馬曉晨

（中鐵武漢勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，武漢 430074）

近年隨著鐵路建設(shè)的快速發(fā)展，越來越多新建鐵路的涌現(xiàn)逐步豐富起國內(nèi)鐵路路網(wǎng)，新老交替問題不可避免。因此就出現(xiàn)了本次工程中在既有站陽邏電廠工業(yè)站中新建新港鐵路香爐山站，通過共用股道，跨站分段辦理進(jìn)路，實(shí)現(xiàn)兩線各自的運(yùn)輸作業(yè)。因此，需要根據(jù)這種特殊的站場布局設(shè)計(jì)滿足且利于兩站運(yùn)營需求的信號(hào)方案。

1 問題的提出—三段式跨站辦理需求

新港鐵路是在既有陽邏電廠鐵路專用線的基礎(chǔ)上改擴(kuò)建而成，新的香爐山站歸屬于新港鐵路管理，電廠站歸電廠管理。由于既有電廠兩側(cè)均有新建港口，港口需要鐵路專用線連接，且車站兩側(cè)沒有多余空間，于是形成了新港正線在站場上部，電廠站在站場中部，部分到發(fā)線在站場下部，香爐山車站在電廠站兩側(cè)的站場形狀。兩個(gè)車站是同一個(gè)整體站場布置，場間分界由渡線道岔隔離，且電廠站和香爐山站兩端均有跨越車場列車和調(diào)車接發(fā)進(jìn)路作業(yè)及三段式跨站辦理需求。

因?yàn)殡姀S站產(chǎn)權(quán)和運(yùn)輸作業(yè)模式的原因，電廠要求電廠站自主控制。于是形成了一個(gè)站場兩個(gè)信號(hào)控制臺(tái)，且電廠站控制范圍為站場的中部，上行咽喉到發(fā)線列車、調(diào)車作業(yè)進(jìn)路中段需要跨越相鄰車場的進(jìn)路作業(yè)。新港鐵路是國鐵，目前新港鐵路的香爐山站涉及三家產(chǎn)權(quán)單位，武漢鐵路局和陽邏電廠以及陽邏港。港口集裝箱專用線所有道岔都納入香爐山站集中聯(lián)鎖。站場布置如圖1 所示。虛線框內(nèi)為電廠站聯(lián)鎖區(qū)域，其余為香爐山聯(lián)鎖區(qū)域。

圖1 香爐山站及電廠站信號(hào)設(shè)備平面布置場聯(lián)局部圖Fig.1 Connections between signal equipment layouts of Xianglushan Railway Station and the industrial station of Yangluo Power Plant

2 同場分站聯(lián)鎖控制方案的形成

2.1 整體控制比較方案

最初的站場方案和信號(hào)方案該站是一個(gè)整體站場，一個(gè)信號(hào)樓，一個(gè)控制臺(tái)，一個(gè)聯(lián)鎖信號(hào)系統(tǒng)控制。香爐山站與電廠的分界在22#道岔岔后，這就是一個(gè)常規(guī)的接軌站與鐵路專用線接軌的站場及信號(hào)控制系統(tǒng)。

后期由于新增港口專用線和管理體制的原因，形成了電廠站夾在香爐山中間的站場形態(tài)。也就形成電廠站自主控制運(yùn)營的信號(hào)的需求，整體信號(hào)一個(gè)聯(lián)鎖的控制方案不成立。

2.2 分區(qū)控制比較方案

為滿足電廠站獨(dú)立控制運(yùn)營的需求，提出一套聯(lián)鎖分區(qū)控制方案。在香爐山站設(shè)一套聯(lián)鎖，設(shè)兩個(gè)信號(hào)樓，兩個(gè)控制臺(tái)，兩套運(yùn)營控制值班員，在各自的信號(hào)樓控制室實(shí)施控制。香爐山站是主控制臺(tái)，電廠站是分區(qū)控制臺(tái)，電廠控制區(qū)由軟件靈活劃分。主控制臺(tái)可以控制全站包含電廠站的所有道岔、信號(hào)，排列所有的進(jìn)路，授權(quán)下放的道岔、信號(hào)和進(jìn)路不在控制范圍。分區(qū)控制臺(tái)在主控制臺(tái)授權(quán)下可以控制電廠站范圍內(nèi)的所有道岔、信號(hào)和所有進(jìn)路。調(diào)車作業(yè)由電廠控制本區(qū)域，接發(fā)列車時(shí)由香爐山站集中控制所有區(qū)域。

在進(jìn)行跨線接發(fā)列車、電廠站接發(fā)列車或跨線調(diào)車作業(yè)時(shí)，分區(qū)控制臺(tái)上交控制權(quán)，主控制臺(tái)收權(quán)，集中控制兩個(gè)站的道岔、信號(hào)和進(jìn)路。進(jìn)路使用完畢主控制臺(tái)將場間渡線道岔扳動(dòng)至隔開位置（直股定位），再次授權(quán)，隔離道岔鎖閉，分區(qū)控制臺(tái)繼續(xù)控制電廠站的道岔、信號(hào)和進(jìn)路。該方案是一個(gè)新的控制方法，其控制區(qū)域由聯(lián)鎖軟件劃分，相當(dāng)于一個(gè)局部控制電路原理實(shí)現(xiàn)軟件分區(qū)控制。

2.3 分站聯(lián)鎖推薦方案

分站控制方案就是在站場的中部6G、8G、10G 及電廠走行線和電廠內(nèi)部的道岔、信號(hào)機(jī)（圖1 虛線框內(nèi)線路）設(shè)信號(hào)樓一套，獨(dú)立的聯(lián)鎖系統(tǒng)，獨(dú)立的控制臺(tái)。其余的站場設(shè)獨(dú)立的信號(hào)樓、獨(dú)立的聯(lián)鎖系統(tǒng)和獨(dú)立的信號(hào)控制臺(tái)。在站場周圍環(huán)境受限的下，香爐山站與電廠站分場控制的隔開采用渡線道岔的形式。兩站之間設(shè)場間聯(lián)系電路。香爐山站和電廠站在站名上是站間關(guān)系，在控制方式和控制電路實(shí)質(zhì)上是場間關(guān)系。

2.4 方案確定

由于管理體制和產(chǎn)權(quán)的原因，一套聯(lián)鎖分區(qū)控制方案未能實(shí)現(xiàn)，最終業(yè)主審查確定采用分站聯(lián)鎖方案。

3 三段式跨站場聯(lián)設(shè)計(jì)

3.1 兩站區(qū)域劃分

新建新港鐵路香爐山站與既有陽邏電廠工業(yè)站同場分為兩站，其中6 道、8 道、10 道、12 道、聯(lián)鎖道岔14#、16#、18#、44#、46#、48#、機(jī)務(wù)折返段、卸煤線及東牽出線獨(dú)立設(shè)置一套聯(lián)鎖設(shè)備，由陽邏電廠工業(yè)站控制，如圖1 虛線框內(nèi)所示。其余由新港鐵路香爐山站負(fù)責(zé)。這就涉及到6 ～12 道對(duì)黃州方面的接車進(jìn)路及對(duì)灄口方面的接發(fā)車進(jìn)路，需經(jīng)過兩站兩段聯(lián)鎖條件進(jìn)路切換；14 道對(duì)黃州方面的接發(fā)列車進(jìn)路則需經(jīng)過兩站三段聯(lián)鎖進(jìn)路的切換。如圖1 所示。

3.2 兩站信號(hào)設(shè)備情況

3.2.1 香爐山站

武漢新港鐵路工程為貨運(yùn)鐵路，設(shè)計(jì)最高速度120 km/h，股道有效長為1 050 m，目前新港鐵路灄口至香爐山段工程施工設(shè)計(jì)信號(hào)方案為：全線采用TDCS 列車調(diào)度指揮系統(tǒng)，各站設(shè)TDCS3.0分機(jī)。全線列控設(shè)備采用通用式機(jī)車信號(hào)+運(yùn)控器（LKJ）控車，列控等級(jí)為CTCS-0 級(jí)。香爐山站設(shè)有獨(dú)立的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。

3.2.2 陽邏電廠工業(yè)站

陽邏電廠工業(yè)站為地方站，設(shè)有獨(dú)立的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，信號(hào)集中監(jiān)測系統(tǒng)不納入國鐵監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。對(duì)灄口方面有接發(fā)列車作業(yè)，對(duì)黃州方向有接車進(jìn)路，其余為調(diào)車作業(yè)，與香爐山站間信號(hào)聯(lián)系電路按場間聯(lián)系電路處理。

3.3 三段式跨站場聯(lián)方案

3.3.1 三段式雙切換特殊場聯(lián)電路

香爐山站與陽邏電廠工業(yè)站一場兩站實(shí)現(xiàn)跨線列車的運(yùn)行，進(jìn)行兩次聯(lián)鎖條件的切換，此種方式未曾遇見（例如：X14 跨越電廠站上行咽喉向黃州方向發(fā)車）?，F(xiàn)有的信號(hào)規(guī)范與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)沒有可借鑒的成熟方案。為實(shí)現(xiàn)兩站之間跨線列車的安全、可靠運(yùn)行，信號(hào)需要針對(duì)本站特殊的跨線行車方式設(shè)計(jì)以下方案：14 道對(duì)黃州方面接發(fā)列車的特殊場聯(lián)電路。

3.3.2 場間渡線道岔的雙控

由于陽邏電廠工業(yè)站和香爐山站為兩套獨(dú)立聯(lián)鎖系統(tǒng)，跨線列車進(jìn)路中段將通過20/22、34/36 渡線道岔橫跨電廠站聯(lián)鎖區(qū)域?？缇€進(jìn)路需兩套獨(dú)立聯(lián)鎖系統(tǒng)共同協(xié)作完成。由于陽邏電廠工業(yè)站目前處于施工圖審查待批，而香爐山站已經(jīng)過審批需盡快投入使用，且根據(jù)相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，渡線道岔應(yīng)劃歸一方控制，并鎖在將兩聯(lián)鎖區(qū)隔開的定位位置進(jìn)行防護(hù)，扳動(dòng)道岔必須得到對(duì)方同意。本次設(shè)計(jì)考慮將涉及跨場進(jìn)路的渡線道岔主控權(quán)均納入香爐山站聯(lián)鎖控制。22DG、34DG 納入陽邏電廠工業(yè)站聯(lián)鎖控制，20DG、36DG 納入香爐山站聯(lián)鎖控制。以實(shí)現(xiàn)對(duì)渡線道岔的雙控。為保證兩站的行車作業(yè)安全，20/22、34/36 渡線道岔平時(shí)保持在定位狀態(tài)，將兩站隔開，作業(yè)互不干擾，保證各自股道利用率及靈活性。

平時(shí)渡線道岔處于定位狀態(tài)，34/36 渡線道岔設(shè)同意動(dòng)岔電路，香爐山站將34/36 道岔轉(zhuǎn)換至反位時(shí)，必須取得陽邏電廠工業(yè)站的同意。陽邏電廠工業(yè)站設(shè)34/36 同意動(dòng)岔按鈕，只有在34/36 道岔在解鎖狀態(tài)時(shí)，陽邏電廠工業(yè)站同意動(dòng)岔按鈕方可按下。在34/36 道岔已經(jīng)向反位啟動(dòng)或者已經(jīng)轉(zhuǎn)換到反位后，禁止陽邏電廠工業(yè)站取消同意。34/36道岔反位使用完畢，需由香爐山站及時(shí)恢復(fù)定位。陽邏電廠工業(yè)站同意動(dòng)岔后，不得再辦理經(jīng)34/36定位的進(jìn)路。本場聯(lián)電路中使用岔封功能，岔封后，不能辦理經(jīng)岔封道岔的進(jìn)路。陽邏電廠工業(yè)站設(shè)34/36 道岔同意岔封按鈕，當(dāng)現(xiàn)場要對(duì)34/36 道岔進(jìn)行檢修作業(yè)時(shí)，需由陽邏電廠工業(yè)站值班員按下34/36 同意岔封按鈕，該按鈕按下需檢查34/36道岔在解鎖狀態(tài)。香爐山站得到陽邏電廠工業(yè)站的“同意岔封”條件后，方可辦理34/36 道岔的岔封。道岔被岔封后兩站均不能再辦理經(jīng)34/36 道岔的進(jìn)路。20/22 道岔同理，此處不再贅述。

3.3.3 三段進(jìn)路控顯連續(xù)性

14 道對(duì)黃州方面接發(fā)車需三段接車進(jìn)路，分別由香爐山站和陽邏電廠工業(yè)站的聯(lián)鎖完成。為保證跨線進(jìn)路的連續(xù)性，渡線道岔軌道區(qū)段的鎖閉及占用等狀態(tài)信息需在兩站的控顯終端上同時(shí)顯示。

3.3.4 三區(qū)域進(jìn)路虛擬信號(hào)機(jī)協(xié)助辦理

1）虛擬信號(hào)機(jī)的設(shè)置

為實(shí)現(xiàn)兩站跨線進(jìn)路的辦理，需要在20/22、34/36 渡線絕緣處設(shè)置SL2 及XL4 虛擬信號(hào)機(jī)，歸屬陽邏電廠工業(yè)站聯(lián)鎖控制。在20/22、34/36 渡線絕緣處設(shè)置SL4 及XL2 虛擬信號(hào)機(jī)，歸屬香爐山站聯(lián)鎖控制。虛擬信號(hào)機(jī)，即室外實(shí)際不存在的信號(hào)機(jī)機(jī)構(gòu)，通過軟件在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)邏輯控制。如圖2 所示。

圖2 虛擬信號(hào)機(jī)布置圖Fig.2 Virtual signal arrangement

2）三區(qū)域進(jìn)路辦理聯(lián)鎖條件的控制

經(jīng)20/22、34/36 道岔定位的進(jìn)路，由各站單獨(dú)辦理；經(jīng)20/22、34/36 道岔反位的進(jìn)路，需由兩站分三段辦理。使用選路方式，先由電廠站將20/22、34/36 道岔操作權(quán)交于香爐山站，由香爐山站單操道岔，使20/22、34/36 道岔轉(zhuǎn)到反位，之后兩站分段辦理進(jìn)路。在辦理跨站進(jìn)路時(shí)，陽邏電廠需先交20/22、34/36 道岔控制權(quán)與香爐山站。例如辦理由黃州方面經(jīng)20/22、34/36 道岔反位的接車至14G 的進(jìn)路，由遠(yuǎn)至近先由香爐山站辦理SL4LA為始端，X14LA 為終端的接車進(jìn)路，該段接車進(jìn)路鎖閉，SL4 虛擬信號(hào)機(jī)開放，點(diǎn)燈條件送給陽邏電廠工業(yè)站；其次陽邏電廠工業(yè)站辦理以SL2LA 為始端，XL4LA 為終端的接車進(jìn)路，該段接車進(jìn)路鎖閉，SL2 虛擬信號(hào)機(jī)開放，點(diǎn)燈條件送給香爐山站；最后香爐山站辦理由SLA 為始端、XL2LA 為終端的接車進(jìn)路，該段接車進(jìn)路鎖閉，S 根據(jù)SL2開放條件開放信號(hào)。反之，14G 向S 口發(fā)車時(shí)，由遠(yuǎn)至近香爐山站按壓XL2LA、SLA，該段發(fā)車進(jìn)路鎖閉，XL2 虛擬信號(hào)機(jī)開放，點(diǎn)燈條件提供給陽邏電廠工業(yè)站；其次陽邏電廠工業(yè)站按壓XL4LA、SL2LA，該段發(fā)車進(jìn)路鎖閉，XL4 虛擬信號(hào)機(jī)開放，點(diǎn)燈條件提供給香爐山站；最后香爐山站按壓X14LA、SL4LA，該段發(fā)車進(jìn)路鎖閉，X14 根據(jù)XL4 提供的離去、運(yùn)行方向開放條件開放信號(hào)。其他三段式跨站進(jìn)路相似，不再贅述。

同理，在辦理兩段跨站進(jìn)路時(shí)，陽邏電廠亦需先交出20/22、34/36 道岔控制權(quán)與香爐山站。如辦理由黃州方面經(jīng)20/22 道岔反位的接車至6G 的進(jìn)路，先由陽邏電廠站辦理SL2LA 為始端，X6LA為終端的接車進(jìn)路，該段接車進(jìn)路鎖閉，SL2 虛擬信號(hào)機(jī)開放，點(diǎn)燈條件送給香爐山站；然后香爐山站辦理由SLA 為始端、XL2LA 為終端的接車進(jìn)路，該段接車進(jìn)路鎖閉，S 根據(jù)SL2 開放條件開放信號(hào)。其他兩段式跨站進(jìn)路相似，不再贅述。

在辦理經(jīng)20/22 或34/36 反位的調(diào)車進(jìn)路，如辦理D22 至D28 的調(diào)車進(jìn)路時(shí)，陽邏電廠需先交20/22 或34/36 道岔控制權(quán)與香爐山站。然后由陽邏電廠工業(yè)站先按壓SL2DA、D26A，選出該段調(diào)車進(jìn)路并鎖閉，虛擬信號(hào)SL2 開放，點(diǎn)燈條件傳送給香爐山站。然后香爐山站按壓D22A、XL2DA，選出該段調(diào)車進(jìn)路并鎖閉，D22 信號(hào)開放。其他經(jīng)20/22 或34/36 反位調(diào)車進(jìn)路類似，不再贅述。

香爐山站辦理以SL4LA 為始端的列車進(jìn)路解鎖需檢查前段進(jìn)路已解鎖，若XL4ZCJ 落下，該進(jìn)路不得以任何方式解鎖。陽邏電廠工業(yè)站辦理以SL2LA 為始端的列車進(jìn)路解鎖同樣需檢查前段進(jìn)路已解鎖，若XL2ZCJ 落下，該進(jìn)路不得以任何方式解鎖。香爐山站與陽邏電廠工業(yè)站20/22 道岔分界互傳場聯(lián)條件如圖3、4 所示。34/36 道岔分界場聯(lián)條件同20/22 道岔，不再贅述。

圖3 20/22陽邏電廠工業(yè)站送至香爐山站聯(lián)鎖條件Fig.3 20/22 interlocking conditions from the industrial station of Yangluo Power Plant to Xianglushan Railway Station

3）三區(qū)域進(jìn)路信號(hào)的顯示

S 接車至14G，末段虛擬信號(hào)SL4 開放，信號(hào)點(diǎn)燈條件送給陽邏電廠站聯(lián)鎖，用于接車進(jìn)路的信號(hào)開放；中段虛擬信號(hào)SL2 開放，點(diǎn)燈條件送給香爐山站聯(lián)鎖，用于接車進(jìn)路的S 信號(hào)點(diǎn)燈開放。14G 往S 口發(fā)車，末段虛擬信號(hào)XL2 開放，進(jìn)路方向和離去條件送給陽邏電廠站聯(lián)鎖，用于發(fā)車進(jìn)路的發(fā)車進(jìn)路表示器和點(diǎn)燈；中段虛擬信號(hào)XL4開放，進(jìn)路方向和離去條件再返送給香爐山站聯(lián)鎖，用于發(fā)車進(jìn)路的出站信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈和發(fā)車進(jìn)路表示器點(diǎn)燈，X14 點(diǎn)燈。X14 點(diǎn)L/LU/U 分別代表前方有3 個(gè)及以上閉塞分區(qū)空閑/兩個(gè)及以上閉塞分區(qū)空閑/1 個(gè)及以上閉塞分區(qū)空閑，發(fā)車進(jìn)路表示器顯示運(yùn)行方向。虛擬信號(hào)開放后，允許辦理取消或解鎖進(jìn)路操作，需要由近至遠(yuǎn)分段取消或解鎖。允許解鎖聯(lián)鎖條件中設(shè)置了區(qū)段人工解鎖功能。其他三段式跨站進(jìn)路信號(hào)顯示相似，不再贅述。本工程通過依次傳遞引導(dǎo)信號(hào)聯(lián)鎖條件，實(shí)現(xiàn) S、SF 的跨場引導(dǎo)進(jìn)路。如在14G 引導(dǎo)接車進(jìn)路中，香爐山站SL4 虛擬信號(hào)中的引導(dǎo)條件傳送給陽邏電廠站聯(lián)鎖，其次陽邏電廠站SL2 虛擬信號(hào)中的引導(dǎo)條件傳送給香爐山站聯(lián)鎖，最后香爐山站S/SF 開放跨站引導(dǎo)信號(hào)。

圖4 20/22香爐山送至陽邏電廠工業(yè)站聯(lián)鎖條件Fig.4 20/22 interlocking conditions from Xianglushan Railway Station to the industrial station of Yangluo Power Plant

辦理垮場引導(dǎo)總鎖閉方式引導(dǎo)接車時(shí)，由人工確認(rèn)保證道岔位置和敵對(duì)進(jìn)路，由陽邏電廠站引導(dǎo)總鎖閉條件傳遞給香爐山站聯(lián)鎖，點(diǎn)亮控顯表示燈，香爐山站再辦理引導(dǎo)總鎖閉，S/SF 開放跨場引導(dǎo)信號(hào)。

4）三區(qū)域進(jìn)路辦理增加SJ 條件的重要性

其中增加22SJ 條件是由于20/22 雙動(dòng)道岔統(tǒng)一由香爐山站控制，但進(jìn)路的分界在雙動(dòng)道岔中間，陽邏電廠站20/22 道岔進(jìn)路鎖閉后，香爐山站無法得知陽邏電廠站進(jìn)路是否鎖閉。當(dāng)陽邏電廠20/22道岔進(jìn)路鎖閉后，香爐山站依然可以將20/22 道岔扳動(dòng)。存在安全風(fēng)險(xiǎn)。為避免該安全問題出現(xiàn)，陽邏電廠工業(yè)站驅(qū)動(dòng)22 道岔鎖閉繼電器，同時(shí)將條件送給香爐山站，香爐山站在操作轉(zhuǎn)動(dòng)20/22 道岔時(shí)，除檢查20/22 同意動(dòng)岔繼電器外還需檢查22道岔鎖閉繼電器。即將22 道岔鎖閉繼電器的條件串入20/22 的一啟動(dòng)電路中。如圖5 所示。

圖5 陽邏電廠工業(yè)站22道岔鎖閉條件送至香爐山站聯(lián)鎖條件Fig.5 Locking conditions of Switch 22 in the industrial station of Yangluo Power Plant are sent to the interlocking conditions of Xianglushan Railway Station

4 結(jié)束語

通過以上聯(lián)鎖方案的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)一場兩站在兩套獨(dú)立聯(lián)鎖系統(tǒng)下對(duì)跨線進(jìn)路分三段辦理的作業(yè)和進(jìn)路解鎖，也實(shí)現(xiàn)了引導(dǎo)信號(hào)和引導(dǎo)總鎖閉的作業(yè)需求，滿足新老站交替建設(shè)的特殊作業(yè)需求。

在實(shí)際工程的應(yīng)用中，往往存在建設(shè)運(yùn)營各方需求的差異及設(shè)備控制方式的不同導(dǎo)致特殊場聯(lián)的設(shè)計(jì)方案的不同。需根據(jù)工程實(shí)際情況，在滿足安全及運(yùn)輸要求的條件下，設(shè)計(jì)聯(lián)系電路。