南昆铁路百色高速场车机联控解决方案

陈家斌

（中国铁路南宁局集团有限公司南宁电务段工程师，广西南宁 530000）

0 引言

南昆客运专线（以下简称南昆客专）东起广西自治区首府南宁站，经广西百色市、云南省文山州、红河州、玉溪市，最后到达昆明南站，旅客列车设计车速为250 km/h。2016年12月南昆客专全线开通运营，与既有南昆线在百色站交汇，南昆客专引入百色高速场，既有南昆线引入百色普速场。由于南昆客专在南宁至百色段设置客运站的地域已涵盖了既有南昆线的客运站点，为既有南昆线南宁至百色段货运能力的释放创造了条件。因此，运输部分将既有南昆线南宁至百色段运行的普速客车调整至南昆客专运行。

1 百色高速场车机联控问题的出现

为实现既有南昆线和南昆客专的互通，在百色站昆明端修建了客车联络线。既有南昆线由昆明往南宁方向（以下称上行方向）的普速客车须通过客车联络线进入百色高速场之后，才能经南昆客专运行至南宁，而由南宁往昆明方向（以下称下行方向）的普速客车经南昆客专到达百色高速场后，需通过客车联络线进入既有南昆线运行至昆明。由于地形的原因，客车联络线中间有一段线路位于隧道内。而客车联络线属于南昆客专工程范畴，根据中国铁路总公司《铁路工程设计措施优化指导意见》（铁总建设〔2013〕103号）的第二十三条的要求“：新建改建铁路无线通信全部采用GSM-R数字移动通信系统。”，同时也为了节省工程投资，隧道内只做了GSM-R系统弱场的覆盖，而未做450 MHz无线列调系统弱场的覆盖。因此，无线列调和GSM-R系统的通信模式转换点就选在了客车联络线的昆明端隧道口附近，如图1所示。

图1 百色客车联络线

由于百色高速场未设置450 MHz无线列调车站台，而通信模式转换点距离百色站高速场只有2.5 km，列车司机在此完成通信模式转换和GSM-R车次功能号注册等操作后，普速列车已经进入到百色高速场站内的股道，从而无法做到在进入百色高速场之前完成车机联控，存在重大安全隐患。

而下行方向的普速列车，在出站之前已经通过GSM-R系统完成了车机联控，运行至通信模式转换点则切换至无线列调系统，不存在上述问题。因此，如何确保上行方向的普速列车进入百色高速场站内之前完成车机联控，则是需要解决的重要问题。

2 百色高速场车机联控问题的分析

通过分析，可以知道导致既有南昆线上行方向的普速客车与百色高速场无法完成车机联控的问题关键在于通信模式转换的时机。在无线列调和GSM-R两种通信方式只能二者取其一的情况下，从技术的角度，只能通过以下两种途径解决车机联控的问题。

（1）延伸GSM-R网络信号覆盖范围至既有南昆线，以确保有足够的时间完成通信模式转换、GSM-R车次功能号注册及车机联控。

（2）补强客车联络线450 MHz无线列调系统信号覆盖，确保上行普速客车在进行通信模式转换之前完成车机联控。

由于既有南昆线不属于南昆客专的工程范围，采取延伸GSM-R网络信号来覆盖既有南昆线的方案属于超范围施工，不符合工程建设流程。因此，只能采取（2）所述方案，对既有的450 MHz无线列调系统进行改造，以确保上行普速客车在进行通信模式转换之前与百色高速场完成车机联控。

3 具体实施方案

3.1 既有无线列调现状调查

通过对百色站及既有南昆线区间450 MHz无线列调系统进行现场调查，得知由于地形的原因，为了保证区间无线列调场强的有效覆盖，百色普速场往昆明方向的区间设置了3台无线列调中继器，与百色普速场的无线列调车站台相串接，分别标为41#，42#和43#，并且41#中继器靠近通信模式转换点，如图2所示。

若要实现普速列车在450 MHz无线列调区段与百色高速场的车机联控，前提条件是必须在百色高速场安装1台与百色普速场相同的450 MHz无线列调车站台和天馈系统。

3.2 方案实施及试验

由于百色普速场和百色高速场的通信机械室距离很近，就在百色高速场通信增加了1台无线列调车站台，并利用百色普速场既有的通信铁塔安装了1套无线列调天馈系统，将控制盒引入百色高速场车站运转室。

图2 百色站及既有南昆线区间无线列调系统现状

通过携带无线场强测试仪器和机车综合无线通信设备到通信模式转换点附近进行通话试验，发现由于距离和地形的原因，机车综合无线通信设备无法与百色高速场的无线列调车站台进行通话，车机联控依然无法实现。

3.3 方案的改进和验证

通过对百色站及既有南昆线区间450 MHz无线列调系统现状进一步分析，并且组织无线列调车站台设备厂商的技术人员进行研究，最终决定采用百色高速场和普速场无线列调车站台共享同一套区间中继设备的方案。

该方案主要是对百色普速场往昆明方向的41#中继器进行改造，将其原来接口板的接口数量由2路增加至3路，以满足41#中继器同时具备接入百色高速场和普速场的条件。利用百色高速场和普速场之间的0.9 mm线径的对称电缆，将百色高速场的无线列调车站台与41#中继器对接，其余中继器不做任何改动，如图3所示。

通过现场呼叫试验，当上行普速客车在41#至43#无线列调中继器覆盖范围内呼叫车站时，百色高速场和普速场的无线列调车站台均能够接收到呼叫信号，相对应的车站值班员可以根据司机所呼叫的对象进行应答，而未被呼叫的值班员则不需应答。

经过反复试验和验证，证明了通过这个技术方案，上行普速客车完全可以在450 MHz无线列调系统覆盖区段完成与百色高速场的车机联控后，再将通信模式转换成GSM-R进入百色高速场站内，从而为铁路运输安全提供了有力的通信保障。

图3 区间无线列调中继器改造完成后设备连接

4 结论

铁路建设过程中，不同等级和不同通信模式的铁路之间的互通交汇，会导致通信模式转换影响铁路运输安全的问题。通过对既有南昆线上行普速客车与百色高速场之间车机联控的问题进行分析，提出了共享区间无线列调中继器的方案，并加以优化和调整，再通过现场的试验和验证，证明了方案的可行性，取得了比较理想的效果。

［1］GSM-R与无线列调共存区域列车无线通信方案研究［J］.刘立海.铁路通信信号工程技术.2011（1）：28-32，36.

［2］光纤直放站在既有无线列调系统改造工程中的应用［J］.李玲姣.科技资讯.2010（10）：32，35.

［3］无线列调系统中弱场强区解决方案［J］.张育萍.铁道通信信号.2009（10）：55-57.