李紅俠,王素姣

(中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司通號院,北京 100055)

鐵路信號微機(jī)聯(lián)鎖工程設(shè)計有關(guān)問題的分析與建議

李紅俠,王素姣

(中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司通號院,北京 100055)

在近幾年鐵路大規(guī)模建設(shè)中,信號微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備得到了廣泛的運(yùn)用。在采用客專CTCS-2和 CTCS-3級列控系統(tǒng)的高速鐵路線路上,微機(jī)聯(lián)鎖工程設(shè)計存在一定特殊性,設(shè)計過程中也不斷遇到新問題。就高速鐵路信號微機(jī)聯(lián)鎖工程設(shè)計過程中遇到的如特殊聯(lián)鎖技術(shù)條件的確定、客貨共線客運(yùn)專線出站點(diǎn)燈電路方案設(shè)計、計算機(jī)機(jī)房的設(shè)置位置等需注意的問題進(jìn)行分析,提出了建議方案。

微機(jī)聯(lián)鎖;工程設(shè)計;建議方案

1 概述

隨著既有線提速和電氣化改造工程的推進(jìn)、沿江通道(合寧、合武)以及東南沿海通道的陸續(xù)建成運(yùn)行、武廣和鄭西客運(yùn)專線的開通運(yùn)營,鐵路信號技術(shù)得到迅猛發(fā)展。聯(lián)鎖設(shè)備是信號系統(tǒng)的核心,擔(dān)當(dāng)著保證行車安全的重任,其中微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備易實現(xiàn)與行車指揮、列控、微機(jī)監(jiān)測等設(shè)備的接口,有利于維修保養(yǎng)和處理故障,易實現(xiàn)動作記錄和故障診斷,具備日后擴(kuò)展和升級換代的能力,通過規(guī)范管理和統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),得到了健康、快速的發(fā)展,在全路信息化建設(shè)、列控系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用,且綜合優(yōu)勢明顯,得到了廣泛的運(yùn)用。

普速鐵路、客專 CTCS-2、3級列控系統(tǒng)的信號微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備其聯(lián)鎖技術(shù)條件有所不同,在客專 CTCS-2和 CTCS-3級信號系統(tǒng)中列控設(shè)備需要完成對車站移頻軌道電路進(jìn)行編碼、控制移頻軌道電路的方向等,微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備與列控系統(tǒng)接口會遇到許多新問題。就高速鐵路信號微機(jī)聯(lián)鎖工程設(shè)計過程中遇到的特殊聯(lián)鎖技術(shù)條件的確定、客貨共線客運(yùn)專線出站點(diǎn)燈電路方案設(shè)計需注意的問題、計算機(jī)機(jī)房的設(shè)置位置等結(jié)合已實施的工程,提出建議及方案。

2 根據(jù)線路標(biāo)準(zhǔn)確定特殊聯(lián)鎖技術(shù)條件

列車運(yùn)行時速 300 km及以上的線路,地面按CTCS-3級列控系統(tǒng)設(shè)計,200～250 km/h的線路,地面按 CTCS-2級列控系統(tǒng)設(shè)計;對于 CTCS-3級的線路,一般僅開行動車組,而對于 CTCS-2級的線路,存在兼顧貨運(yùn)的情況。

普速鐵路、CTCS-2、3級客專線路車站的信號微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備其聯(lián)鎖技術(shù)條件有所不同,進(jìn)站接車進(jìn)路UUS點(diǎn)燈條件、安全線道岔的控制、信號機(jī)點(diǎn)燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換等技術(shù)條件方面與普速鐵路聯(lián)鎖有許多不同點(diǎn)。此外,對于僅開行動車組的 CTCS-2、3級線路車站特有的出站引導(dǎo)模式需要微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備檢查相關(guān)條件,驅(qū)動出站信號機(jī)引導(dǎo)信號點(diǎn)燈的有關(guān)繼電器;客專CTCS-3級線路的微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備還需要開發(fā)與 RBC的接口,傳遞進(jìn)路條件信息等。

2.1 進(jìn)站接車進(jìn)路 UUS點(diǎn)燈條件

鐵路技術(shù)管理規(guī)程、鐵集成[2007]124號《客運(yùn)專線 CTCS-2級列控系統(tǒng)配置及運(yùn)用技術(shù)原則(暫行)》分別對普速鐵路及 CTCS-2級客運(yùn)專線 UUS點(diǎn)燈及編碼做了相關(guān)規(guī)定。僅開行動車組的客運(yùn)專線,UUS燈要求列車限速運(yùn)行(默認(rèn)道岔側(cè)向允許速度 80 km/h),表示列車接近的地面信號機(jī)開放經(jīng) 18號及以上道岔側(cè)向位置進(jìn)路;普速鐵路及 CTCS-2級客貨共線的客運(yùn)專線進(jìn)站接車進(jìn)路 UUS燈按現(xiàn)行規(guī)定(TB/T3060—2002)執(zhí)行：要求列車限速運(yùn)行(默認(rèn)道岔側(cè)向允許速度 80 km/h),表示列車接近的地面信號機(jī)開放經(jīng) 18號及以上道岔側(cè)向位置、且次一架信號機(jī)開放經(jīng)道岔直向或 18號及以上道岔側(cè)向位置進(jìn)路。執(zhí)行以上標(biāo)準(zhǔn)會出現(xiàn)不同的客專線路經(jīng) 18號及以上道岔側(cè)向位置接車,點(diǎn) UUS燈及 UU燈兩種情況(而 UU燈默認(rèn)道岔側(cè)向允許速度 45 km/h)。

但結(jié)合客運(yùn)專線的具體情況,以上標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行也不是一成不變的,例如針對東南沿海鐵路(已開通運(yùn)營,屬于客貨共線的客運(yùn)專線)途經(jīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),?？空军c(diǎn)較多,執(zhí)行以上標(biāo)準(zhǔn)引起動車組晚點(diǎn)較多。分析原因是：經(jīng)過 18號道岔側(cè)向接車不能利用大號碼(18號及以上道岔)側(cè)向較高的過岔速度。為保證動車組準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)行,部運(yùn)輸局針對東南沿海鐵路提出側(cè)線進(jìn)站停車進(jìn)站信號機(jī)點(diǎn) UUS燈的新思路,規(guī)定為：經(jīng)18號道岔側(cè)向進(jìn)入股道時停車或通過時,進(jìn)站信號機(jī)點(diǎn) UUS燈(要求微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備驅(qū)動進(jìn)站信號機(jī)的相關(guān)閃光繼電器),由 ATP控車的動車按 80 km/h的速度進(jìn)側(cè)線停車,而進(jìn)站信號機(jī)點(diǎn) UUS燈時,LKJ控車時仍按 45 km/h速度接車。

2.2 信號機(jī)點(diǎn)燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制

僅開行動車組的 CTCS-2、CTCS-3級客運(yùn)專線,其正線車站列車信號機(jī)常態(tài)為滅燈狀態(tài),存在信號機(jī)點(diǎn)燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制的問題,其車站微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備將對車站信號機(jī)的開關(guān)燈進(jìn)行特殊操作和控制。

一般情況下,微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備可以按咽喉設(shè)置有點(diǎn)燈、關(guān)燈按鈕,通過特殊操作轉(zhuǎn)換某條進(jìn)路的點(diǎn)燈、關(guān)燈狀況;微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備需要考慮點(diǎn)燈情況下區(qū)間空閑檢查、點(diǎn)燈情況下出站紅燈燈絲斷絲前移、信號自動轉(zhuǎn)入滅燈狀況條件判斷等功能。

考慮多條進(jìn)路重疊辦理的各種情況,為簡化并明確信號機(jī)開關(guān)燈狀況轉(zhuǎn)換條件,對于僅開行動車組的CTCS-2、3級客運(yùn)專線,可規(guī)定開關(guān)信號機(jī)按鈕操作必須在未建立進(jìn)路的條件下進(jìn)行,如果進(jìn)路建立則操作不成功,系統(tǒng)給出提示要求取消或人工解鎖進(jìn)路后方可進(jìn)行其他操作。

2.3 安全線道岔的控制

根據(jù)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》第 187條的有關(guān)規(guī)定,引向安全線、避難線的道岔要保持在定位位置。在既有普速鐵路上,一般由《站細(xì)》規(guī)定引向安全線道岔由值班員在進(jìn)路使用完畢后人工轉(zhuǎn)換到定位位置。鑒于客運(yùn)專線采用調(diào)度集中的運(yùn)輸指揮方式,各車站不再設(shè)置車站值班人員,進(jìn)路使用完畢后將安全線道岔操作到定位位置的工作將由調(diào)度所人員完成。目前客運(yùn)專線每個調(diào)度臺管轄范圍約 300 km,轄區(qū)范圍內(nèi)約 6個車站,這些車站內(nèi)安全線道岔個數(shù)在 9個左右,如果均考慮由調(diào)度人員手工操縱,勢必加大調(diào)度人員的工作負(fù)擔(dān)和壓力,不利于行車指揮工作的開展。為此考慮增加客運(yùn)專線聯(lián)鎖系統(tǒng)功能,在排列經(jīng)安全線道岔反位接發(fā)列車或調(diào)車作業(yè)完成、安全線道岔所在區(qū)段解鎖一定時間(目前多選用 10 s)后,自動操縱安全線道岔轉(zhuǎn)換到定位位置。目前京津城際、武廣、鄭西客運(yùn)專線等的微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備已經(jīng)采用了該聯(lián)鎖功能。

3 客貨共線客運(yùn)專線出站點(diǎn)燈電路方案設(shè)計

對于 CTCS-2級客貨共線客運(yùn)專線區(qū)間采用電子編碼的軌道電路時,列控中心直接輸出 LJ、UJ、HJ控制區(qū)間信號機(jī)點(diǎn)燈及紅燈燈絲轉(zhuǎn)移,根據(jù)科技運(yùn)[2007]158號《客運(yùn)專線 CTCS-2級列控系統(tǒng)列控中心技術(shù)規(guī)范》(暫行)要求,列控中心應(yīng)采集區(qū)間信號機(jī)燈絲條件,實現(xiàn)紅燈燈絲斷絲轉(zhuǎn)移的邏輯判斷和控制,第一區(qū)段用 H碼進(jìn)行防護(hù),詳見圖1,但區(qū)間信號機(jī)燈絲斷絲時區(qū)間軌道繼電器(GJ)照常工作,不會失磁落下。

車站出站信號機(jī)一般有兩種點(diǎn)燈電路設(shè)計方案：一是利用聯(lián)鎖設(shè)備輸出的 LXJ、FXJ、LJ、LUJ等繼電器控制車站信號機(jī)點(diǎn)燈;二是車站出站信號機(jī)點(diǎn)燈利用LXJ、ZXJ、TXJ等繼電器,由區(qū)間二離去軌道繼電器、三離去軌道繼電器條件來反映區(qū)間信息。

圖1 出站信號機(jī)紅燈燈絲斷絲轉(zhuǎn)移碼序關(guān)系

(1)如果車站出站信號機(jī)點(diǎn)燈電路利用聯(lián)鎖設(shè)備輸出的 LXJ、FXJ、LJ、LUJ等繼電器控制車站信號機(jī)點(diǎn)燈時,則不存在出站信號機(jī)無法實現(xiàn)紅燈燈絲轉(zhuǎn)移的問題(但設(shè)計時則需要聯(lián)鎖設(shè)備廠家注意：加入前方通過信號機(jī)紅燈燈絲斷絲條件)。

(2)如果車站出站信號機(jī)點(diǎn)燈電路中由區(qū)間二離去軌道繼電器、三離去軌道繼電器條件反映區(qū)間信息,而如果二離去、三離去區(qū)段閉塞分區(qū)電路圖的傳輸通道中不加入前方通過信號機(jī)紅燈燈絲斷絲條件時,則當(dāng)區(qū)間燈絲斷絲時由于區(qū)間繼電器照常工作,出站信號機(jī)則無法實現(xiàn)紅燈燈絲轉(zhuǎn)移,使信號顯示升級,危及行車安全。

對于(2),解決方案如下：

一離去前方的區(qū)間信號機(jī)紅燈燈絲斷絲時,由計算機(jī)聯(lián)鎖軟件通過邏輯判斷來保證不辦理發(fā)車進(jìn)路以實現(xiàn)紅燈燈絲轉(zhuǎn)移。

二離去、三離去前方的區(qū)間信號機(jī)(如站間距較小,也可能是臨站的進(jìn)站信號機(jī))紅燈燈絲斷絲時,把紅燈燈絲斷絲的繼電條件加入二離去、三離去區(qū)段閉塞分區(qū)電路圖的傳輸通道中,使二離去軌道繼電器、三離去軌道繼電器落下,以便當(dāng)區(qū)間信號機(jī)紅燈燈絲故障時,出站信號機(jī)完成紅燈燈絲轉(zhuǎn)移。

4 計算機(jī)機(jī)房的設(shè)置位置建議

車站信號設(shè)備用房包括信號機(jī)械室(含繼電器室和電源室)、計算機(jī)機(jī)房、運(yùn)轉(zhuǎn)室(控制室)等,計算機(jī)機(jī)房的設(shè)置除必須滿足國家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于計算機(jī)場地技術(shù)條件、電子計算機(jī)機(jī)房設(shè)計規(guī)范等的規(guī)定外,為提高計算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備的穩(wěn)定性和操作顯示屏的清晰度,減少外界干擾和操作機(jī)顯示信號衰耗,計算機(jī)機(jī)房的設(shè)計應(yīng)遵循如下原則：

(1)計算機(jī)機(jī)房設(shè)置應(yīng)離運(yùn)轉(zhuǎn)室越近越好;

(2)計算機(jī)機(jī)房應(yīng)避免離電源屏距離太近,并且外圍無變壓器、發(fā)電機(jī)房等強(qiáng)電磁場源;

(3)顯示線路徑應(yīng)避免穿越電源屏、電源箱強(qiáng)電磁場源設(shè)備,且不能與動力線、控制臺電流表取樣線、地線等同線把走線。

計算機(jī)機(jī)房位置盡量如圖2所示進(jìn)行布局。

圖2 計算機(jī)機(jī)房位置設(shè)置示意

[1]張 偉.溫?？瓦\(yùn)專線列控系統(tǒng)方案簡介.鐵路通信信號工程技術(shù),2010(1).

[2]朱春芳.“全列車進(jìn)路發(fā)碼車站”站內(nèi)低頻信息編碼設(shè)計方案[J].鐵路通信信號工程技術(shù),2010(1).

[3]科技運(yùn)[2007]158號,客運(yùn)專線 CTCS-2級列控系統(tǒng)列控中心技術(shù)規(guī)范(暫行).

[4]鐵運(yùn)函[2007]1124號,關(guān)于計算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備技術(shù)裝備有關(guān)問題的通知.

[5]鐵運(yùn)[2008]19號,關(guān)于客運(yùn)專線信號系統(tǒng)若干問題的指導(dǎo)意見.

[6]鐵集成[2007]124號,客運(yùn)專線 CTCS-2級列控系統(tǒng)配置及運(yùn)用技術(shù)原則(暫行).

U 238;U 284.36+2

B

1004-2954(2010)07-0121-03

2010-03-29

李紅俠(1972—),女,高級工程師,1994年畢業(yè)于上海鐵道學(xué)院交通信號與控制專業(yè)。