铁路信号工程中UUS码若干问题研究

崔 超

（中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063）

目前国内普速铁路普遍采用CTCS-0（以下简称C0）级列控系统，装备连续式机车信号和列车运行监控记录装置，车载设备会根据地面轨道电路发送的低频信息控制机车信号显示，辅助司机驾驶。高速铁路设计时速250 km 以下的线路通常采用CTCS-2 级列控系统（以下简称C2），C2 级列控系统是点-连式系统，是通过地面应答器发送线路参数，轨道电路发送低频信息行车许可，车载装备ATP 超速防护系统共同控制列车运行。

在C2 线路中，当列车进行车站接发车作业时，因区间一般不设置有源应答器，列车在接近区段无法获取车站联锁排列的进路信息，只能依据收到的低频信息U2S、UUS、U2、UU 来确定列车接车方向。目前侧向接发车也是现场列车运行故障点最多以及可能存在超速风险的地方，因此在工程设计中应综合考虑各方面因素，确保UUS 码的合理设计。

1 规范定义

《铁路技术管理规程(普速铁路部分)》、《铁路技术管理规程(高速铁路部分)》和《机车信号信息定义及分配》中均对UUS 码进行了定义，定义内容主要如下。

在普速铁路中，UUS 码表示列车接近的地面信号机开放经18 号及以上道岔侧向位置进路，且次一架信号机开通直向进路或开放经18 号及以上道岔侧向位置进路；或表示列车接近的地面信号机开放经18 号及以上道岔侧向位置进路，并开往站间无显示联系的区间。

在高速铁路中，UUS 码表示在高速铁路及仅运行动车组的区段，列车接近的地面信号机开通经18号及以上道岔侧向位置进路，且进路允许速度不低于80 km/h。对于非列控车载设备控车的列车在高速铁路运行时，当车载和地面显示USU 灯时，均表示列车按限速要求（最高不超过45 km/h）通过接近的地面信号机。

对比上述定义发现，高铁中UUS 码对次一架信号机的开放未作要求，普速铁路的UUS 码检查更严格。其次高铁UUS 码明确了速度含义，普速铁路则未进行描述。

2 案例分析1

2.1 车站概况

图1 所示车站为两条线路接轨站，车站设列控中心，站内共设置4 组18 号及以上道岔。本站UUS 码设计参照普速铁路标准，以SQ 口为例，当办理SQ 经4G 侧向通过进路时，SQ 外方接近区段最高码序为UU。在进行本站列控数据编制时按照SQ 经10#道岔侧向至4G 全进路限速为80 km/h，S 经18#道岔反位至4G 全进路限速为45 km/h。因两条进路中重合区段股道区域限速不一致，设备厂家将BX4 应答器中的股道限速报文按照45 km/h 进行描述。

图1 案例一车站信号设备平面布置示意Fig.1 Layout of station signal equipment in case 1

2.2 问题描述

本站在进行软件模拟实验时出现停车制动，即当办理SQ 经10#道岔定位至4G 的长编组列车通过进路时，无问题；办理短编组列车通过进路时，列车越过BX4 应答器处时触发B7 最大常用制动。

2.3 原因分析

《CTCS-2 级列控车载设备暂行技术条件》规范中6.4.3.6 规定，“在进行侧线接发车时应采用特殊控制逻辑：1) 在接收UU 或UUS 码后，列车进入道岔区段，车载设备接收的轨道电路信息转为无信号时，将本闭塞分区的终点作为停车目标点，计算MA。2）列车进入到发线时，来自到发线轨道电路的信息如果为HU，则应保持在股道停车的制动模式曲线。如果在到发线接收允许码，则应根据该信息重新计算MA。3）当列车头部通过道岔区段后，但列车尾部还未出清道岔区段前，车载设备应具有车尾限速保持功能”。

长编组列车总长415 m，当列车在SQ 外方收UU 码、进站应答器中道岔区段限速80 km/h 的数据包后，列车会以不高于45 km/h 的速度越过SQ 信号机，进入道岔区段后因无信号，故将本闭塞分区终点S4 作为停车目标点计算MA，但因车尾保持缘故，此时一次模式控车曲线的顶棚速度为45 km/h，故当列车越过BX4 应答器时速度仍为45 km/h，与股道限速一致，列车运行正常。

短编组列车总长201 m，MA 计算过程与长编组列车一致，但因车长较短，故列车尾通过10#道岔后至BX4 应答器间仍有约140 m 区段长可进行提速。当列车越过BX4 应答器时列车实际速度约为50 km/h，与应答器中描述的股道限速45 km/h 不符，触发B7 最大常用制动。

2.4 解决方案

经过上述分析，出现制动的主要原因是BX4 应答器的股道限速报文按照45 km/h 进行设计，修改方案主要有两种。

方案1：将不同进路上股道区域限速统一按照80 km/h 进行描述。

方案2：将SQ 经10#道岔侧向至4G 全进路按照限速为45 km/h 进行描述。

上述两种方案均可以解决列车制动问题，但方案1 可在一定程度上提高列车通过效率，发挥18#道岔的设置意义。但若本站股道限速为45 km/h，根据《列控系统应答器应用原则》（TB/T 3484-2017）中“7.2.3.3 侧线股道线路速度应与其衔接的道岔中号码最大的道岔侧向允许速度保持一致，且不应高于站台限速。”要求，则应按照方案2 进行修改，并且需将咽喉区18 号道岔区段亦按照45 km/h 进行限速描述。否则仍可能会出现上文描述的短编车制动停车场景。

3 案例分析2

3.1 车站概况

图2 所示为某线两站信号设备平面布置示意。两站均设置列控中心，B 站全站均为18 号及以上道岔，A 站为既有接轨站，部分道岔为12 号，两站上下行区间仅设置一个闭塞分区。

图2 案例二站间仅设置1个闭塞分区信号设备平面布置示意Fig.2 Layout of only one block section signal between stations in case 2

3.2 问题描述

B 站侧向接车时，接近区段UUS 码始终降级为UU 码，运维过程中主要有以下弊端：

B 站X、XF 进行侧向接车时，联锁界面始终显示降级灯，对电务维护不利；

列车在两站区间运行速度较低，对行车效率具有一定影响；

B 站的18 号道岔未完全发挥设置意义。

3.3 原因分析

《列控系统相关规范补充规定》(铁总运[2016]222 号)中规定，当办理侧向接车进路(含设置有源应答器的接车进路信号机以及两站站间仅一个闭塞分区的情况)后，若进站信号机外方第一闭塞分区有低于80 km/h 的临时限速或固定限速时，相关的车站列控中心应向联锁设备输出进站信号机降级信息并控制接车进路的接近闭塞区段降级发UU 码。两站间仅设置一个闭塞分区时，若后方站XI 信号机至SF 信号机距离小于一个车长（按450 m 计），前方站限速检查区段应适当延长至后方股道。检查范围包括后方站至区间的任一发车进路范围内是否存在低于80 km/h 限速。

在设计中B 站侧向接车通常按照正常UUS 码、点USU 灯进行设计，但因A 站3G 和4G 往B 站侧向发车进路中经过12 号道岔，发车进路中道岔区段固定限速45 km/h，根据铁总运[2016]222 号中有关规定，B 站列控中心需向联锁发送降级信息，X、XF 接近区段始终降级为UU。

3.4 解决方案

在设计阶段就应注意站间仅设置一个闭塞分区、站内设置12 号道岔的车站处UUS 码的降级问题，对于上述的问题主要有以下解决方案。

1）设计中将X、XF 侧向接车直接按照降级UU 处理，但该处理方式应事先征得运维单位同意。

2）图2 中因A 站存在侧向发车进路固定限速45 km/h 的情况，使得相邻B 站X、XF 侧向接车始终降级为UU。其主要原因是B 站列控中心无法获取A 站所排列发车进路类型和限速类型，因此未来可对相邻列控中心间接口信息进行补充，增加进路类型标识互传，优化A 站直向发车、B 站侧向接车不降级的情况，提高站间行车效率。

3）设计阶段应论证B 站18 号道岔设置或A 站12 号道岔换铺18 号道岔的必要性，在行车效率和工程投资上取得平衡。

4 案例分析3

4.1 车站概况

京沪线某车站平面布置如图3 所示，车站内设置有4 组18 号及以上道岔，该站原为C0 车站，站内电码化采用继电编码。为满足C3 动车组下线开行需要，将本线列控系统升级改造为C2。其中电码化维持既有，线路新设TSRS，车站增加列控中心。列控中心负责应答器报文管理和发车口对应方向的FJ 采集。

图3 案例三既有京沪线某车站信号设备平面布置示意Fig.3 Layout of signals at a station of existing Beijing-Shanghai line in case 3

4.2 问题描述

铁总运[2016]222 号中规定当办理侧向发车进路时，股道或总出站信号机外方区段有低于80 km/h 临时或固定限速时，车站列控中心应控制股道或进路接近区段降级发送UU 码。

因本站电码化采用继电编码方式，关键继电器均由联锁驱动，联锁无法实现上述侧向发车UUS码降级功能。

4.3 原因分析

因本站列控中心不负责站内编码，同时根据《高铁列控中心接口暂行技术条件》（铁总运[2015]75 号）第二部分中列控中心与计算机联锁接口规范，TCC 向联锁发送的数据块包中未包含出站UUS 降级码位。

4.4 解决方案

为满足铁总运[2016]222 号中关于侧向发车UUS 码的降级要求，本站修改方案主要有两种。

方案1：侧向出站UUS 关键继电器改由列控驱动。

方案2：联锁和列控中心厂家利用铁总运[2015]75 号中的预留信息区，约定侧向出站UUS降级码位，UUS 关键继电器维持联锁驱动。

在既有线车站C0 升级改造C2 过程中，上述两种方案均可满足铁总运[2016]222 号中关于侧向发车UUS 码降级的要求，但方案1 会涉及部分既有电路配线修改；方案2 因直接在软件层面进行修改，不需对现场电路配线进行修改。因此在实际工程中应根据情况进行适当选择。

5 结束语

本文主要分析了在装备CTCS-2 级列控系统工程中UUS 码设计的注意事项，结合3 个实际工程案例分析UUS 码设计中容易出现的问题和解决方案，为将来类似的工程应用提供参考。