張樂君 馬衍明

目前，繼電式四線制方向電路仍是我國絕大部分鐵路線路改變區(qū)間運(yùn)行方向的主要控制電路。由于四線制方向電路的繼電制式，受站間傳輸條件限制，導(dǎo)致該電路在輔助改方辦理時(shí)存在安全隱患，即接車站錯(cuò)誤按壓總輔助和接車輔助按鈕后，將導(dǎo)致對方發(fā)車站改變區(qū)間運(yùn)行方向，造成兩站接發(fā)車口同時(shí)變?yōu)榻榆嚪较?，即“雙接”現(xiàn)象，并影響區(qū)間信號。2020 年8 月24 日，泰山站在進(jìn)行年度聯(lián)鎖改方試驗(yàn)過程中，因試驗(yàn)人員在辦理輔助改方過程時(shí)，視覺偏差錯(cuò)誤按壓了接車口的總輔助及接車輔助按鈕，導(dǎo)致大河站至泰山站下行區(qū)間變?yōu)殡p向接車，同時(shí)區(qū)間信號滅燈，因現(xiàn)場人員處理“雙接”故障的經(jīng)驗(yàn)不足，造成二次故障，影響范圍擴(kuò)大。

1 四線制方向電路缺陷分析

1.1 輔助改方辦理正常操作及電路動(dòng)作

1）在區(qū)間軌道電路故障造成控制臺監(jiān)督區(qū)間亮紅燈，而兩站區(qū)間實(shí)際為空閑，且均無發(fā)車進(jìn)路的情況下，進(jìn)行改方作業(yè)時(shí)，原接車站需首先辦理輔助改方，按壓總輔助按鈕及發(fā)車輔助按鈕，原發(fā)車站再相繼按壓總輔助按鈕及接車輔助按鈕，待原接車站方向箭頭由黃色接車箭頭變?yōu)榫G色發(fā)車箭頭，原發(fā)車站由綠色發(fā)車箭頭變?yōu)辄S色接車箭頭時(shí)，輔助改方完成。此時(shí)，原接車站改為發(fā)車方向，原發(fā)車站改為接車方向。接發(fā)車口恢復(fù)正方向時(shí)同理，按上述方法由接車方向站首先辦理輔助發(fā)車改方操作。

圖1 四線制方向電路圖

2）四線制方向電路如圖1 所示，接車站FJ1、FJ2 均為吸起狀態(tài)，發(fā)車站FJ1、FJ2 均為落下狀態(tài)。當(dāng)具備輔助辦理?xiàng)l件時(shí)，接車站按壓總輔助按鈕及發(fā)車輔助按鈕，接車站FFJ、DJ 繼電器吸起，發(fā)車站按壓總輔助按鈕及接車輔助按鈕后，發(fā)車站JFJ 繼電器吸起（短暫），輸出一路負(fù)電送往接車站，使接車站的FGFJ 吸起，進(jìn)而使接車站JQJ2F、GFJ 吸起。當(dāng)接車站FFJ、DJ、FGFJ 恢復(fù)落下，其GFJ 的吸起又輸出一路負(fù)電送往發(fā)車站，使本站FJ2 落下，發(fā)車站FJ1、FJ2、GFJ 吸起，此時(shí)發(fā)車站方向變?yōu)榻榆嚪较?，同時(shí)又輸出一路正電送往接車站，待接車站JQJ2F、GFFJ 繼電器恢復(fù)落下后，使其FJ1 繼電器由吸起變?yōu)槁湎?，到此接車站改為發(fā)車方向，輔助改方電路動(dòng)作完畢。

1.2 輔助改方辦理造成“雙接”問題分析

1）無論是否具備輔助改方辦理?xiàng)l件，接車站只要錯(cuò)誤按壓了總輔助按鈕及接車輔助按鈕，對向發(fā)車站將立即改變運(yùn)行方向，使其發(fā)車綠色箭頭變?yōu)辄S色接車箭頭，發(fā)車方向變?yōu)榻榆嚪较?。而接車站此時(shí)黃色接車箭頭不變，仍為接車方向，造成兩站的雙接車狀態(tài)，區(qū)間信號全部滅燈。

2）電路動(dòng)作時(shí)序如圖2 所示，當(dāng)接車站按壓總輔助及接車輔助按鈕后，接車站JFJ繼電器吸起，原本接車站輸出一路正電送往發(fā)車站，由于JFJ的吸起改變了輸出電源的極性，如圖2紅色線所示，輸出電源由正電變?yōu)樨?fù)電。發(fā)車站FJ1、FJ2 均為有極保持繼電器，當(dāng)電源極性改變后，F(xiàn)J1、FJ2 由落下狀態(tài)立即變?yōu)槲馉顟B(tài)，F(xiàn)J1的吸起又使得該站GFJ繼而吸起，輸出一路正電送往接車站，此時(shí)接車站JFJ繼電器恢復(fù)落下，同時(shí)也輸出一路正電，電路溝通如圖2藍(lán)色線路所示。由于接車站FJ1未受到電源轉(zhuǎn)極影響，仍為吸起狀態(tài)，最終造成兩站FJ1均為吸起的“雙接”現(xiàn)象。

1.3 “雙接”狀態(tài)處理

目前“雙接”狀態(tài)下恢復(fù)正常狀態(tài)的方法有以下2 種。

1）通過辦理輔助改方恢復(fù)正方向。如圖2 所示，兩站“雙接”狀態(tài)下，原發(fā)車站要改回發(fā)車方向，則原發(fā)車站需首先按壓總輔助及發(fā)車輔助按鈕，原接車站再按壓總輔助及接車輔助按鈕，輔助改方完畢，方向恢復(fù)正方向。同理，“雙接”狀態(tài)下，原接車站要改為發(fā)車方向，則原接車站需首先按壓總輔助及發(fā)車輔助按鈕，原發(fā)車站配合按壓總輔助及接車輔助按鈕，最終原接車站改為發(fā)車方向，原發(fā)車站改為接車方向，輔助改方完畢。

2）兩站“雙接”狀態(tài)下，需要改為發(fā)車方向的站拔下FJ1 繼電器，將FJ1 繼電器吸起狀態(tài)人工設(shè)置為落下狀態(tài)后，原位置插回原FJ1 繼電器，此時(shí)該站接車方向改為發(fā)車方向，處理完畢。

圖2 四線制方向電路“雙接”示意圖

2 解決方案

方案1 改方功能納入?yún)^(qū)間自動(dòng)閉塞綜合監(jiān)控系統(tǒng)

區(qū)間自動(dòng)閉塞綜合監(jiān)控系統(tǒng)，是普速鐵路線為實(shí)現(xiàn)列車占用丟失報(bào)警功能而引入的系統(tǒng)，由于區(qū)間自動(dòng)閉塞綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以完成兩站間的光纜數(shù)字通信，對站間聯(lián)鎖條件傳輸沒有了限制，從而實(shí)現(xiàn)了站間信息的實(shí)時(shí)傳輸。

隨著鐵路技術(shù)改造項(xiàng)目的推進(jìn)，未來將逐步取消四線制方向電路的應(yīng)用，即改方功能納入?yún)^(qū)間自動(dòng)閉塞綜合監(jiān)控系統(tǒng)，輔助改方錯(cuò)辦造成的“雙接”問題也將隨之解決，同時(shí)能夠使改方控制的外部電路也得到極大簡化，其外部電路圖見圖3。

圖3 改方功能納入?yún)^(qū)間綜合監(jiān)控系統(tǒng)的外部電路圖

方案2 修改聯(lián)鎖軟件及四線制方向電路增加站聯(lián)條件

四線制方向電路造成“雙接”的原因，正是由于缺乏對方站接發(fā)車方向的狀態(tài)信息，導(dǎo)致了錯(cuò)按按鈕時(shí)聯(lián)鎖系統(tǒng)無法進(jìn)行卡控。因此，根據(jù)改方輔助辦理原則，增加站聯(lián)條件，將本站FJ1 繼電器狀態(tài)條件通過電纜傳輸給對向車站；同時(shí)，聯(lián)鎖系統(tǒng)對接收到的狀態(tài)信息進(jìn)行采集，通過信息狀態(tài)對本站接車輔助按鈕進(jìn)行卡控。如聯(lián)鎖系統(tǒng)檢查到FJ1（鄰）為吸起，將接車輔助按鈕按下動(dòng)作與FJ1 狀態(tài)信息做“與”計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果作為JFAJ 的驅(qū)動(dòng)條件，即接車輔助按鈕按下，同時(shí)FJ1 為吸起時(shí)，則JFAJ 繼電器驅(qū)動(dòng)吸起，否則不能驅(qū)動(dòng)。增加站聯(lián)及采集條件電路見圖4。

方案3 聯(lián)鎖控顯軟件增加防控措施

在聯(lián)鎖控顯軟件中，增加輔助辦理過程中的語音提示功能，即在接車輔助（發(fā)車輔助）按鈕按下后，密碼輸入前，增加車站方向口的語音提示，如“向XX 方面（XX 站）輔助接（發(fā)）車”，以此對操作人員進(jìn)行二次提示和確認(rèn)，防止產(chǎn)生錯(cuò)辦。

圖4 增加站聯(lián)及采集條件電路

3 解決方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析

方案1，通過技術(shù)改造逐步淘汰四線制方向電路，可以有效解決繼電制式方向電路的根本缺陷，如站間傳輸條件受限、傳輸效率低、電纜絕緣不良、故障點(diǎn)多、電路復(fù)雜等問題。缺點(diǎn)是通過規(guī)劃逐步進(jìn)行技術(shù)改造，時(shí)間周期較長。

方案2，通過改進(jìn)現(xiàn)有電路及聯(lián)鎖軟件，對四線制方向電路的缺陷問題從軟件系統(tǒng)上進(jìn)行卡控，可以有效解決方向電路的“雙接”問題。缺點(diǎn)：一是增加了站聯(lián)條件，故障隱患增多；二是改進(jìn)工作涉及車站較多，同時(shí)與其他的技術(shù)改造并行，可能會產(chǎn)生額外的工作量和資金投入。

方案3，僅是修改控顯軟件，從難易程度及工作量來看，較容易實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是該改進(jìn)只是減少了人為導(dǎo)致“雙接”問題的產(chǎn)生，無法從根源上徹底避免故障的發(fā)生。

4 結(jié)語

針對繼電式四線制方向電路輔助改方錯(cuò)誤操作導(dǎo)致的“雙接”問題，從輔助改方操作的正確步驟，及造成“雙接”的錯(cuò)誤操作步驟和恢復(fù)方法等方面進(jìn)行了說明，分別對其電路動(dòng)作進(jìn)行了分析，同時(shí)還從技術(shù)改造、電路改進(jìn)、軟件修改3 個(gè)方面提出了改進(jìn)方案，并對改進(jìn)方案的可行性逐一進(jìn)行了分析，對解決繼電式四線制方向電路的固有缺陷，提供了借鑒。