武新宇，郭 瑞

（大秦鐵路股份有限公司 朔州車務(wù)段，山西 朔州 036000）

一直以來，由于調(diào)車作業(yè)設(shè)備落后、人員素質(zhì)不高、技能偏低等原因，導(dǎo)致調(diào)車事故約占整個(gè)車務(wù)系統(tǒng)行車事故總數(shù)的 50% 以上。因此，為保證調(diào)車作業(yè)安全、加強(qiáng)鐵路運(yùn)輸安全管理，無線調(diào)車機(jī)車信號和監(jiān)控系統(tǒng) ( Shunting Train Protection，以下簡稱 STP系統(tǒng) ) 在鐵路調(diào)車作業(yè)中的應(yīng)用與推廣將發(fā)揮重要的作用。

1 STP系統(tǒng)概述

STP系統(tǒng)是保證車站調(diào)車作業(yè)的安全監(jiān)控設(shè)備，系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。該系統(tǒng)通過人機(jī)交互界面可以直觀顯示現(xiàn)場作業(yè)情況，實(shí)現(xiàn)調(diào)車機(jī)車和車站站場、機(jī)車信號、調(diào)車作業(yè)計(jì)劃等信息的實(shí)時(shí)動態(tài)傳輸和顯示，有效防止調(diào)車作業(yè)中存在的“沖”、“脫”、“擠”等事故。

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

無線調(diào)車機(jī)車信號和監(jiān)控系統(tǒng)分為地面設(shè)備和車載設(shè)備2個(gè)部分，通常1個(gè)站場配置1套地面設(shè)備，1臺機(jī)車配置1套車載設(shè)備。地面設(shè)備包括地面主機(jī)、車務(wù)終端、電務(wù)維護(hù)終端、站調(diào)終端、無線通信設(shè)備、地面無源應(yīng)答器等；車載設(shè)備包括車載主機(jī)、無線通信設(shè)備、應(yīng)答器查詢主機(jī)及查詢天線、車載打印機(jī)等；站場各個(gè)出入口處均安裝地面無源應(yīng)答器。STP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

STP 系統(tǒng)通過聯(lián)鎖設(shè)備獲取站場詳細(xì)信息，實(shí)時(shí)計(jì)算并跟蹤車列位置；通過列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置動態(tài)顯示站場信息，并且在必要情況下進(jìn)行制動控制以保證調(diào)車作業(yè)安全；為地面人員配置車務(wù)終端、站調(diào)終端以傳輸調(diào)車作業(yè)計(jì)劃；利用全球定位系統(tǒng)差分技術(shù)輔助機(jī)車定位，提高車列跟蹤精度并滿足軌道電路分路不良時(shí)機(jī)車位置不易跟蹤的要求，有效減少分路不良區(qū)段的影響，提高系統(tǒng)的可用性和安全性。

圖1 STP系統(tǒng)組成框圖

1.2 人機(jī)界面

STP 系統(tǒng)將站場線路、信號機(jī)、道岔、區(qū)段狀態(tài)及進(jìn)路等信息通過地面天線以無線方式傳輸?shù)秸{(diào)車機(jī)車上，實(shí)時(shí)顯示站場線路及信號。調(diào)車司機(jī)能夠直接通過界面看到作業(yè)現(xiàn)場的實(shí)際情況，了解車站線路、股道、停留車及進(jìn)路開放情況，增強(qiáng)調(diào)車作業(yè)透明度和調(diào)車作業(yè)安全，車載顯示界面如圖3所示。同時(shí)，STP 系統(tǒng)不斷向地面反饋調(diào)車機(jī)車位置、速度、信號顯示、作業(yè)進(jìn)度等信息，使車站可以實(shí)時(shí)動態(tài)掌握調(diào)車機(jī)車活動情況，地面終端界面如圖4所示。

2 應(yīng)用分析

2.1 防止車列冒進(jìn)阻擋信號

圖2 STP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 車載顯示界面示意圖

圖4 地面終端界面示意圖

在取送車輛作業(yè)時(shí)，STP 系統(tǒng)反饋的信息可以自動識別前方調(diào)車信號狀態(tài)。若遇白燈，繼續(xù)運(yùn)行；若遇藍(lán)燈，如果司機(jī)在距藍(lán)燈的安全距離內(nèi)仍然未減速運(yùn)行，STP 系統(tǒng)將自動控制車列放風(fēng)制動，保證車列在藍(lán)燈前停車，防止因司機(jī)誤確認(rèn)信號而出現(xiàn)調(diào)車作業(yè)冒進(jìn)，造成“擠”、“脫”、“撞”等事故，其列車安全距離示意圖如圖5所示。

圖5 防止車列冒進(jìn)阻擋信號時(shí)的列車安全距離示意圖

2.2 盡頭線作業(yè)時(shí)的安全防護(hù)

由于 STP 系統(tǒng)已經(jīng)詳細(xì)記錄車站的股道長度及土擋距離，因而在盡頭線作業(yè)時(shí)，系統(tǒng)可以不斷與地面信號聯(lián)系，自動識別車列前方距土擋的距離，以保證車列及時(shí)減速，控制車列在土擋前安全距離內(nèi)停車，防止撞土擋事故發(fā)生，其安全防護(hù)距離示意圖如圖6所示。

圖6 盡頭線作業(yè)時(shí)的安全防護(hù)距離示意圖

2.3 防止調(diào)車作業(yè)中的超速

在車列經(jīng)過需要控制運(yùn)行速度的區(qū)段作業(yè)時(shí) ( 如限速區(qū)段、限速道岔、進(jìn)入有車線等 )，STP 系統(tǒng)可以自動計(jì)算出限速值，由人工控制轉(zhuǎn)為自動控制，將車列速度降低到允許值以防護(hù)調(diào)車作業(yè)，防止車列超速，其安全防護(hù)示意圖如圖7所示。

2.4 連掛作業(yè)時(shí)的安全防護(hù)

圖7 調(diào)車作業(yè)過程中的安全防護(hù)示意圖

在連掛作業(yè)中，STP 系統(tǒng)可以通過反饋的信息數(shù)據(jù)計(jì)算出車列前方距存車的距離，并且按照要求自動給出“十”、“五”、“三”車的距離信號，防止由于人為疏忽造成的連掛作業(yè)事故，其安全防護(hù)示意圖如圖8所示。

圖8 連掛作業(yè)過程中的安全防護(hù)距離示意圖

2.5 壓信號調(diào)車作業(yè)的安全防護(hù)

STP 系統(tǒng)可以自動識別壓信號 ( 如原進(jìn)路返回等信號 ) 調(diào)車作業(yè)并且進(jìn)行防護(hù)。當(dāng)?shù)孛嫒藛T確認(rèn)道岔位置開通正確，室內(nèi)人員在車務(wù)終端確認(rèn)股道正確后，系統(tǒng)才允許司機(jī)動車，否則司機(jī)的運(yùn)行操作無效，從而避免司機(jī)或調(diào)車組因誤動作引起擠道岔等事故的發(fā)生，其安全防護(hù)距離示意圖如圖9所示。

圖9 調(diào)車作業(yè)中的安全防護(hù)距離示意圖

2.6 越出站界調(diào)車作業(yè)時(shí)的安全防護(hù)

在禁止越出站界調(diào)車作業(yè)的車站，STP 系統(tǒng)可以控制車列在站界前停車，防止冒進(jìn)站界；在允許越出站界調(diào)車作業(yè)的車站，則必須嚴(yán)格按照《 鐵路技術(shù)管理規(guī)程 》要求，當(dāng)系統(tǒng)檢測出第一閉塞分區(qū)空閑并且經(jīng)室內(nèi)人員在車務(wù)終端機(jī)確認(rèn)具備條件后，才允許越出站界調(diào)車作業(yè)，實(shí)現(xiàn)對越站調(diào)車作業(yè)的有效防護(hù)，其安全防護(hù)距離示意圖如圖10所示。

3 結(jié)束語

STP 系統(tǒng)雖然可以對上述6類調(diào)車作業(yè)進(jìn)行安全防護(hù)，但仍然存在以下問題：① STP 系統(tǒng)在以下情況時(shí)不能準(zhǔn)確定位，無法準(zhǔn)確掌握車輛、車列具體位置，不能實(shí)現(xiàn)對作業(yè)的有效防護(hù)。一是調(diào)車機(jī)車推進(jìn)車列從非集中區(qū)進(jìn)入集中區(qū)時(shí)，第一列信號機(jī)無法防護(hù)；二是注冊入網(wǎng)后，車列占用區(qū)段前方時(shí)，第一列信號機(jī)無法防護(hù)；三是第一次連掛股道內(nèi)的停留車時(shí)，由于無法確定車輛位置，不能有效進(jìn)行防護(hù)。②STP 系統(tǒng)在非集中區(qū)不起作用。③由于系統(tǒng)信號覆蓋范圍有限，STP 系統(tǒng)對距離車站較遠(yuǎn)的專用線傳輸時(shí)會出現(xiàn)問題?；谏鲜鰡栴}，在 STP 系統(tǒng)無法防護(hù)區(qū)段，車站可以通過增加便攜手持定位設(shè)備，在作業(yè)中由調(diào)車人員輔助定位，明確車列、車輛的具體位置，以填補(bǔ)目前 STP 系統(tǒng)存在的定位問題。目前 STP系統(tǒng)先進(jìn)的防護(hù)功能在調(diào)車作業(yè)中已初見端倪，可以有效避免因人工因素造成的調(diào)車作業(yè)事故。隨著科技的不斷進(jìn)步，STP 系統(tǒng)也將不斷更新升級，保證鐵路調(diào)車作業(yè)更加安全、高效。