度；方案3 對既有信號系統設備尤其是RBC 設備的改造較小，無需增加既有杭雨客專RBC2 的管轄車站數量及線路長度，有利于工程實施；并且方案3 中RBC 管轄與調度臺及臨時限速管轄一致，有利于運營過程中調度命令及臨時限速命令的下達，當遠期紹興北往杭州方向杭紹臺高鐵二期開通后，杭紹臺高鐵全線將由杭紹臺一個調度臺管轄，更有利于后期的運營維護。因此推薦采用方案3。

3 結語

目前高速鐵路的建設存在為了節省工程投資，聯絡線修建一般較短，導致無法設置區間信號點的問題。若聯絡線銜接2 個RBC 管轄的車站，將無法實現2 個相鄰RBC 的自動切換。本文以新建杭紹臺高鐵引入既有杭雨客專的實際案例，研究提出在短聯絡線設置虛擬信號點，解決RBC 無法自動切換的方案，對短聯絡線上RBC 的切換方案具有較好的參考和借鑒意義。