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        動車組列車存車線有效長度研究

        2020-12-23 01:54:32孫海富
        鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計 2020年12期
        關(guān)鍵詞:存車應(yīng)答器調(diào)車

        孫海富

        (中國鐵路設(shè)計集團(tuán)有限公司,天津 300308)

        1 概述

        動車段(所)存車線有效長度[1]與列車長度、行車方式和安全防護(hù)距離有關(guān)。在列車長度和安全防護(hù)距離一定的前提下,主要與行車方式密切相關(guān)。行車方式一般分為列車模式、調(diào)車模式或者先列車模式再調(diào)車模式。由于現(xiàn)行的高速鐵路設(shè)計規(guī)范對于存車線有效長度沒有明確的規(guī)定,各個項目設(shè)計時采用的標(biāo)準(zhǔn)也有所不同,受地形地物等條件的限制,部分項目優(yōu)化存車線有效長度能顯著節(jié)省工程投資和減少拆遷,故有必要對動車段(所)存車線有效長度進(jìn)行計算分析,結(jié)合行車方式給出明確的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及進(jìn)一步優(yōu)化的空間。針對此問題,對動車段(所)存車線有效長度進(jìn)行研究,提出相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)建議,統(tǒng)一了動車段(所)存車線有效長度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

        2 動車組存車線有效長度的有關(guān)規(guī)定

        TB 10621—2014《高速鐵路設(shè)計規(guī)范》第17.2.3條規(guī)定:存車線有效長應(yīng)根據(jù)動車組長度、安全距離和信號設(shè)置要求確定[2-3]。兼顧普速列車存放的存車線有效長應(yīng)為550 m。

        按目前動車存車線有效長計算方法,存車線有效長度主要由出站信號機至警沖標(biāo)距離、動車組車列長度、應(yīng)答器至出站信號機距離、車載安全保護(hù)距離等組成。

        按現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定其計算參數(shù)[4-6]如下。

        出站信號機至警沖標(biāo)距離為5 m;8輛編組動車組車長最大為215 m,16輛編組動車組車長最大為430 m;應(yīng)答器距出站信號機距離為20 m,應(yīng)答器距盡頭線車擋距離為25 m;安全防護(hù)距離為60 m;應(yīng)答器組間距離一般取5 m;停車余量為10 m。

        3 影響動車組存車線有效長度的主要因素

        影響動車組存車線有效長確定的主要因素有動車組出入段(所)行車方式、動車組長度、安全防護(hù)距離、應(yīng)答器組設(shè)置位置及出站信號機至警沖標(biāo)的距離等[7-9]。

        3.1 行車方式的影響

        動車組出入段(所)一般采用列車作業(yè)方式,根據(jù)需要也可采用調(diào)車作業(yè)方式。

        (1)列車作業(yè)方式

        以列車作業(yè)方式接入存車線且一次停車到位,動車組根據(jù)列控車載設(shè)備要求,需要設(shè)置必要的安全保護(hù)距離。該種作業(yè)方式簡單,作業(yè)效率高,停車時間短,是動車組接入存車線最常見的停車方式。缺點是受安全防護(hù)距離的影響,存車線的長度較長[10-11]。

        (2)調(diào)車作業(yè)方式

        調(diào)車防護(hù)系統(tǒng)是在防護(hù)信號機外方適當(dāng)?shù)攸c設(shè)置應(yīng)答器組,系統(tǒng)根據(jù)進(jìn)路狀態(tài)或防護(hù)信號機顯示,通過有源應(yīng)答器組或調(diào)車防護(hù)裝置發(fā)送報文。當(dāng)信號關(guān)閉時,系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)報文,觸發(fā)以調(diào)車模式運行的動車組制動;當(dāng)信號開放時,系統(tǒng)發(fā)送通過報文,允許動車組通過該組應(yīng)答器,為動車組調(diào)車作業(yè)安全提供防護(hù)。如果以調(diào)車模式接入存車線,則由司機對位停車,除了考慮動車組長度外,僅需考慮必要的停車余量即可。調(diào)車防護(hù)系統(tǒng)根據(jù)進(jìn)路狀態(tài),向列控車載設(shè)備發(fā)送相應(yīng)的報文信息,動車組以ATP車載設(shè)備調(diào)車模式運行時,調(diào)車防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)對動車組冒進(jìn)信號提供有限防護(hù)。動車段(所)動車組調(diào)車作業(yè)以地面信號顯示作為行車憑證,調(diào)車防護(hù)系統(tǒng)是動車段(所)動車組調(diào)車作業(yè)防護(hù)的輔助系統(tǒng)。該種作業(yè)方式可以縮短存車線長度,缺點是作業(yè)效率較低。

        (3)先列車作業(yè)方式再調(diào)車作業(yè)方式

        一條存車線通過中間設(shè)置分隔信號機劃分為2段后,如果要同一股道既能滿足存放2列8輛編組動車組,又能滿足存放1列16輛編組動車組,則每一段均需要安全保護(hù)距離,因此存車線有效長相對較長。如果以列車作業(yè)方式接入第一段存車線,允許停車后轉(zhuǎn)為調(diào)車模式接入第二段存車線,則第二段可不設(shè)置安全保護(hù)距離,存車線有效長可相應(yīng)縮短,但這種作業(yè)方式下停車轉(zhuǎn)換模式對運輸效率有一定影響,對于作業(yè)繁忙或作業(yè)相對集中的動車段(所)或存車場影響較大。該種作業(yè)方式一般不被運輸部門認(rèn)可。

        3.2 車載安全保護(hù)距離的影響

        列車作業(yè)方式下的動車組走行線及動車段(所)接發(fā)車進(jìn)路通常采用CTCS-2級列控系統(tǒng)。鐵總科信[2018]50號《自主化CTCS-3級列控車載設(shè)備暫行技術(shù)條件》中關(guān)于CTCS-2級列控車載設(shè)備規(guī)定最大常用制動的安全防護(hù)距離為60 m[12]。動車組以列車方式按照CTCS-2級列控系統(tǒng)模式出入動車段(所)時, CTCS-2級列控系統(tǒng)在完全監(jiān)控模式下,車站范圍內(nèi)列控系統(tǒng)采用最大常用制動的安全保護(hù)距離一般為60 m。

        3.3 存車線設(shè)置調(diào)車防護(hù)應(yīng)答器組的影響

        動車組存車線設(shè)置的應(yīng)答器主要起調(diào)車防護(hù)功能,當(dāng)調(diào)車信號都關(guān)閉時,如列車越過該應(yīng)答器將觸發(fā)緊急制動,從而對動車組冒進(jìn)信號提供有限防護(hù)。

        根據(jù)TJ/DW 164—2014《動車段(所)調(diào)車防護(hù)系統(tǒng)暫行技術(shù)條件》的規(guī)定,應(yīng)答器組一般設(shè)置在距出站信號機或調(diào)車信號機20 m處,停車時不應(yīng)越過該應(yīng)答器組,以免觸發(fā)緊急制動。受站場條件限制時,應(yīng)答器組可適當(dāng)向信號機方向移設(shè),但距信號機距離不得小于15 m。組內(nèi)應(yīng)答器組間距一般為5 m,困難條件下可取為3 m。在盡頭線土擋、無接觸網(wǎng)區(qū)域等特殊場所,一般情況下,可在距防護(hù)地點或信號機25 m處設(shè)置由2個無源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組。困難條件下,應(yīng)答器組距防護(hù)地點或信號機不少于15 m[13]。

        4 動車組存車線有效長度計算

        不同站場布置,不同行車方式,不同列車編組動車存車線有效長分析如下。

        4.1 動車段(所)采用列車作業(yè)方式

        (1)盡頭式存車線[14-15]

        盡頭式到發(fā)線有效長度為出站端警沖標(biāo)至盡頭端滑移擋車器起點的距離。

        滿足1列16輛編組動車組存放要求的股道信號機、應(yīng)答器組及警沖標(biāo)布置情況如圖1所示,存車線有效長即警沖標(biāo)至車擋前為525 m。

        8輛編組動車組存放要求的存車線有效長度計算與16輛編組動車組存放要求存車線有效長度計算原則一致,車長由430 m變?yōu)?15 m。存車線有效長即警沖標(biāo)至車擋前為310 m。

        2列8輛編組動車組存放要求的股道信號機、應(yīng)答器組及警沖標(biāo)布置情況如圖2所示,存車線有效長即警沖標(biāo)至車擋前為610 m。

        (2)貫通式存車線[16-17]

        雙方向使用到發(fā)線有效長度為線路一端的警沖標(biāo)至另一端的警沖標(biāo)距離,或線路一端的警沖標(biāo)至另一端有效長計算點的距離,或線路一端的有效長計算點至另一端有效長計算點的距離。

        16輛編組動車組存放要求的股道信號機、應(yīng)答器組及警沖標(biāo)布置情況如圖3所示,考慮到盡量縮短股道有效長,兩個方向接車安全保護(hù)距離可以共用,僅僅是同一股道兩個方向接入的車列不能停在同一位置。存車線有效長即警沖標(biāo)至警沖標(biāo)為525 m。

        8輛編組動車組存放要求的存車線有效長度計算與16輛編組動車組存放要求存車線有效長度計算原則一致,車長由430 m變?yōu)?15 m。存車線有效長即警沖標(biāo)至警沖標(biāo)為310 m。

        2列8輛編組動車組存放要求的股道信號機、應(yīng)答器組及警沖標(biāo)布置情況如圖4所示,存車線有效長即警沖標(biāo)至警沖標(biāo)為610 m。

        圖1 16輛編組盡頭式存車線有效長示意(列車作業(yè)方式)(單位:m)

        圖2 2列8輛編組盡頭式存車線有效長示意(列車作業(yè)方式)(單位:m)

        圖3 16輛編組貫通式存車線有效長示意(列車作業(yè)方式)(單位:m)

        圖4 2列8輛編組貫通式存車線有效長示意(列車作業(yè)方式)(單位:m)

        4.2 動車段(所)采用調(diào)車作業(yè)方式

        (1)盡頭式存車線

        滿足1列16輛編組動車組存放要求的股道信號機、應(yīng)答器組及警沖標(biāo)布置情況如圖5所示,存車線有效長即警沖標(biāo)至車擋前為500 m。

        8輛編組動車組存放要求的存車線有效長度計算與16輛編組動車組存放要求存車線有效長度計算原則一致,車長由430 m變?yōu)?15 m。存車線有效長即警沖標(biāo)至車擋前為285 m。

        2列8輛編組動車組存放要求的股道信號機、應(yīng)答器組及警沖標(biāo)布置情況如圖6所示,存車線有效長即警沖標(biāo)至車擋前為560 m。

        (2)貫通式存車線

        16輛編組動車組存放要求的股道信號機、應(yīng)答器組及警沖標(biāo)布置情況如圖7所示,存車線有效長即警沖標(biāo)至警沖標(biāo)為510 m。

        8輛編組動車組存放要求的存車線有效長度計算與16輛編組動車組存放要求存車線有效長度計算原則一致,車長由430 m變?yōu)?15 m。存車線有效長即警沖標(biāo)至警沖標(biāo)為295 m。

        2列8輛編組動車組存放要求的股道信號機、應(yīng)答器組及警沖標(biāo)布置情況如圖8所示,存車線有效長即警沖標(biāo)至警沖標(biāo)為580 m。

        圖5 16輛編組盡頭式存車線有效長示意(調(diào)車作業(yè)方式)(單位:m)

        圖6 2列8輛編組盡頭式存車線有效長示意(調(diào)車作業(yè)方式)(單位:m)

        圖7 16輛編組貫通式存車線有效長示意(調(diào)車作業(yè)方式)(單位:m)

        圖8 2列8輛編組貫通式存車線有效長示意(調(diào)車作業(yè)方式)(單位:m)

        4.3 相關(guān)情況說明

        考慮到CTCS-2級列控系統(tǒng)控制閉口停車的情況下可不考慮列車冒進(jìn)防護(hù),存車線可不設(shè)應(yīng)答器組,但考慮到存車線調(diào)車作業(yè)的需要,存車線設(shè)置應(yīng)答器對動車組冒進(jìn)信號提供有限防護(hù),存車線應(yīng)設(shè)置應(yīng)答器組,因此本次研究未考慮存車線不設(shè)應(yīng)答器的情況。

        現(xiàn)行規(guī)定中出站信號機距應(yīng)答器的距離為20 m,考慮應(yīng)答器接收天線距車頭最大距離約12 m,理論上存在將出站信號機距應(yīng)答器的距離縮減為15 m的可能,本次暫維持現(xiàn)行規(guī)定20 m的距離[18]。

        現(xiàn)行規(guī)定中安全保護(hù)距離為60 m,目前部分ATP車載設(shè)備已經(jīng)優(yōu)化為40 m,但不同列控廠家與不同車型配合后,實際安全保護(hù)距離在40~60 m,因此從包容性角度考慮,建議安全防護(hù)距離維持目前60 m的規(guī)定[19-20]。

        調(diào)車防護(hù)應(yīng)答器組的組內(nèi)間距可由5 m優(yōu)化為3 m;困難情況下,調(diào)車防護(hù)應(yīng)答器組距調(diào)車信號機的距離可由20 m調(diào)整為15 m。

        接入2列8輛編組動車組的存車線,以列車作業(yè)方式接入第一段存車線,允許停車后轉(zhuǎn)為調(diào)車模式接入第二段存車線的運輸組織模式,對運輸作業(yè)影響較大,因此本次研究未考慮此作業(yè)模式的情況。

        4.4 小結(jié)

        根據(jù)上述分析,動車組存車線有效長度計算見表1。

        表1 動車組存車線有效長計算表

        5 研究結(jié)論

        (1)動車組以列車方式接入動車段(所),1列16輛編組、1列8輛編組、2列8輛編組動車組存車線有效長分別為525,310,610 m。動車組以調(diào)車方式接入動車段(所),1列16輛編組、1列8輛編組、2列8輛編組動車組存車線有效長盡頭式分別為500,285,560 m;貫通式分別為510,295,580 m。

        (2)出站信號機至應(yīng)答器的距離及安全防護(hù)距離存在優(yōu)化的可能,但從實際運營及包容性角度考慮,建議目前維持現(xiàn)行規(guī)定。

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