动车所信号系统设计方案研究

李钰龙

（中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安 710043)

1 项目概况

西宁动车运用所位于西宁站东侧，承担兰新高铁配套动车组的一二级修、临修作业以及存放，于2014 年开通运营，投入使用。根据“新建西宁-成都铁路”西宁地区接轨方案设计情况，需要对既有西宁动车运用所进行改、扩建工程，因此信号系统需进行相配套设计。

1.1 既有西宁动车运用所情况

既有西宁动车运用所设置10 条存车线、36 组联锁道岔、1 处二线检修库、1 处一线洗车库、1 处一线临修及不落轮镟床库。如图1 所示。

主要信号设备有：采用调度集中CTC 车站设备，纳入青藏公司调度中心兰新线台管辖；CTCS-2 级列车运行控制系统；站内采用2×2 取2 计算机联锁设备，轨道电路采用97 型25 Hz 轨道电路，设置电码化；设有信号集中监测系统车站设备并纳入到西宁电务段监测中心管理；设有综合接地、综合防雷系统。

1.2 本次改造情况

本次工程对既有西宁动车运用所进行改、扩建设计，原“洗车库”改为 “临修及不落轮镟床库”，在既有动车运用所北侧新增9 条存车线、8 组联锁道岔，东侧新增3 条存车线、13 组联锁道岔、1 处四线检修库、1 处洗车库。由于北侧新增9 条存车线造成既有西宁动车运用所信号楼被占用，因此本次工程需要还建既有信号楼。如图2 所示。

图1 既有西宁动车运用所示意图Fig.1 Scheme diagram of existing Xining EMU Application Depot

2 信号系统方案研究

针对本次西宁动车运用所的改扩建特点，着重从以下两个方面进行信号系统方案研究。

2.1 联锁控制方案

方案一：由一套独立信号联锁设备控制。结合既有西宁动车运用所改扩建情况，将新增设备纳入既有动车运用所信号联锁控制。

图2 改扩建后西宁动车运用所示意图Fig.2 Scheme diagram of existing Xining EMU Application Depot after reconstruction and expansion

方案二：由两套独立信号联锁设备控制。新设一套信号联锁设备用于控制在既有动车运用所东侧新增的3 条存车线、13 组联锁道岔、1 处四线检修库、1 处洗车库。北侧新增的9 条存车线、8 组联锁道岔，统一纳入既有动车运用所信号联锁设备控制。两套联锁系统之间按“场间联系”处理。

改扩建后的动车运用所共设置22 条存车线、57组联锁道岔，一套信号联锁设备，可以实现联锁控制，满足现场作业使用需求。由于既有西宁动车运用所信号楼在本工程中被占用，因此需要选址新建，房建、电力、通信等专业配套实施。另外本着节省工程投资、简化作业流程、提高行车作业效率的目的，综合考虑后，本次设计推荐采用方案一：由一套独立信号联锁设备控制。

还建动车运用所信号楼后，新设一套信号联锁设备，设计标准及设备选型与既有动车所信号系统保持一致，信号系统间接口、传输通道维持既有方式。

2.2 动车运用所内作业方式

动车运用所内东侧新增的3 条存车线距既有存车线出站信号机约1.5 km。

方案一：动车组列车在既有存车线与东侧存车线之间只按调车方式作业。当动车组列车驶入动车运用所、停靠在东侧存车线时，先将动车组列车按列车作业模式接入既有存车线，在列车停稳后，再向东侧存车线办理调车作业；当动车组列车由东侧存车线驶出动车运用所时，先办理调车作业，再办理列车作业。

方案二：动车组列车在既有存车线与东侧存车线之间按列车或调车方式作业。当动车组列车驶入动车运用所、停靠在东侧存车线时，动车组列车按列车作业模式直接接入东侧存车线；当动车组列车由东侧存车线驶出动车运用所时，直接办理列车作业。动车运用所内两处存车线之间既可按列车方式办理，也可按调车方式办理。

改造后的西宁动车运用所为东西狭长型车场，受地形限制（北侧紧邻兰新高铁、兰西高速公路及高山坡脚；南侧紧邻兰青铁路），今后升级改造的可能性不大，所内列车运行效率显得尤为重要。

西宁动车运用所本次按一套独立信号联锁设备设计，为减少行车人员工作量、完善作业灵活性、提高作业效率，本次推荐方案二：动车组列车在既有存车线与东侧存车线之间按列车或调车方式作业。

3 信号系统设计

本次工程对既有西宁动车所进行改、扩建设计，信号专业根据站场设计情况进行相应的修改设计。

3.1 列车调度指挥及调度集中

新设CTC3.0 车站分机、通信质量监督、网络安全管理等相关设备，由青藏公司调度中心兰新线台管辖。维持既有调度集中网络系统接入点，如图3所示。

图3 调度集中网络连接示意图Fig.3 Scheme diagram of network connections of centralized traffic control

3.2 列车运行控制

新设CTCS-2 级列控系统，信号安全数据网维持既有接入点，仍接至既有西宁高速场、既有0205中继站（兰新高铁），标准维持既有，如图4 所示。

3.3 计算机联锁

既有西宁动车运用所因新建信号楼本次新设一套2×2 取2 计算机联锁设备。在信号设备室设控制表示终端，采用鼠标+显示器方式。设置车站维修终端，主要用于联锁系统的维护、运行及操作记录、各种故障记录报警等，维护终端为故障分析提供参考。

图4 安全数据网连接示意图Fig.4 Scheme diagram of network connections of safety data

室外既有不动设备及分支电缆尽可能利旧使用，新增设备及电缆新设，设计标准及设备选型与既有动车所信号系统保持一致。

动车运用所内采用97 型25 H z 轨道电路，正线及股道电码化，采用Z P W-2000 系列电码化设备。

根据站场专业设计的道岔型号，结合方便维护管理的原则配置相应的道岔转辙设备，采用相应的道岔控制电路。

3.4 信号电源

设置高可靠性综合智能电源系统并配置双套不间断电源UPS 及电池组，为调度集中、列控、联锁、信号集中监测等所有信号设备提供信号电源，并具备自诊断及监测报警功能。

3.5 信号集中监测

新设信号集中监测（含环境监测功能）站机设备，并纳入到西宁电务段监测中心管理。通过集中维护专网，对联锁设备、信号基础设备（如转辙机、信号机、轨道电路、电缆绝缘、电源屏等）等进行实时监控。维持既有信号集中监测网络系统接入点，如图5 所示。

图5 信号集中监测网络连接示意图Fig.5 Scheme diagram of network connections of centralized signalling monitoring

3.6 动车所集中控制系统

新配置动车所集中控制系统，有效地将动车所各系统整合起来，实现资源共享，并且可以将管理和控制实现闭环反馈。

动车所集中控制系统采用合署办公方式，设备全部放置在运用所边跨，行车、车辆及其他专业调度人员集中在运用所边跨调度室合署办公。CTC 车站分机、动车组管理信息系统、信号集中监测系统等接口布置，如图6 所示。

图6 动车所集中控制系统接口示意图Fig.6 Scheme diagram for interfaces of centralized control system of EMU depot

3.7 动车所调车防护系统

对既有西宁动车运用所调车防护系统进行改造，根据实际调车运用情况对调车信号机设置调车防护系统，采用室内集中式设置方式。调车防护系统是通过在信号机外方设置应答器组，根据进路条件控制应答器报文的输出，结合车载列控系统功能，对列车冒进信号提供有限防护的系统。

4 结束语

以上是根据站场变化情况，对既有西宁动车运用所进行的信号系统设计情况。结合项目的实际情况以及运输需求，对联锁控制方式、作业模式进行研究比较，最终选择最佳设计方案。由于“新建西宁—成都铁路”项目仍处于前期推进阶段，因此根据项目的推进情况和方案变化情况，还需要有针对性的对信号设计方案进行优化处理。