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CTCS-3級列控體系在海外高鐵項目的使用討論
CTCS-3級列控體系在海外高鐵項目的使用討論
全宏宇
(中鐵第四勘測設計院集團有限公司，武漢 430063)
摘要：對CTCS-3級列控體系在海外高鐵項目的使用進行討論。首要剖析CTCS-3級列控體系在海外高鐵項目的使用場景，然后剖析CTCS-3級列控體系關于海外項目的技能規范的習慣性，最后討論CTCS-3級列控體系針對海外項目使用的技能計劃優化主張。
關鍵詞：CTCS-3級列控體系;海外項目;使用;技能規范;習慣性改造
中圖分類號：U284.48
文獻標識碼：A
文章編號：1673-4440(2021)09-0116-05
DOI
10.3969/j.issn.1673-4440.2021.09.025
Application of CTCS-3 Train Control System in Overseas Railway Projects
Quan Hongyu
(China Railway Siyuan Survey and Design Group Co., Ltd., Wuhan 430063, China)
Abstract:The application of the CTCS-3 train control system in overseas projects is analyzed and discussed. Firstly, the application scenarios of the CTCS-3 train control system in overseas projects are analyzed, then the adaptability of the technical standards for overseas projects is analyzed, and the optimization scheme of the CTCS-3 train control system for overseas projects is proposed.
Keywords:CTCS-3; overseas railway project; application; technical standard; optimization scheme
基金項目：中鐵第四勘測設計院集團有限公司科研課題項目(2019K046)
我國高速鐵路列控體系經過近十幾年來的快速開展，逐步構建了成熟完備的列控體系技能體系。
CTCS-3級列控體系滿足最高運轉速度350?km/h、追蹤距離3?min的運轉需求，確保了列車運轉安全，提高了列車運轉效率。CTCS-3級列控體系依據GSM-R無線通訊完成車地信息雙向傳輸，無線閉塞中心(RBC)生成行車答應，軌跡電路完成列車占用查看，應答器完成列車定位，一起以CTCS-2級列車運轉操控體系為后備體系[1]。CTCS-3級列控體系及接口示意如圖1所示。
跟著我國鐵路“走出去”和“一帶一路”倡議的不斷推進，我國企業積極參加海外高速鐵路建設項目，為CTCS-3級列控體系“走出去”供給了機遇。因為海外高速鐵路項目與國內項目存在必定的差異，因而有必要對CTCS-3級列控體系在海外高鐵項目的使用進行討論。首要剖析CTCS-3級列控體系在海外項目的使用場景，然后對CTCS-3級列控體系海外項目使用的相關技能規范的契合性進行剖析，最后提出CTCS-3級列控體系海外使用的技能計劃優化主張。
1 CTCS-3級列控體系在海外項目的使用場景
1.1 海外鐵路項目類型及特色
按鐵路建設項目性質分類，海外高鐵項目能夠分為獨立新建線、新建線與既有線接軌、既有線改造3種情形。其間獨立新建線路項目較少，以新建線路與既有線路接軌和既有線改造項目為主。當CTCS-3級列控體系運用于海外高鐵項目時，則存在以下使用場景。
1)關于獨立新建線，當新建線路選用CTCS-3級列控體系，能夠不考慮與既有線路當地列控體系的互聯互通問題。
2)關于新建線與既有線接軌，當新建線選用CTCS-3級列控體系，需考慮新建線CTCS-3級列控體系與既有線的列控體系的互聯互通問題。
3)關于既有線改造，當選用CTCS-3級列控體系，需考慮既有列控體系替換為CTCS-3級列控體系的過渡計劃。在既有線改造過程中，存在兩種列控體系一起存在的情形，需求削減兩種列控體系設備之間的空間抵觸、相互干擾等。
與國內高鐵項目比較，海外高鐵項目一般具有速度等級相對較低、行車密度較小、運營保護人員裝備較少的特色。
1.2 CTCS-3列控體系使用速度等級選取
依據《鐵路信號設計規范》，國內項目運營速度250?km/h以上選用CTCS-3級列控體系，運營速度250?km/h一般選用CTCS-2級列控體系，也能夠選用CTCS-3級列控體系[2]。
因為依據無線傳輸行車答應的列控體系比依據軌跡電路和應答器傳輸行車答應的列控體系軌旁設備少，因而當CTCS-3級列控體系在海外項目使用時，能夠依據海外項目的特色適當擴大其使用規模：運營速度200?km/h及以上一般引薦選用CTCS-3級列控體系;關于部分運營速度160?km/h鐵路，也能夠選用CTCS-3級列控體系。
2 CTCS-3級列控體系技能規范契合性剖析
CTCS-3級列控體系在海外項目使用，首要要處理的是技能規范的契合性問題，下面從設備規范和使用規范兩個部分分別進行剖析[3]。
2.1 設備通用規范
列控體系設備通用規范能夠分為環境條件、電磁兼容、RAMS、防雷接地等。海外項目的設備規范一般為EN和IEC規范，如表1所示。
CTCS-3級列控體系設備的電磁兼容、RAMS、防雷接地規范與IEC、EN國際規范對應，環境條件、防雷接地規范結合了國內經歷，參閱和引用了EN、IEC國際規范，CTCS-3級列控體系設備在設備通用規范方面與海外項目是接軌的。
因為海外項目包括的規模廣，不同區域的環境差異較大。因而，CTCS-3級列控體系設備通用規范需依據通用國際規范條款以及詳細的海外項目要求進行差異比較和針對性調整，以提升CTCS-3級列控體系設備在海外項目的習慣性[4]。
2.2 使用規范
CTCS-3級列控體系在海外項目使用時，列控體系設備使用規范需考慮與其他信號使用規范的匹配。
海外信號體系的使用規范一般與國內不同，在聯鎖操控原理、信號顯示方面存在差異，其間英國、德國、美國的3種聯鎖操控原理和信號顯示是最具有代表性的規范制式。CTCS-3級列控體系在海外項目使用時，應與當地信號體系的制式兼容，滿足當地使用規范要求。
另外，ETCS TSI是歐盟針對鐵路運輸的互聯互通性技能規范，進入歐盟國家的鐵路產品須獲得 TSI 認證。現在ETCS TSI技能規范也得到了歐盟以外的一些區域認可，因而CTCS-3級列控體系在海外項目的使用特別是歐盟區域的海外項目需求滿足ETCS TSI互聯互通性技能規范，獲得相應的認證[5]。
3 CTCS-3級列控體系針對海外項目使用的技能計劃優化主張
CTCS-3級列控體系在海外項目使用時，能夠依據海外項目的特色對技能計劃進行必定的習慣性優化。
3.1 后備體系
依據CTCS-3級列控體系總體技能規范要求，為滿足跨線運轉的要求，CTCS-3級列控體系選用CTCS-2作為后備體系，無線連接丟掉后，列車制動降速后自動選用CTCS-2級列控體系運轉。
一起，CTCS-3級列控體系能夠對行車答應的安全校核，CTCS-3操控模塊將來自RBC的行車答應長度與從CTCS-2操控模塊當時接收到的軌跡電路碼序對應的軌跡區段行車答應長度進行比較，取較小值作為列車當時的行車答應。
在海外高鐵項目中，一般不存在裝備CTCS-2級列控體系車載設備的列車跨線運轉的場景。假如CTCS-3級列控體系使用到海外項目中，主張CTCS-3級列控體系能夠依據項目需求挑選是否裝備CTCS-2級后備體系。CTCS-3級列控體系假如不裝備后備體系，則能夠在現有的CTCS-3級列控體系基礎上削減車站、中繼站列控中心(TCC)設備，有源應答器及配套軌旁電子單元(LEU)設備等，如圖2所示，以下降工程出資。
3.2 列車占用查看
依據CTCS-3級列控體系總體技能規范，CTCS-3級列控體體系一選用軌跡電路完成列車占用查看方法。現在，在海外高鐵項目中，軌跡電路或計軸設備是兩種最常用的方法。
軌跡電路與計軸設備各自具有優勢和缺陷，下面從區段長度、可靠性、可保護性等方面對軌跡電路和計軸兩種設備進行綜合比較，比較成果如表2所示。
能夠看出，假如不經過軌跡電路傳輸行車許能夠及斷軌查看，計軸設備具有以下優點：
1)區段長度不受約束;
2)受洪水、軌跡條件影響較小;
3)軌旁設備少，能源消耗小，本錢較軌跡電路低。
4)一起，在既有改造中對既有設備的抵觸和干擾較小。
因而，在海外高鐵項目中，當CTCS-3級列控體系不以CTCS-2級列控體系為后備時，主張CTCS-3級列控體系將計軸設備作為列車占用查看可選方法之一。
3.3 設備會集設置于室內與軌旁渙散裝置方法
依據現在國內的CTCS-3級列控體系設備特色，CTCS-3級列控體系設備機柜一般會集設置于室內，室內設備與軌旁設備均經過電纜進行連接，室內設備與室外設備接口以繼電器居多[6]。設備會集放置于室內，使得設備具有較好的工作環境，一起方便會集保護辦理。
在海外高鐵項目中，一般在軌旁操控目標的區域會集設置軌旁操控箱，軌旁操控箱與室內機房選用光纖網絡進行通訊。列控體系設備支撐設備分布于軌旁的裝置方法，且以全電子接口代替繼電接口，大大削減了設備房屋空間，削減電纜使用量。一方面為施工供給了便利，另一方面下降了工程出資本錢。
因而主張CTCS-3級列控體系及信號設備在現有室內會集為主的基礎上，添加設備渙散于軌旁裝置方法，以習慣海外項目的使用多樣性的要求，如圖3所示。
4 結論
跟著我國企業參加的海外高鐵項目越來越多，為了完成CTCS-3級列控體系使用到海外鐵路項目，依據海外項目的特色和需求，剖析了CTCS-3級列控體系技能規范的習慣性，討論了技能計劃優化主張，以將我國制造和我國規范輸出到海外鐵路項目。針對海外項目，CTCS-3級列控體系使用能夠考慮。
1)CTCS-3級列控體系設備通用規范需依據通用國際規范條款以及詳細的海外項目要求進行差異比較和針對調整，以提升CTCS-3級列控體系設備在海外項目的習慣性。
2)CTCS-3級列控體系設備使用規范需考慮與當地的信號規范制式的兼容，以及部分項目需求進行ETCS TSI認證。
3)CTCS-3級列控體系能夠依據項目需求挑選是否裝備CTCS-2級后備體系。
4)CTCS-3級列控體系能夠將計軸設備作為列車占用查看可選方法之一。
5)CTCS-3級列控體系及信號設備能夠添加設備渙散于軌旁裝置方法。
參閱文獻
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[2]中華人民共和國國家鐵路局.TB 10007—2017 鐵路信號設計規范[S].北京:我國鐵道出版社，2017.
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Li Jia, Guo Huazhen, Liu Chunhui. Application of the Main Standards on Foreign Railway Engineering Signal[J]. China Standardization, 2015(6): 90-94.
[4]郭玉華.學習ETCS完善CTCS技能規范體系的研究[J].鐵道規范設計，2016，60(10)：136-140.
Guo Yuhua. Perfecting CTCS Technical Specifications with Reference to ETCS[J]. Railway Standard Design, 2016, 60(10): 136-140.
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Yin Gang. Interpretation of Railway Signaling System Certification based on Technical Specification for Interoperability[J]. Railway Signalling & Communication Engineering, 2017, 14(4): 105-108.
[6]黃蔚.海外信號體系需求剖析研究[J].鐵路通訊信號工程技能，2019，16(3):71-75.
Huang Wei. Signaling Requirements Analysis for Overseas Market[J]. Railway Signalling & Communication Engineering, 2019, 16(3): 71-75.
素材來源：RSCE 《鐵路通訊信號工程技能 》雜志
標簽：
CTCS-3級列控體系 海外高鐵項目
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