趙 健
(中鐵第一勘察設計院集團有限公司,工程師,陜西 西安 710043)
我國經濟的發(fā)展為發(fā)展集裝箱運輸帶來了前所未有的機遇。集裝箱運輸與其他貨物運輸相比,它需要有專門的集裝箱裝卸場地及相應噸位的裝卸機械、專用車輛以及具有專業(yè)知識的人員來管理,以提高集裝箱及其配套設備的使用效率、投資效益,并實現專業(yè)化管理。蘭州集裝箱中心站是全國18個鐵路集裝箱中心站之一,以隴海、蘭渝二大雙層集裝箱通道貫通,在地理區(qū)位上是甘、青、寧、新、陜經濟交往的紐帶,肩負地區(qū)間商貿物資區(qū)際交流和集疏功能,亦為我國西北地區(qū)與華北、東北、華東、華南等區(qū)域物資交流的前哨站和中轉樞紐,預計2012年開工建設。信號系統是保證行車安全,提高運輸組織效率,改善勞動條件的重要手段。信號設計必須滿足其運輸要求,才能提高集裝箱中心站的整體作業(yè)水平和市場競爭力。
1.1 信號設計總體方案 蘭州集裝箱中心站選址東川,位于河口南—坡底下站之間,其站場集裝箱主箱場采用橫列貫通式平面布置,劃分為集裝箱作業(yè)區(qū)、快運作業(yè)區(qū)、特貨作業(yè)區(qū)、鐵路局貨運中心4個作業(yè)區(qū),分區(qū)明確、布置集中,如圖1所示。信號系統包括運輸調度指揮系統、閉塞系統、車站聯鎖系統及微機監(jiān)測等。信號控制系統可以合設1套聯鎖系統,也可以根據站場布局各作業(yè)區(qū)單獨控制。若各作業(yè)區(qū)單獨控制,各信號控制系統之間關系復雜,調度手續(xù)較多,且浪費人力和房屋面積,投資較高。為便于運輸調度指揮,統一管理,保障運輸安全,節(jié)省投資,車場、集裝箱貨區(qū)、特貨作業(yè)區(qū)、快運貨區(qū)、貨場裝卸線等,合設1個信號樓,1套行車指揮、聯鎖設備、監(jiān)測設備、電源設備和綜合防雷系統[1]。
圖1 東川站平面示意圖
1.2 信號設備的選型 河口南及坡底下站為蘭武線上既有站,于2005年建成并投入使用。本次設計蘭州集裝箱中心站需對2站進行相應改造,河口南站維持既有標準不變;坡底下站因站場擴建占用既有信號機械室位置,信號房屋擇址新建,室內信號設備新設,室外不動設備盡量利舊。為統一標準東川站運輸調度指揮系統采用列車調度指揮系統(TDCS),統一納入蘭州鐵路局調度所TDCS總機系統;東川站與河口南站、坡底下站區(qū)間采用自動站間閉塞,采用軌道電路檢查區(qū)間軌道空閑。河口南和坡底下站間維持4顯示自動閉塞制式不變,根據進、出站信號機變化調整區(qū)間布點。因坡底下站新建信號樓,其管轄范圍內的區(qū)間自動閉塞室內設備新設;計算機聯鎖系統采用硬件冗余結構計算機聯鎖系統,并設集裝箱卡車防護系統實現信號系統道口處特殊的聯鎖功能;設計信號集中監(jiān)測系統實現信號設備的遠程監(jiān)督、測試、診斷等功能。
蘭州集裝箱場區(qū)有多處平交道口(如圖1所示),因集裝箱裝卸場集裝箱堆積高度較高,嚴重影響穿行其間的集裝箱卡車及裝卸吊車(統稱“集卡”)的瞭望條件,為保證穿越集裝箱裝卸線的作業(yè)車輛和通過平交道口列車的行車安全,建議在集裝箱裝卸場設集裝箱卡車防護系統。集裝箱卡車防護系統在上海蘆潮港、西安新筑等幾個集裝箱站已開通使用,對該系統現場反映良好,適合集裝箱運營模式,能很好的保證集卡和列車通行安全。集裝箱卡車防護系統的設計可按以下2種設計方案:一是參考傳統道口的設備,采用道口自動通知及道口自動信號,如西安新筑集裝箱站;二是結合箭頭式交通信號并遵循故障導安全原則,采用箭頭式交通信號系統,如上海蘆潮港集裝箱站。
2.1 道口自動通知及道口自動信號(方案1) 在公路方向道口的兩側設道口信號機,如圖2所示。
系統可參考傳統道口的設備,采用道口自動通知及道口自動信號,包括采集列車接近、到達和離去道口信息的設備,邏輯控制設備,傳輸通道和報警執(zhí)行設備,并對聯鎖軟件做相應修改,同時在信號樓運轉室內設道口運行監(jiān)控設備,設道口監(jiān)視員,負責道口的看守及監(jiān)控,監(jiān)視列車占用和集卡的運行情況[2]。
2.2 箭頭式交通信號系統(方案2) 在各鐵路線束的集卡通過道口處,沿集卡入口方向右側分別設置交通信號機,如圖3所示。
圖3 箭頭式交通道口信號設置示意圖
在距交通信號一定距離處設停車標線,當交通信號為禁止信號時,集卡應在線外停車;為防止集卡停車后侵限,應規(guī)定在各道口處標設禁停區(qū),嚴禁集卡在禁停區(qū)停車;裝卸線道口外方設停車標志,指示列車停在道口外方。
此集卡防護系統作為計算機聯鎖系統的附屬系統,通過軟件的集成與聯鎖系統結合,達到道口系統的自動控制,該系統由室內控制電路、視頻監(jiān)控設備、箭頭式交通信號機構和集裝箱卡車越限報警系統組成,共同實現列車和集卡運行安全保障。
2.3 集卡安全防護系統的功能 當辦理通過道口的接、發(fā)車或調車進路時,由計算機聯鎖設備向“集卡”安全防護系統發(fā)出接近報警;“集卡”安全防護系統收到接近報警后,及時自動地向過往“集卡”發(fā)送聲光報警,禁止“集卡”穿行裝卸線;列車或調車車列通過道口后,自動解除對過往“集卡”的聲光報警。當中心站調度員通過電視監(jiān)視系統發(fā)現道口處發(fā)生意外情況時,應與車站行車值班員聯系,確保計算機聯鎖設備關閉通過道口已開放的信號,并保證在緊急狀況未解除前不得向該道口排列進路。道口處意外情況排除后,經中心站調度員與車站行車值班員聯系,計算機聯鎖系統解除對該道口排列進路的限制。
該系統未采用常規(guī)道口控制方式,解決了集裝箱道口防護問題,保證安全的前提下,可節(jié)省人力,減少投資。方案1和方案2都能實現以上功能,方案1側重列車的運輸效率,投資相對少;方案2其顯示更便于集卡的瞭望和運輸,但投資相對高。蘭州集裝箱中心站擬選用方案1設計。
3.1 信號電纜及其防護 由于蘭州集裝箱中心站其工程及線路的特殊性,站場縱向較寬、路肩硬面化,電纜徑路起伏拐轉較大,路徑復雜,開挖及防護困難,設計時應考慮適當增加信號電纜長度、敷設及防護;信號樓選址擇在不影響站場發(fā)展和車站總體規(guī)劃的下行咽喉一側,并兼顧了有利于值班員瞭望和節(jié)省電纜等因素。
3.2 投資劃分問題的解決 集裝箱貨區(qū)、特貨作業(yè)區(qū)、快運貨區(qū)、貨場裝卸線等,共用一套信號系統,但由多個投資方分別出資,投資不好分開。蘭州集裝箱按各車場、貨區(qū)的道岔組數占總道岔組數的比重均攤投資計列出資額。關于資產劃分問題可按各自出資比例經相關方協商解決。
3.3 對軌道電路的影響 集裝箱裝卸區(qū)采用龍門吊作業(yè),龍門吊走行軌應距裝卸線軌道一定距離,否則將有可能影響軌道電路的可靠工作。信號系統設計時也可采取相應措施,如將軌道電路分割或將軌道電路及機車信號改為計軸設備加環(huán)線等。本次蘭州集裝箱中心站站場設計距離滿足要求,軌道電路能可靠工作。
蘭州集裝箱中心站站場復雜,運輸需求多樣,本文介紹了該站信號系統設計方案。該方案以安全適用,技術先進,經濟合理為主要目標,在統一標準的基礎上,采用現代化技術以提高運輸效率,保證運輸生產安全,可供大家在以后集裝箱設計中參考探討。在后期的蘭州集裝箱中心站設計和施工過程中,一定要更加深入現場,根據實際運輸特點及要求,繼續(xù)優(yōu)化設計方案,做到方案最佳。
[1]鐵道部.《鐵路信號設計規(guī)范》[M].北京:中國鐵道出版社,2006.
[2]鐵道部,《鐵路區(qū)間道口信號設計規(guī)范》[M].北京:中國鐵道出版社,2001