GPS系统在道口报警电路中的应用

王红彬

【摘要】 本文对北良港现有港前道口报警电路进行了分析，指出了该系统存在的不足之处。结合现有实际情况，提出采用GPS技术的方式，来弥补轨道电路缺失造成的道口控制电路不完整。

【关键词】 道口 报警电路 GPS 轨道电路

铁路道口是指铁路与公路交汇的位置，存在着公路和铁路两种截然不同的运输管理方式，存在很大的安全问题，因此，铁路方面在道口处增加道口信号设备，无论火车从哪个方向接近道口，都需要在火车到达道口位置前40秒时，通过安设在公路右侧的道口信号机及音响器向公路上的行人及车辆发出警报，禁止其进入道口区域。目前，应用最广泛的探知火车运行位置的设备是轨道电路。

一、我港港前道口报警系统简介

（1）港前道口平面示意图如图1所示。车列从L1道岔往港前区行驶为下行方向，由港前区向L1道岔行驶为上行方向。站场最末端轨道电路为DG区段，向港前方向再无轨道电路。港前区地势较低，港前铁路线与1-14股道铁路线交汇处为铁路涵洞（长约70米），通往港前的铁路线在涵洞内。（2）道口控制电路构成。道口控制电路是由继电器构成的继电电路，主要继电器包括上行方向继电器SFJ、下行方向继电器XFJ、开通继电器KTJ、上行方向离去区段轨道继电器DGJ、下行方向接近区段继电器XGJ、D26复示信号机红灯丝继电器D26FHDJ等。（3）电路动作基本原理。上行方向：在D26F信号机开放（与D26信号机同步开放）后，D26FHDJ落下，SFJ落下，KTJ落下开始报警，直到车列进入DG、XG区段并出清DG区段后，KTJ吸起停止报警。下行方向：车列进入XG区段（XGJ落下），KTJ落下开始报警，直到车列依次经过XG区段、DG区段，并出清DG区段后延时180秒，KTJ吸起停止报警。

二、此道口电路的不足之处

（1）上行方向：道口离去区段完整，但接近区段缺失，采用D26信号机开放为接近报警条件，时间由司机把握，很难保证能满足“列车接近通知时间应不少于40秒”的规定。（2）下行方向：道口接近区段完整，但离去区段缺失，需要通过使用延时继电器（四挡：1秒、3秒、30秒、3分）延时的手段补齐。若延时30秒，车列不一定完全出清道口区域；若延时180秒，由于时间太长，会对公路的通过效率产生较大影响。

三、基于GPS定位的改造方案

（1）系统构成。在每台机车上加装GPS天线，强化机车车载台的功能；强化地面工作站功能，地面工作站通过数传网络获取机车位置实时信息，同时，通过有线网络与现有道口设备保持联系。（2）实现原理。首先在地面根据设计规范画出虚拟的接近、离去轨道电路，分别命名为上行接近区段SXJJG（对应轨道继电器SXJJGJ）、下行离去区段XXLQG（对应轨道继电器XXLQGJ），两公路及涵洞部分命名为道口轨道DKG（对应轨道继电器DKGJ）。在地面工作站存放虚拟的地图（画出虚拟的轨道电路），通过获取的机车位置信息，驅动存放在现有道口箱中的SXJJGJ、XXLQGJ、DKGJ，这样，线路上的轨道电路就完整了。（3）电路动作顺序。上行方向：机车进入SXJJG区段后，SXJJGJ落下（取代D26FHDJ位置），SFJ落下，KTJ落下开始报警，其余同上。下行方向：开始报警条件同上，在解除报警过程中要取消延时电路部分，将解除报警时机改为：车列运行直XXLQG区段并出清后。

当车列处在DKG区段时，道口设备一直报警。

四、需要说明的几点

（1）需要在地面工作站计算出机车运行方向，以免在机车驶向港前的过程中，错误动作SXJJGJ。（2）在上行方向道口解除报警时给地面工作站发送一个反馈信号，使继电器SXJJGJ复原。（3）由于港前是一个尽头线，车头必然朝向L2道岔方向，所以通过机车的位置来反映整个车列的运动是合适的。（4）为避免机车处在1—14道线路时误报警，需要在地面工作站中设立一个触发器，即，只有机车通过L2道岔后处在特定区域时，才可驱动相关继电器。（5）考虑到现有GPS系统误差约20米，因此，下行方向离去区段可向港前方向延至距道口20米处。上行方向接近区段的长度也要有所考虑。

参 考 文 献

[1] 铁路信号维护规则. 铁运[2006]127号. 中国铁道出版社，2006. 北京

[2] 无人看守道口报警设备设计图册. 大连北良有限公司. 2000. 大连