馬海波

（常州市軌道交通發(fā)展有限公司設(shè)備技術(shù)處，江蘇常州 213022）

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地鐵車輛段/停車場(chǎng)列車占用檢測(cè)設(shè)備選型

馬海波

（常州市軌道交通發(fā)展有限公司設(shè)備技術(shù)處，江蘇常州 213022）

摘要：隨著我國(guó)城市軌道交通的大力發(fā)展，計(jì)軸設(shè)備和單軌條50 Hz相敏軌道電路在車輛段/停車場(chǎng)中得到廣泛應(yīng)用。在軌道交通建設(shè)初期，涉及設(shè)備方案選型問(wèn)題。參照其他地鐵的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，從設(shè)備原理、優(yōu)缺點(diǎn)、使用情況、成本等方面對(duì)計(jì)軸設(shè)備和50 Hz相敏軌道電路在地鐵工程中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：車輛段；計(jì)軸設(shè)備；相敏軌道電路；方案選型

Abstract:With the rapid development of urban mass transit in China, axle counters and 50 Hz phase detecting track circuits have been widely used in depots/parking lots. In the early days of rail transit construction, equipment selection issue must be involved. This paper discusses to apply axle counters and 50 Hz phase detecting track circuits in metro project with reference of actual experiences in other metro projects from such aspects as equipment principle, advantages and disadvantages, application conditions and costs.

Keywords:depot; axle counter; phase detecting track circuit; scheme selection

1　常州地鐵簡(jiǎn)介

常州市軌道交通1號(hào)線是城市內(nèi)南北向的主干線，一期工程起點(diǎn)站為南夏墅站，終點(diǎn)站為北海路站，線路途經(jīng)武進(jìn)、天寧、新北3個(gè)行政區(qū)，線路全長(zhǎng)約34 km，設(shè)有29座車站；1號(hào)線一期工程設(shè)一段一場(chǎng)，在鳳棲路西側(cè)、鏡湖路南側(cè)設(shè)城南停車場(chǎng)，在長(zhǎng)江路東側(cè)、S122省道北側(cè)設(shè)新龍車輛段；在茶山站西側(cè)設(shè)線網(wǎng)控制中心，在文化宮站設(shè)1、2號(hào)線聯(lián)絡(luò)線，在新龍站預(yù)留1、4號(hào)線聯(lián)絡(luò)線。

2　車輛段/停車場(chǎng)列車占用檢測(cè)設(shè)備原理簡(jiǎn)介

目前，國(guó)內(nèi)地鐵車輛段/停車場(chǎng)列車占用檢測(cè)設(shè)備主要采用計(jì)軸或者50 Hz相敏軌道電路，下面對(duì)這兩種占用檢測(cè)設(shè)備的原理進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

2.150Hz相敏軌道電路

50 Hz相敏軌道電路利用鋼軌作為導(dǎo)體，在鋼軌兩端設(shè)鋼軌絕緣，中間的軌縫用軌端接續(xù)線連接，當(dāng)兩根鋼軌完整且無(wú)車占用，電流通過(guò)兩根鋼軌和軌道繼電器（GJ），使軌道繼電器（GJ）勵(lì)磁吸起，前接點(diǎn)閉合，邏輯上表明區(qū)段空閑；當(dāng)列車占用軌道時(shí)，電流通過(guò)列車輪對(duì)，軌道電路被分路，兩根鋼軌間的電壓降低，流經(jīng)軌道繼電器（GJ）的電流減少至它的落下值時(shí)，軌道繼電器（GJ）落下，邏輯上表明區(qū)段占用。當(dāng)軌道電路發(fā)生斷軌、斷線時(shí)，同樣會(huì)導(dǎo)致軌道繼電器（GJ）落下。其電路原理示意如圖1所示。

2.2計(jì)軸設(shè)備

計(jì)軸設(shè)備是利用軌道傳感器、計(jì)數(shù)器記錄和比較駛?cè)牒婉偝鲕壍绤^(qū)段的軸數(shù)，以此確定軌道區(qū)段的空閑和占用。列車輪對(duì)經(jīng)過(guò)傳感器磁頭時(shí)，向駛?cè)攵颂幚砥鱾魉洼S脈沖，軌道區(qū)段駛?cè)攵颂幚砥鏖_始計(jì)軸，駛?cè)攵颂幚砥魇紫扰卸ㄟ\(yùn)行方向，確定對(duì)軸數(shù)累加計(jì)數(shù)還是遞減計(jì)數(shù)。列車進(jìn)入軌道區(qū)段，駛?cè)攵擞?jì)軸器對(duì)輪軸進(jìn)行累加計(jì)數(shù)；當(dāng)列車到達(dá)區(qū)段駛出端計(jì)軸點(diǎn)時(shí)，駛出端計(jì)軸器進(jìn)行減軸運(yùn)算，列車全部通過(guò)后，駛出端計(jì)軸器與接收的駛?cè)攵溯S數(shù)進(jìn)行比較運(yùn)算。當(dāng)比較運(yùn)算結(jié)果前后一致時(shí)，邏輯上認(rèn)為軌道區(qū)段空閑；當(dāng)比較運(yùn)算結(jié)果不一致時(shí)，邏輯上認(rèn)為軌道區(qū)段占用，其原理示意如圖2所示。

3　車輛段/停車場(chǎng)50 Hz相敏軌道電路和計(jì)軸設(shè)備優(yōu)缺點(diǎn)比較

50 Hz相敏軌道電路在國(guó)內(nèi)地鐵車輛段/停車場(chǎng)項(xiàng)目中已得到廣泛的應(yīng)用，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、造價(jià)成本較低，能實(shí)現(xiàn)斷軌檢查，故障后的恢復(fù)相對(duì)便捷等優(yōu)點(diǎn)。但存在對(duì)道床電阻要求較高、需加裝絕緣節(jié)、對(duì)軌道區(qū)段長(zhǎng)度有一定限制等缺點(diǎn)，使用中需要對(duì)不常用的股道以及高潮濕位置股道進(jìn)行鋼軌打磨，防止分路不良。

計(jì)軸設(shè)備工程實(shí)施簡(jiǎn)單，不需要絕緣節(jié)，便于安裝、調(diào)試，易于維護(hù)，在諸如潮濕、積水, 鋼軌面生銹等環(huán)境下, 可以正常工作。計(jì)軸設(shè)備采用非接觸檢測(cè)方式，免去打磨鋼軌工作。但存在易受干擾、造價(jià)相對(duì)較高，不能實(shí)現(xiàn)斷軌檢查等不足。計(jì)軸設(shè)備在重新上電或故障恢復(fù)后無(wú)法判斷區(qū)段是否有車，故障復(fù)零需人工確認(rèn)區(qū)段空閑，這就引入了不可靠的人為因素，也帶來(lái)了安全風(fēng)險(xiǎn)，尤其車輛段/停車場(chǎng)相對(duì)于正線車站情況較為復(fù)雜，這種不足更容易暴露。

4　國(guó)內(nèi)地鐵車輛段/停車場(chǎng)實(shí)際使用情況統(tǒng)計(jì)

近三年國(guó)內(nèi)地鐵已經(jīng)開通運(yùn)營(yíng)的線路和正在實(shí)施的線路車輛段/停車場(chǎng)列車占用檢測(cè)設(shè)備使用情況如表1所示。

表1　國(guó)內(nèi)地鐵車輛段/停車場(chǎng)列車占用檢測(cè)設(shè)備使用情況

5　投資分析

常州地鐵車輛段/停車場(chǎng)列車占用檢測(cè)設(shè)備投資概算分析如表2所示。

表2　常州地鐵停車場(chǎng)/車輛段列車占用檢測(cè)設(shè)備投資概算 萬(wàn)元

根據(jù)其他地鐵工程經(jīng)驗(yàn)，以一個(gè)軌道區(qū)段(含室內(nèi)、外設(shè)備)造價(jià)0.9萬(wàn)元、一個(gè)計(jì)軸點(diǎn)(含室內(nèi)、外設(shè)備)國(guó)產(chǎn)計(jì)軸設(shè)備造價(jià)3.8萬(wàn)元、進(jìn)口計(jì)軸設(shè)備造價(jià)6萬(wàn)元，結(jié)合常州地鐵車輛段/停車場(chǎng)規(guī)模計(jì)算，常州地鐵停車場(chǎng)/車輛段采用50 Hz相敏軌道電路方案造價(jià)約為169萬(wàn)元，采用國(guó)產(chǎn)計(jì)軸造價(jià)約775萬(wàn)元，采用進(jìn)口計(jì)軸費(fèi)用約1 222萬(wàn)元。

6　結(jié)論

50 Hz相敏軌道電路和計(jì)軸設(shè)備作為軌道區(qū)段空閑與占用自動(dòng)檢查不可缺少的地面設(shè)備，其對(duì)整個(gè)地鐵系統(tǒng)而言是極為重要的，直接影響地鐵系統(tǒng)的管理與運(yùn)行。這兩種設(shè)備都是比較成熟的技術(shù)，均能滿足信號(hào)系統(tǒng)的功能要求，在國(guó)內(nèi)地鐵車輛

段/停車場(chǎng)有成功應(yīng)用案例。在已建成及正在建設(shè)的國(guó)內(nèi)地鐵車輛段/停車場(chǎng)中，絕大多數(shù)仍采用50 Hz相敏軌道電路作為列車占用/空閑檢測(cè)設(shè)備。綜合造價(jià)、環(huán)境、使用情況等因素選型分析后，最終確定常州市軌道交通1號(hào)線一期工程車輛段/停車場(chǎng)采用50 Hz相敏軌道電路作為列車占用/空閑檢測(cè)設(shè)備。對(duì)于其他地鐵新建車輛段/停車場(chǎng)則可以根據(jù)線路特點(diǎn)、地區(qū)環(huán)境及投資情況等進(jìn)行選擇。

參考文獻(xiàn)

[1]王力.計(jì)軸設(shè)備在軌道交通信號(hào)領(lǐng)域的應(yīng)用[J].鐵道通信信號(hào)，2011，47（1）：20-22.

[2]安海君，李建清，吳保英.25Hz相敏軌道電路[M].2 版.北京:中國(guó)鐵道出版社, 2001.

(收稿日期：2014-11-20）

DOI:10.3969/j.issn.1673-4440.2016.01.020