2018年6月 第54卷第6期 铁道通信信号 RAILWAY SIGNALLING&C0MMUNICAT10N June 2018 Vo1.54 No.6
市域铁路信号系统互联互通方案研究
徐洋
摘要:为了实现市域铁路列车的跨线运行,部分城市已提出信号系统互联互通的需求。以温台
连接线为例,分析信号系统互联互通的必要性,并提出有效的解决方案。 关键词:信号系统;市域铁路;互联互通
Abstract:In order to realize cross—line operation of trains in suburban railway,the requirement of the interoperabi1ity of signal system have been put forward in some cities.The necessity of the in— teroperability of the signal system is proposed and effective solution is also presented in the case of the connection line between Wenzhou and Taizhou. Key words:Railway signal;Suburban railway;Interoperability DOI:10.13879/j.issnl000—7458.2018—06.18012
市域铁路是一种具有通勤服务功能、中长距离
的城市轨道交通形式,一般服务于城市与郊区、中
心城市与卫星城、重点城镇间等,最高运行速度
120 ̄160 km/h。随着浙江省沿海城市的市域铁路
陆续开工,不同城市之间的市域铁路连接线已纳人
规划。市域铁路的信号系统通常有2个可选方案:
国铁CTCS模式和城市轨道交通的ATC模式。采
用CTCS模式的线路与国铁基本相同,已具备互
联互通的条件。本文重点针对采用城市轨道交通
ATC模式的市域铁路,对其互联互通方案进行
研究。
l互联互通的必要性
传统城市轨道交通的各条线路由于独
立运营,其信号系统往往采用不同厂商的
ATC设备,无法实现互联互通,导致线网
中车站、车辆、停车场等资源共享率低,
富余的运能未得到充分利用。当乘客的起、 快速、直达的出行需求,一定程度上还会出现换乘
站客流组织压力大、旅客服务水平低的问题。为
此,提出了采用ATC模式的市域铁路信号系统互
联互通方案,在市域铁路线网内,使装载不同厂商
信号设备的列车跨线和共线运行,从而实现线网间 的联通和联运。
工程案例:随着浙江省都市圈城际铁路二期建
设规划的发布,温州一台州的市域铁路连接线(简
称温台连接线)已纳入规划。其中,温台连接线北
起台州市域铁路S1线温岭火车站,南至温州市域
铁路S2线下塘站,如图1所示。温台连接线需满
足两条线不同车辆跨线运营的需求,并同时兼容两
条线的信号制式。
图1 温台连接线与温州s1线、台州S1线连接关系示意图
终点不在同一条线路时,只能通过换乘车站进行一
次甚至多次换乘,才能到达目的地。
与地铁的独立运营方式不同,市域铁路站间距
更大、速度更高,开行大站快车和跨线车的需求更
加迫切。显然,传统的独立运营方式无法满足旅客
徐洋:中铁第五勘察设计院集团有限公司 助理工程师 102600北京 收稿日期:2018—01—08 2信号制式
2.1既有信号制式分析 温州、台州两市的市域铁路设计方案中,温州
S2线采用点一连式ATC方案(又称增强型点式
ATC方案),台州S1线采用基于TD-LTE通信技
术的CBTC方案,两线均采用联锁级后备模式。
CBTC系统的最大特点是利用车一地无线通信
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— 铁道通信信号2018年第54卷第6期
实现列车的实时定位,以达到移动闭塞的功能,实
现列车运行控制。由于不依赖于轨道区段,大大提
高了线路的通过能力,成为目前城市轨道交通的主
流方案,适用于高密度的线路。
点式ATC系统一般作为CBTC的后备模式,
采用准移动闭塞控制方式,利用闭塞分区控制列车
的运营间隔,在每个闭塞分区的人口设置信号机,
每架信号机配置有源应答器,向车载设备发送列车
移动授权。为提高点式ATC的可用性,温州S2 线采用在车站(含折返线、存车线等)及站台接近
区域,布设无线通信设备的方式,可实现列车精确
停车、站台门/车门联动、站台区域防护、无人自
动折返、临时限速等功能,形成点一连式ATC
方案。
2.2本线信号制式的选择
从线路的走向和两端车站的接入方式来看,温
台连接线属于温州S2线的自然延伸,作为支线接
人台州S1线,平均站间距6.3 km,最高运营速度
140 km/h。根据站场设置方案、运营特点以及远
期运营需求,从经济合理性和技术合理性的角度出
发,推荐温台连接线信号系统采用与温州s2线相
同的点一连式ATC方案,并预留升级为CBTC系统
的条件。结合跨线列车的具体行车方案,选择温岭
火车站作为信号制式的切换点,实现CBTC系统
与点一连式ATC系统的切换。
3互联互通方案
3.1实现方案
参照城市轨道交通信号系统的互联互通方案,
温台连接线与温州S2线、台州S1线的互联互通方
案如下。
方案1:采用同一厂商相同制式的信号系统。
如温州S2线与台州S1线采用统一招标,可统一信
号厂商的信号设备,本线建设之后,在信号系统招
标阶段可延续使用相同厂商的设备,即可实现互联
互通。由于两地的市域铁路分属不同的建设公司管
理,本方案实现较为困难,且单一设备的供应商容
易形成垄断,不利于招标竞价。
方案2:加装不同信号厂商的车载设备。温州
s2线与台州S1线采用不同信号厂商的信号设备
时,对于有跨线运营的列车,同时安装两个厂商的
7f】一 车载ATP/ATO设备,一旦列车在不同的线路运
行时,就启用对应线路的车载设备。在温岭火车站
切换信号制式时,需由司机手动完成车载设备的切
换。整个切换过程必须在停车的情况下完成,在列
车运行过程中,不允许两套车载设备同时上电工
作。此方案实现起来较为容易,但由于增加了设
备,导致成本增加,同时也给后期的运营维护带来
不便。 方案3:基于统一标准规范的信号互联互通设
备配置。温州S2线与台州s1线制式采用不同信号
厂商的信号设备时,若两家厂商的信号设备采用统
一的系统架构、接口标准和车一地通信协议,即可
实现信号系统的互联互通。此方案实现效果与方案
1基本相同,建设单位在招标阶段的选择空间更 大,且成本明显低于方案2。此方案需要建设单位
在工程实施前,组织两家厂商进行对接,制定互联
互通具体内容。
3.2制式切换 由于温岭火车站涉及到列车的折返和跨线运
营,因此拟采用双岛四线的配线方案,由台州S1
线外包温台连接线,根据不同的互联互通方案,设
计2种信号制式切换方案。
1.不停车切换方式。信号系统采用方案1和
方案3实现互联互通时,可满足列车在温岭火车站
不停车切换信号制式的条件。温岭火车站站内S1
正线与温台连接线分属不同的联锁集中区控制,在
集中区分界处设置切换应答器(无源),实现跨线
列车的自动切换,如图2所示。具体场景如下。
列车以CBTC制式从台州S1线(台州中心方
向)进入温台连接线,列车前端的BTM天线接收
到应答器信息后,开始与温台连接线的DCS系统
建立通信,列车继续运行直至列车尾部出清道岔区
段,列车完全进入无岔区段(站台停车区域或折返
线)后,自动切换为点一连式ATC制式。列车从温
台连接线进入台州S1线时,切换场景类似。当列
车遇到通信故障导致切换失败时,也可由司机在列
车停车的状态下,手动完成信号制式的切换。
2.停车切换方式。信号系统采用方案2实现
互联互通时,列车需要在温岭火车站停车后,司机
手动切换信号制式。温岭火车站站内S1正线与温
台连接线仍然由不同的联锁集中区控制,将温台连 RAI1 WAY SIGNA1 I IN( 8.L、()MML JNICA I、1()N V()1.5 1 N().6 2018
….巾’-..·, 一 、.
沣:虚线为台州s1线;实线为 台连接线 图2 温岭火车站不停车切换信号制式的方案
….●--一.·, …‘:::::: 、..1:::...................:’’’ 台州中心
往:细实线为('13l、 点连』℃共篱 城 图3温岭火车站停车切换信号制式的方案
接线的站台 域和折返线区域没 为CBTC和点一
连式共管区域, 3所尔。即S1线的 域控制
(Z( )同时覆盖共管 域。实现列车在站内停车
后,手动切换信号制式。具体场景女【I下。
列乍以CB FC制式从台州Sl线进入温台连接
线,列车完全进入无翁区段(站台停车区域或折返
线)后停4==,司机手动关闭s1线的年载设备,启
动温台连接线的1年载设备。列车发车启动进入
『日】,满足升级条件后自动切换为点一连式ATC制 式。列 从 俞连接线进入
州Sl线11,r,切换场景
类似。
4 总结
综合比较提}I1的3个互
联q 通 案和XC J ̄;/.的切换方
式,两线采川琏下统一标准
规范的信号 联 J 通设备配
置,以实脱小停11切换信号
;ti-0式是最优的解决方案,但
也是难度最大的疗案。难点
不在技术 .主受足需要建
设单化牵又,乡I{ 同的,一
商进行对接,制定 联互通
的方案. 蒯l 作较多。
目前温州s2线与 州sl线的价 )系统尚未招
标,温台连接线项目尚处丁预可研阶段。待本项目
实施时。建设单位呵参照两线信号系统的实际情
况,为本线选择最合理的瓦联互通方案。
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