普速铁路车站UU码侧进UUS码侧出对LKJ控车的影响

沈洪波 叶永华 张高超

（中国铁路武汉局集团有限公司电务处，武汉 430071）

列车运行监控装置（LKJ）是保证列车运行控制系统体系中重要组成部分，是用于防止列车冒进信号、运行超速事故和辅助司机提高操纵能力的重要行车设备，其控制模式严格按照《铁路技术管理规程》以及其他相关管理规定进行设定，由中国铁路总公司负责确定基本控制模式，由设备厂家来实现其功能。目前运用于全路LKJ设备厂家为河南思维公司（以下简称思维）和株州电力机车研究所（以下简称株所）。随着运输的需求不断变化以及站场的升级改造，对于一些特殊场景，其控制软件设计不周全，存在安全隐患。

1 隐患描述

2017年11月2日，武汉铁路局DF8-026机车担当7 613次（总重700，辆数7，计长17.0）时，列车经汉口—汉西联络线运行到汉西站，车机联控经汉西3道侧线通过，进站信号机接收到双黄码，司机按要求对LKJ输入股道号3。当列车头部进入股道时，接收到双黄闪码，在列车越过站中心时，LKJ限制速度由45 km/h抬升到80 km/h，继而又降到75 km/h，而汉西3道为到发线，股道限速45 km/h，由站中心到3道出站信号机前应一直保持45 km/h，因此存在列车超速的安全隐患。

2 问题分析

2.1 汉西站站场情况分析

汉西站为一个多线交汇车站，分别由汉口汉西联络下行线、京广上下行线以及汉西联络线交汇于站内。线路情况为：汉口汉西联络下行线经汉西站V道、侧向经44#—42#、40#—38#两组道岔，终止于38#道岔岔尖；京广线上下行经汉西站I、II道贯通；汉西联络线经汉西站IV道终止于16#道岔岔尖。线路限速为：汉口汉西联络下行线限速80 km/h，京广线上下行限速100 km/h，汉西联络线限速80 km/h；股道限速为： I、II、V道按对应的线路限速值，其他股道均限速45 km/h。道岔限速为：44#—42#、40#—38#为高速道岔，侧向限速75 km/h，其余为45 km/h。具体站场如图1所示。

2.2 列车运行径路情况分析

当下行列车由汉口方向经汉西站去武昌方向通过时，基本径路：经汉口汉西联络下行线、汉西站V道正进侧出、经44#/42#、40#/38#两 组 18 号道岔侧向出站，V道出站信号机发U2S码、XV出站信号机发UUS码，第一离去通过信号机发L码；变更径路：经汉口汉西联络下行线、汉西站3道、40#/38#道岔侧向出站，进站信号机发UU码、X3出站信号机发UUS码，第一离去通过信号机发L码。

2.3 列车控制模式曲线分析

列车控制模式曲线是防止列车超过控制目标点限制速度值所连成的曲线，它由线路允许速度、移动设备允许速度、道岔速度、列车长度以及接收到的信号等信息组成，LKJ通过计算制动距离产生的限速值。其通过汉西站V道和3道时的控制模式曲线如图2所示。

2.4 实验室模拟验证情况分析

经实验室模拟验证，当列车经汉西站V道通过时，两个LKJ设备厂家控制列车生成的限速曲线一样，均符合控制模式曲线；当列车经过汉西站3道时，两个LKJ设备厂家控制软件在此情况下存在差异，如图3所示。

思维控制软件当接收进站信号机UU信号时，输入侧线股道3道后，站内按3道侧线股道信息进行控制，3道侧线股道在数据编制中进站、出站道岔限速45 km/h；当接收3道出站信号机UUS信号时，限速仍然按3道侧线股道信息进行限速，直至列车尾部越过出站第一组大号码道岔后限速才抬升到线路允许速度，其控制逻辑符合控制模式曲线，控制正常。

株所控制软件当接收进站信号机UU信号时，输入侧线股道3道后，站内按3道侧线股道信息进行控制，3道侧线股道在数据编制中进站、出站道岔限速45 km/h；当接收3道出站信号机UUS信号时，只控制列车尾部越过进站道岔距离后上抬至80 km/h，其3道的股道限速没有控制，控制逻辑不符合控制模式曲线，存在安全隐患。

10月12日，7613次列车使用株所软件控制列车，其实际运行情况与实验室模拟经汉西站3道通过时的场景一致，因此，株所软件对于到发线出站发双黄闪码时，LKJ限速未判定到发线股道限速，直接将允许速度抬升到线路允许限速，当股道限速低于出站道岔侧向限速时，就会有安全隐患。株所控制软件的这一缺陷正是产生安全隐患的根本原因。

3 解决方案

通过上述分析，存在隐患的关键在于株所控制软件中缺陷所致，按照中国铁路总公司（以下简称总公司）“涉及安全问题连夜整改”的思路，提出如下几种方案。

方案一：报请总公司与设备厂家对控制软件中的缺陷进行修改。优点：可以从根本上清除安全隐患，杜绝类似场景的问题出现；缺点：由于控制软件的修改涉及项点较多，改动复杂，须由总公司组织按相关流程进行严格审批和反复验证，周期较长。

方案二：运输组织上不安排列车经汉西站3道侧线通过的进路。优点：隐患的场景可以立即排除，并可以马上实施，起到立竿见影的效果；缺点：需将侧线通过的进路变更为侧线到开的进路，加大列车调度员、车站值班员的工作难度，影响一定的运输效率。

方案三：制定相关管理规定，消除隐患。一是对武汉铁路局类似场景的处所进行排查。经排查，武汉铁路局到发线出站信号机发黄闪黄码的处所有：何刘6道、小林4道、西平3道、焦庄3道。二是向机务部门提交风险提示，制定安全卡控措施。 优点：全面排查，掌握风险处所，可针对性地采取卡控措施。缺点：涉及乘务员较多，安全因素不稳定，卡控难度较大。

方案四：通过编制基础数据来弥补控制模式中的缺陷。优点：数据编制容易实现，效果较好、验证后可以立即进行换装实施，而且不会对思维软件正常控制产生影响。缺点：数据采用变通的方式实现，其车载数据与地面实际情况不完全相符，增大数据编制人员维护数据的难度，并留有后续数据需修改而没有同步修改的后患，同时始发开车时改变乘务员操作。

方案五：通过电务部门将3道发码由UUS码改为UU码来消除隐患。优点：汉西站为非列控中心编码车站，修改电码化电路即可实施，可以彻底消除隐患，不留后患。缺点：需变更设计，需要一个过程。

分析各方案的利弊、实施困难和效果，经研究，采用通过编制基础数据来弥补控制模式中的缺陷作为应急处置方案，并将排查出来的隐患处所全部纳入到基础数据的编制方案中，以汉西站为例，具体实施如下：

一是在基础数据中增加一个虚拟汉西站，其正线限速与股道信息与实际汉西站信息一致，如图4所示。

二是设置双黄自动转支线功能，当进站信号机接收到双黄码时，基础数据调用顺序由实际汉西站转到虚拟汉西站。

三是删除出站高速道岔信息，在虚拟汉西站中，不制作高速道岔“131”语音代码的信息，出站信号机不论发双黄闪码还是双黄码，都按双黄码进行控制，比照高速铁路区段来编制基础数据。

四是补充相关技术说明，要求乘务员在3道始发开车时，输入参数按虚拟汉西站站号进行设定。同时在基础数据中增加相应注释，便于后期数据编制人员对数据的维护。

通过对基础数据的修改，对两个设备厂家的控制软件在实验室进行反复验证，并安排2台机车，分别使用思维软件和株所软件进行上线运行试验。试验情况正常，隐患消除。迅速对武汉铁路局机车全部进行数据更新，并协调相关铁路局也同步进行更新。下一步建议总公司与设备厂家，将此问题纳入到下一次控制软件升级修改方案中，尽快从源头消除故障隐患，确保列车运行安全。

4 思考

普速铁路UUS码的含义见《铁路技术管理规程》(普速铁路部分)“第435条 机车信号机显示下列信号：1.三显示自动闭塞区段的连续式机车信号机 （6）一个双半黄色闪光——要求列车限速运行，表示列车接近的地面信号机开放经18号及以上道岔侧向位置的进路，且次一架信号机开通直向进路或开放经18号及以上道岔侧向位置的进路；或表示列车接近设有分歧道岔线路所的地面信号机开放经18号及以上道岔侧向位置的进路、显示一个黄色闪光和一个黄色灯光（如第101图所示）；2.四显示自动闭塞区段连续式机车信号机（6）一个双半黄色闪光——要求列车限速运行，表示列车接近的地面信号机开放经18号及以上道岔侧向位置的进路，且次一架信号机开通直向进路或开放经18号及以上道岔侧向位置的进路；或表示列车接近设有分歧道岔线路所的地面信号机开放经18号及以上道岔侧向位置的进路、显示一个黄色闪光和一个黄色灯光（如第112 图所示）”。

高速铁路UUS码的含义见《铁路技术管理规程》(高速铁路部分)：“第477条 机车信号显示下列信号：1.连续式机车信号（6）一个双半黄色闪光——要求非列控车载设备控车的列车限速运行（最高不超过45 km/h），表示列车接近的地面信号机开通经18号及以上道岔侧向位置的进路，且进路允许速度不低于80 km/h（如第61图所示）；2.列控车载设备的“机车信号”显示如下（如第67图所示）：（10）一个双半黄色闪光——表示列车接近的地面信号机开通经18号及以上道岔侧向位置的进路，且进路允许速度不低于80 km/h”。

普速铁路和高速铁路UUS码含义的共同点是，表示前方信号机所在进路上的道岔肯定是18号及以上道岔。不同点：一是普速铁路UUS码表示除了接近信号机开放外，下一架信号机也肯定是开放的，但高速铁路UUS码并不表示下一架信号机是开放的；二是普速铁路UUS码并不表示前方进路线路速度肯定能达到80 km/h，而高速铁路UUS码表示前方进路线路速度能达到80 km/h。

ATP、LKJ控车逻辑在高速铁路、普速铁路是一致的。LKJ针对“高速铁路UUS码并不表示下一架信号机是开放的”在数据编制上做了针对性处理，对高速铁路区段做了标志，并根据高铁技规第477条统一不做进站126、出站131标记，从而使动车组、机车在高速铁路LKJ控车时始终保持在45 km/h的控制速度，默认为下一架信号机不是开放的。这样处理，虽然影响了动车组、机车LKJ控车时的运行效率，但考虑到高铁线路运行的机车基本没有、动车组基本上是以ATP控车，所以运行效率几乎不受影响。

但是在普速铁路区段上，情况就大不相同。如果进路上存在不足80 km/h的线路速度而出站信号机又没有设有源应答器组，ATP就会按80 km/h的允许速度运行、存在超速的风险，因此列控系统针对“普速铁路UUS码并不表示前方进路线路速度肯定能达到80 km/h”的处理方式是，只要进、出站进路内有不足80 km/h的线路速度，统一采用降级发UU码，但这样处理失去了线路上采用大号码道岔的意义，有点得不偿失。而且从本次汉西3道UU码侧进UUS侧出、限速45 km/h株所LKJ不控的隐患可以看出，由于LKJ厂家对UUS码定义的歧义也可能出现LKJ软件控制的隐患，因此规范普速铁路UUS码定义势在必行。

笔者建议，普速铁路UUS码的含义也要增加“进路及进路接近区段的允许速度不低于80 km/h”的规定。

[1]中国铁路总公司. 铁总运[2015]102号 列车运行监控装置（LKJ）控制模式设定规范[S].北京：中国铁道出版社，2015.

[2]中国铁路总公司. 铁总运[2015]101号 列车运行监控装置（LKJ）数据文件编制规范[S]. 北京：中国铁道出版社，2015.

[3]中国铁路总公司. 铁总运[2014]107号 列车运行监控装置（LKJ）运用维护规则[S]. 北京：中国铁道出版社，2014.

[4]张伟.LKJ与进站接近区段结合问题的分析[J].铁路通信信号工程技术，2017，14（5）：102-104.

[5]中国铁路总公司. 铁总运[2015]238号 普速铁路信号维护规则[S]. 北京：中国铁道出版社，2015.

[6]中国铁路总公司. 铁总运[2015]322号 高速铁路信号维护规则[S]. 北京：中国铁道出版社，2016.

[7]国家铁路局.TB10007-2017 铁路信号设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2017.

[8]中国铁路总公司. 铁总科技[2015]172号 铁路技术管理规程[S]. 北京：中国铁道出版社，2015.