京包客专呼台段CTCS-2贯通方案研究

刘 宏

(中国铁路呼和浩特局集团有限公司电务部，呼和浩特 010057)

1 概述

京包客专呼和局管内由新建张呼客专、呼包线（呼和浩特东-台阁牧段）、集包线（台阁牧—包头段）组成。集包线台阁牧（不含）至包头段为CTCS-2（简称C2）级列控系统，2015年1月开始运营动车组列车，目前动车组和普速客车混跑；呼包线（呼和浩特东—台阁牧段）为CTCS-0（简称C0）级列控系统，仅运行动车组列车；台阁牧至6号中继站间设置C0/C2级间转换点；新建张呼客专为C2级列控系统。列控系统设置情况如图1所示。

新建张呼客专呼和浩特东至乌兰察布段为C2级列控系统，2017年8月3日开通运营。为实现全线列控系统制式统一，避免动车组控车模式频繁切换，满足新建张呼客专乌兰察布至呼和浩特东开通时同步实现京包客专全线C2级列控系统贯通，需要在张呼客专呼和浩特东至乌兰察布段开通前将台阁牧至呼和浩特东段C0级列控系统改造为C2级列控系统，同时拆除台阁牧至6号中继站间的级间转换点。

2 主要工作量及难点

2.1 主要工作量

图1 京包客专列控系统设置情况Fig.1 The layout of the Train Control System of Jing-Bao passenger dedicated line

更换台阁牧、6号中继站列控中心（简称TCC）软件，更换临时限速服务器（简称TSRS）软件，拆除应答器18台，新设应答器6台，调整应答器位置2台。

2.2 联调联试主要内容

运用一组动车组进行呼和浩特东至察素齐II场4站间48个序列和6类场景的验证。

2.3 主要难点

由于是既有线，没有足够的时间一次性完成联调联试，需要在每次联调联试结束后将相关软件及应答器恢复为既有状态。呼和浩特东至台阁牧段每天有8对动车组运行，台阁牧至包头段每天有8对动车和30对普速客车运行，施工“天窗”只有3 h，如果在每个天窗内更换软件、应答器，再恢复软件、应答器，则有效的联调联试时间不足90 min，需要较多的施工天窗进行联调联试，且频繁更换软件及应答器风险较大。

3 方案研究

3.1 方案研究

方案一：在施工天窗点内更换软件、数据进行联调联试。

连续申请多个施工天窗，在施工天窗内更换台阁牧站、6号中继站TCC软件和TSRS软件，台阁牧至6号中继站区间更换应答器，更换完成后进行信号系统联调联试，每次施工天窗点毕前将软件、数据、应答器恢复为既有状态。

该方案优点：不影响正常运输秩序。

该方案缺点：每个施工天窗内均需更换TCC软件、TSRS软件及应答器2次，频繁更换软件、应答器存在较大的安全风险，且缩短了联调联试试验时间。因此，需多个天窗进行试验，这样又反过来造成软件、数据的多次更换，增大施工安全风险。

方案二：运营动车组在察素齐站停车，人工转换控车模式。

第一个施工天窗内更换台阁牧站、6号中继站的TCC软件和TSRS软件，台阁牧至6号中继站区间更换应答器，联调联试结束时的最后一个施工天窗内点毕前将软件、应答器恢复为既有状态，这期间需调整动车组控车方式。上、下行动车组列车在察素齐站停车后，调度所下达调度命令，由司机人工切换控车模式，完成C2/C0、C0/C2切换。

该方案优点：联调联试期间只需要更换TCC、TSRS软件和应答器2次，更换次数少、施工安全风险较小。

该方案缺点：对运输组织影响较大，联调联试期间需要所有动车组列车在察素齐站停车进行人工转换控车模式，并且每次转换模式均需调度人员发布调度命令，同时还会造成所有运行动车组列车晚点近10 min。

方案三：动车组全线采用LKJ模式控车。

第一个施工天窗内更换台阁牧站、6号中继站的TCC软件和TSRS软件，台阁牧至6号中继站区间更换应答器，联调联试结束时的最后一个施工天窗内点毕前将软件、数据、应答器恢复为既有状态。联调联试期间调整动车组控车方式，动车组全线按LKJ模式控车。

该方案优点：联调联试期间只需要更换TCC、TSRS软件和应答器2次，更换次数少、施工安全风险较小，同时司机不需频繁切换动车组控车模式，调度所无需频繁下令，安全风险较小。

该方案缺点：对运输组织影响最大，联调联试期间所有动车组列车都会晚点近20 min。

方案四：软件一次更换到位，联调联试施工天窗点内只更换部分应答器数据。

在联调联试前进行一次封锁，将台阁牧、6号中继站TCC软件以及TSRS软件更换为C2贯通后的新版软件。台阁牧至6号中继站区间应答器按照C2贯通后的情形布置，上行拆除B5090、B5092、B5094、B5096、B5182应答器组，增设B5104、B5128应答器组；下行拆除B5091、B5097、B5099应答器组，增设B5119应答器组，调整B5093应答器组位置，如图2、3所示。日常行车时，将等级转换报文写入特定的3组连续区间应答器中，以满足正常运营C0/C2级间转换需要；联调联试时只需将写有等级转换报文的应答器更换报文即可，上下行共需更换6台应答器。

图2 C2贯通前台阁牧至中继6区间应答器布置Fig.2 Schematic diagram of balises layout from Taigemu to relay 6 section before CTCS-2 through

图3 C2贯通后台阁牧至中继6区间应答器修改布置Fig.3 Schematic diagram of modified layout of balises from Taigemu to relay 6 section after CTCS-2 through

该方案优点：软件和应答器一次更换到位，每次联调联试只需要更换6台应答器报文，极大地降低了更换软件、数据过程中错换、漏换的风险，同时该方案不需调整动车组列车控车模式。

该方案缺点：由于设置临时C0/C2级间转换点的位置向包头方向（高速方向）移动2 km，对动车组运行时分有小于1 min的影响。

3.2 方案确定

通过对上述4个方案的优缺点进行比较，方案四虽然对动车组运行时分有小于1 min的影响，但在动车组实际运行中可以忽略，最终确定采用方案四。

4 方案实施

日常行车时，上行在B5104、B5118、B5128应答器报文中增加级间转换报文（ETCS-41包），下行在B5093、B5105、B5119应答器报文中增加级间转换报文（ETCS-41包），以满足日常的动车组运营需求。联调联试时，将上述6组不含级间转换功能的应答器报文提前写入备用应答器中，在联调联试施工天窗给点后安排6组人员更换上述6组应答器，点毕前恢复。

方案实施过程中，每次更换应答器组仅需10 min，48个测试序列仅用5个施工“天窗”完成，期间未发生数据错误或施工延点问题。

5 结束语

地面列控系统的各组成部分相互联系、相互影响，所以涉及既有线列控系统改造的工程需要对方案进行反复的研究、细化，以达到兼顾安全、运输与工程的目的。