西安站改CTCS-2级列控系统方案研究

刘淑敏

（中铁第一勘察设计院集团有限公司，工程师，陕西 西安 710043）

西安站改CTCS-2级列控系统方案研究

刘淑敏

（中铁第一勘察设计院集团有限公司，工程师，陕西 西安 710043）

针对枢纽内多条干线引入的大型客运站改造项目中，常规CTCS-2级列控系统方案很难实施的问题，详细阐述了西安站改CTCS-2级列控系统方案，重点介绍列控系统的临时限速命令控制方式、列控中心、轨道电路、应答器及LEU的设置原则。

枢纽；列控系统；限速控制；列控中心；应答器

10.13572/j.cnki.tdyy.2015.01.003

近年来，随着我国铁路的不断提速，CTCS-2级列控系统得到了广泛应用，主要面向于客运专线、城际铁路和提速干线。但针对枢纽内多条干线引入的大型客运站改造项目，常规CTCS-2级列控系统方案很难实施，需结合具体项目适应性改造以满足功能需求，提高行车效率。以下结合西安枢纽内列控系统的设置现状，具体研究西安站改列控系统设置方案。

1 枢纽内列控系统的设置现状

根据路网建设规划，郑西、西宝、西成、大西等客运专线引入西安枢纽新建西安北客运站，同时修建联络线引入既有西安站；枢纽内近期将形成西安和西安北两处主要客运站。枢纽内列控系统的设置如图1所示，其中与西安站、新建灞桥至西安三四线直接相关的为既有陇海线列控系统的设置情况。2009 年10月郑西客专引入西安站新建临潼东至窑村联络线按照CTCS-2级列控设计，并在既有陇海线窑村至西安段增设了CTCS-2级列控设备，包括西安站、西安东站、灞桥站车站列控中心及上下行进站口应答器、区间应答器、临潼东至窑村站间的C3/C2区段级间转换应答器和LEU等设备。2010年，西宝客专相关工程在三桥至西安北间按照CTCS-2级列控标准增设动车走行线，并在既有陇海线西安站至咸阳西段增设了CTCS-2级列控设备。

图1 枢纽内列控系统设置示意图

2 列控系统方案

2.1 列控方案及设置原则新建灞桥至西安三四线在灞桥东与陇海线贯通，改建既有陇海线在灞桥东与西康线贯通。为实现互联互通，新建三四线与既有陇海线技术标准一致，改建西安至灞桥既有陇海线与西康线技术标准一致。

根据西安铁路局规划西安将开行至华山的动车组，大西客专开通后和郑西客专将开行少部分动车组从临潼东下线运行至西安站，西安站改后西安至灞桥动车组均调整到新建三四线运行，既有陇海线仅开行普速列车。灞桥至西安三、四线采用CTCS-2级列控系统。

新建灞桥至西安三四线按照CTCS-2级列控设计，西安至灞桥陇海线不再设置CTCS-2级列控设备。

2.2 CTCS-2级列控系统构成CTCS-2级列控系统由临时限速服务器（TSRS）、列控中心（TCC）、ZPW-2000（UM）系列轨道电路、应答器和地面电子单元（LEU）以及相关的网络设备等地面设备和车载设备组成。地面设备和车载设备间的信息采用轨道电路加应答器的传输方式。

2.2.1 灞桥至西安三四线临时限速命令控制方式

已建成的郑西客专在西安北站设有临时限速服务器，其管辖范围至窑村站前一个闭塞分区。窑村至西安站方向的各车站临时限速命令由既有TDCS网络下达至各站列控中心。新设灞桥至西安三四线临时限速命令控制方式经研究设计了以下3个方案并进行了利弊对比。

方案1：将西安站、灞桥站纳入郑西临时限速服务器管辖。根据临时限速服务器管辖与调度台范围一致性的原则，结合《关于印发临时限速服务器技术规范暂行的通知》（铁运〔2012〕213号）文临时限速服务器系统设置要求，“每台TSRS连接一个CTC-TSRS接口服务器”，因此该方案需将西安站、灞桥站行车调度指挥完全纳入郑西线调度台管辖，陇海三四线与郑西客专在临潼东站实现安全数据网互联，同时在西安至西安西之间选择临时限速服务器与原TDCS的管辖范围分界点。由于西安站为既有陇海线大型客站，调度指挥属于西安调度所枢纽台管辖，根据西安枢纽调度台划分要求、结合西安枢纽铁路、城际铁路引入的调度区规划，将西安站纳入郑西客专调度台的方案不便于西安枢纽行车组织和调度管理。

方案2：在西安站新设一台枢纽地区临时限速服务器（TSRS），与既有枢纽调度台管辖范围一致。

西安既有枢纽调度台管辖车站有：窑村、灞桥、西安东、西安、西安西、三民村、三桥、黄家寨、咸阳，以上车站均设有CTCS-2级列控系统，其临时限速命令均由既有TDCS网络下达。新设枢纽地区临时限速服务器后，以上车站的临时限速命令由TDCS网络下达改为临时限速服务器下达，同时枢纽地区TSRS与郑西客专TSRS需互联互通，并在咸阳至咸阳西之间选择临时限速服务器与原TDCS的管辖范围分界点。本方案方便运输管理，但对既有陇海线改动量较大，且投资较高。

方案3：西安站、灞桥站临时限速命令由CTC系统下达。该方案西安站、灞桥站临时限速命令的下达方式维持既有模式，由CTC调度中心直接下达给车站CTC分机，由CTC车站分机通过RS422接口传递给列控中心。由列控中心根据联锁提供的车站进路状态，生成用户报文，再通过LEU通信单元控制LEU向有源应答器发送临时限速命令。本方案不涉及对郑西客专临时限速服务器的修改，也不需修改西安枢纽调度台管辖范围。此方案不改变既有运输组织管理模式，且工程量改动较少，投资最省。

设计推荐采用方案3，维持既有临时限速命令下达方式。

2.2.2 列控中心（TCC） 列控中心（TCC）是CTCS-2级列控系统的核心，根据车站规模，西安站拟设置2套TCC、灞桥站设置1套TCC，其系统采用二乘二取二安全计算机平台作为主逻辑运算单元，符合高安全、高可靠的要求。列控中心主要用于接收CTC下达的限速命令，根据临时限速设置和列车进路开通情况，实现有源应答器报文的实时组帧、编码、校验和向LEU发送的功能；根据列车进路和轨道区段状态等信息，通过信号安全数据网完成轨道电路发送设备低频编码、载频的控制、发送/接收端方向的控制；实现灞桥至西安三四线区间信号点灯控制及站间安全信息传输功能；具备自诊断与维护功能，将监测状态信息和报警信息发送给集中监测设备。

2.2.3 轨道电路 西安至灞桥新建三四线区间采用ZPW-2000（UM）系列电气绝缘轨道电路，用于列车占用检查和向列车提供前方闭塞分区空闲信息。西安站内正线及侧向股道采用ZPW-2000（UM）系列机械绝缘轨道电路，用以完成列车对轨道区段的占用检查，同时作为CTCS-2级列控系统连续信息传输媒介，其余区段采用97型25 Hz轨道电路。ZPW-2000（UM）轨道区段编码采用列控中心电子编码，发送设备采用1+1热备冗余方式，接收设备采用双机并联运用冗余方式。

本项目区间路基区段轨道电路设计长度不超过1 400 m，桥梁区段轨道电路设计长度一般情况不超过1 000 m。轨道电路传输电缆长度一般不超过7.5 km，特殊地段可延长至10 km。区间、车站轨道电路载频统一排列，绝缘节两侧采用不同载频。其中，上行正线、上行侧到发线采用2 000 Hz、2 600 Hz，下行正线、下行侧到发线采用1 700 Hz、2 300 Hz。

列控中心通过CAN总线与轨道电路通信单元接口，轨道电路通信单元与轨道电路设备通信，向轨道电路设备发送载频和低频编码命令，并接收轨道电路设备发送的轨道区段状态信息和设备状态信息。当列控中心与轨道电路通信中断后，轨道电路发送27.9 Hz的检测码，不影响列车轨道占用检查。

2.2.4 应答器及地面电子单元（LEU） 应答器用于向CTCS-2级列控系统车载设备传输定位信息、进路参数、线路参数、限速、停车等信息。西安站、灞桥站在正向及反向进站信号机处设置由1个有源、2个无源应答器组成的应答器组，正向及反向进站信号机外方（250±0.5）m处设置由单个应答器构成的定位应答器组；西安站、灞桥站到发线和西安站有图定转线作业的陇海三四线正线出站信号机外方设置由1个有源、1个无源应答器组成的应答器组；区间每隔一个闭塞分区入口处设置由2个无源应答器组成的区间无源应答器组；灞桥站距18号道岔外方，在发送U2S闭塞分区入口处（200±0.5）m设置由1个有源、2个无源应答器组成的应答器组。

LEU负责接收从列控中心传送的应答器报文信息，并传送给有源应答器。LEU应具备应答器电缆短路、断路监测功能。LEU集中设置于信号机械室内，1个LEU可控制4个有源应答器。控制进站信号机、线路所通过信号机有源应答器的LEU设备按1+ 1冗余设置，控制出站信号机、调车信号机、大号码道岔处有源应答器的LEU设备按N+1备用方式。LEU与有源应答器间采用LEU专用应答器数据传输电缆进行连接，最远电缆长度为2 500 m。若电缆长度超过2 500 m，采用将LEU放置在室外有源应答器附近。地面列控中心采用远距离安全控制。

2.2.5 安全数据网 TCC与车站联锁电子设备通过信号安全数据网传输站间信息。其网络应采用工业以太网网络设备构成的冗余双环网，网络设备间采用专用单模光纤连接，由通信专业在新建的西安至灞桥三四线两侧预留专用主备光纤各6芯。

3 结束语

西安铁路枢纽是西北地区最大的铁路枢纽，也是西北地区主要的客、货集散地和中转中心。西安站作为枢纽内主要的客运站，主要承担普速客车的始发终到及通过作业，随着周边高速铁路的发展，目前西安站能力严重不足，限制了枢纽进一步增开始发终到客车及少量动车组，无法满足客运量日益增长的需求。为满足动车组运行，其中西安站改列控系统的配置尤为重要。

U284.48

A

1006-8686（2014）0006-03