高速铁路不设安全线线路所信号工程设计研究

解 峰

随着高速铁路的发展，疏解线、联络线在区间与正线接轨时［1-2］，因条件限制未设置安全线的线路所屡见不鲜。为防范这种无物理隔离线路的安全风险，信号专业必须提出工程相关技术设计，增加防范措施，降低安全风险。

1 线路所设计原则

1.1 相关规范

1）线路所设置依据。《铁路技术管理规程》（高速铁路部分）（铁总科技［2014］172号）第51条、第53条和第55条，《铁路车站及枢纽设计规范》（GB 50091—2006）第3.1.9条和第3.1.12条，《高速铁路设计规范》（TB 10621—2014）第10.1.6条、第10.3.9条，以及《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》（铁建设函［2005］285号）第7.1.3条、第7.1.4条等相关技术规范明确规定，新线、岔线、联络线、动车组走行线困难条件下，在区间内与正线接轨时，应在接轨处设置线路所，并根据列车运行方向设置安全线。为了达到压缩线间距和占地面积，以及提高乘客舒适度的目的，线路所一般在线路连接处设置辙叉号为42号的道岔［1-8］。

2）线路所设置安全线相关要求。根据设计规范，联络线、动车组走行线上的列车接入正线时（即“两线汇合为一线”，如图1中红色线段，A站、C站经线路所至B站运行），为确保通过列车的运行安全，需要在联络线、动车组走行线上设置安全线（如图1中9#道岔弯股连接的线路）［1-3，7-10］。

3）不设安全线的线路所要求。根据设计规范，正线上的列车接入联络线、动车组走行线时（即“一线分为两线”，如图1中绿色线段，B站经线路所至A、C站运行），可不设置安全线［1-3，7-10］。

图1 标准线路所线路布局示意图

1.2 线路所不同运行场景的处理原则

标准线路所（如图1所示）对不同运行场景，信号系统处理原则如下。

1）“两线汇合为一线”场景（正方向运行，如图1中有2种场景，即下行线A站经线路所至B站的进路与C站经线路所至B站的进路；上行线D站经线路所至C站的进路与B站经线路所至C站的进路）。在线路所的联锁系统中，渡线道岔（1/3#、5/7#）均采用双动控制方式，渡线上任何一组道岔处于直股定位状态，其另一组道岔也被控制在直股定位状态，两线构成平行路径，不具备侧冲的条件。当跨线运行（下行线C站经线路所至B站运行，或上行线B站经线路所至C站）时，联锁系统将1/3#或5/7#道岔控制在弯股反位状态，并将其防护进路上的9#或11#道岔防护至弯股定位（安全线）位置，即开通安全线。此时也构成了两线平行路径，实现直向列车对侧向跨线通过列车的安全防护功能［1-3，7-10］。

2）“一线分为两线”场景（反方向运行，如图1中有2种场景，即下行线B站经线路所至A站的进路与B站经线路所至C站的进路；上行线C站经线路所至D站的进路与C站经线路所至B站的进路）。图1中，当下行线B站办理经线路所至C站下行反向进路时，线路所与B站和C站间通过列控中心实现列车运行方向的控制，禁止B站经线路所至C站的下行线开行追踪列车。线路所联锁系统将1/3#道岔控制在弯股反位状态，并将9#道岔防护至弯股定位（安全线）位置。此时，构成了A站至线路所与B站经线路所至C站的两线平行路径。即便A站与线路所下行线之间维持正方向运行，也不具备侧冲条件。但在此场景下，若同时也办理了D站至线路所的下行线反方向进路时，则D站至线路所下行线反向运行的车，与B站经线路所至C站下行反向进路（已满足“两线汇合为一线”场景），具有侧冲的安全隐患。目前，对此场景仅靠行车组织来约定，即当办理下行线B站经线路所至C站反方向时，严禁办理D站至线路所下行线反方向进路，从而保证行车安全［1-3，7-10］。

针对不设置安全线的线路所，信号工程设计可通过2种方法来解决列车侧冲的隐患：一是通过行车组织有条件的限制列车运行；二是牺牲列车追踪时分，拉开可能造成侧冲危害的线路防护距离。下面以新建宣绩铁路十里岩线路所为例进行阐述。

2 十里岩线路所设计方案

如图2所示，十里岩线路所X、XL（线路所通过信号机）至SF方向，S、SJ向XLF方向，以及SF、SJF向XL方向，XLF、XF至S方向的进路，均符合“两线汇合为一线”的场景，本应设置安全线。但十里岩线路所地处隧道出口，且在桥上，受地貌、地形限制，现场不具备设置安全线条件［1-3，7-12］。

以X、XL至SF方向的进路为例，当下行线同时办理XL→SF通过进路（如图2中绿色虚线箭头）和X机外停车（如图2中红色虚线箭头）的进路，且车2在X外方因故无法停稳冒进X时，将对车1的XL→SF进路构成侧冲风险［7-10，14-19］。

针对上述场景，在不考虑行车组织设有特定行车限制的前提下，信号工程设计时，可以牺牲少量追踪时分，拉大冒进列车过走的安全防护距离（需行车检算，一般取400 m），可解决线路所不设安全线下的侧冲风险［9-10］。解决方案如下。

2.1 通过信号机外移方案

如图3所示，将X通过信号机外移，与121处绝缘节之间形成一段XWG防护区段［7-10，13］。

图3 十里岩线路所通过信号机（X）外移方案

在此场景下，车2的C2/C3行车许可终点在X外方110 m处（列车区间最大保护距离。该距离由最大列车包络和最大列车走行误差组成。其中，列车包络固定为30 m，列车走行误差定义为2%。车载控制走行距离按地面应答器组2 km的间距布局，且考虑丢失一组应答器组的情况下列车仍能正常运行，其车载控制最大的走行距离为4 km，则最大走行误差为4000×2%=80 m。不同车载逻辑处理略有差异，下同）［10，13-19］。若车2因故冒进X内方，车载设备一是由HU码进入JC码（图2中“A方案”）或H码（图2中“B方案”），而触发紧急制动［13-20］；二是车载收到BX有源应答器组的绝对停车包，而触发紧急制动［14-19］。均能确保车2不侵入3#道岔警冲标内方，从而实现与车1的物理隔离，保证了车2与车1不会发生侧冲。

图2 十里岩线路所示意图

2.2 双红灯防护方案

该方案依据《铁路技术管理规程》（高速铁路部分）第71条规定［3］，通过红灯重复显示方式强行增加列车安全防护距离，从而增大防止列车冒进线路所的安全裕量［7-10］。

1）在线路所设置具有进站（X）、出站（XT）功能的通过信号机，增加一个XWG防护区段，构成进、出站双红灯联锁防护方案［7-10］，见图4。

此场景下，车2的C2/C3行车许可终点在X外方110 m处。若车2因故冒进X内方，车载设备一是由HU码进入JC码（图4中“A方案”）或H码（图4中“B方案”），而触发紧急制动；二是车载收到BX有源应答器组的绝对停车包，而触发紧急制动。确保车2不越过XT通过信号机，保证了车1经1/3#反位的进路及行车安全。

图4 十里岩线路所进（X）、出（XT）站双红灯联锁防护方案

2）线路所X通过信号机（具有进站功能）与相邻外方的通过信号机（T17）构成双红灯重复显示防护方案［7-10］，见图5。

图5 十里岩线路所通过信号机（X）与相邻外方通过信号机（T17）的双红灯重复显示防护方案

将X通过信号机外方17G设成安全防护区段，且常态配置H码或JC码。此场景下，车2的C2/C3行车许可终点在T17外方110 m处（15G区段内）。若车2因故无法在15G的行车终点停稳，而冒进T17通过信号机，车载设备一是由HU码进入H码或JC码，触发紧急制动；二是收到B17有源应答器组的绝对停车包，而触发紧急制动。确保车2不侵入X通过信号机内方，从而实现直向列车（车2）对侧向跨线通过列车（车1）的安全防护功能，保证了车1经1/3#反位的进路及行车安全。在此场景下，考虑工程投资、既有线改造等因素，B17应答器组可以不改成有源应答器组，但列控系统需特殊设计。

2.3 方案比选

通过信号机外移和进、出站双红灯联锁防护方案均存在影响列车追踪时分、增加投资的缺点，且在工程设计时，需进一步核实线路所具有进站功能的通过信号机（图3、图4中的X）的接近区段是否存在长大坡道，避免车2停车后溜逸。但此2种方案中列控系统无需特殊设计，适用于新建铁路。

线路所通过信号机与相邻外方通过信号机的双红灯重复显示防护方案，同样存在影响列车追踪时分，也需进一步核实线路所通过信号机（图5中T17）外方区段（图5中15G区段）是否存在长大坡道，防止车2停车后溜逸，以及需列控系统（C3区段含RBC）特殊设计的问题。但此方案具有建安工程少的优点，适用于既有线改造。

综合上述，经经济性、技术性比选，通过信号机外移方案较双红灯联锁防护方案投资更少，对列车追踪时分的影响更小，故新建宣绩铁路十里岩线路所推荐采用通过信号机外移方案，解决了特定环境不设安全线下存在的侧冲安全风险，并通过了上海局集团有限公司和国铁集团认可，可为其他不设安全线线路所的信号工程设计提供参考。

3 结束语

对于不设安全线的线路所，且信号工程设计未进行特殊处理的问题，可参照线路所通过信号机与相邻外方通过信号机的双红灯重复显示防护方案进行改造，也可在不考虑增加建安工程的前提下，借鉴异物侵限防护和红灯灯丝断丝转移的原理对列控系统做适应性特殊修改，实现线路所通过信号机与相邻外方通过信号机的双红灯重复显示防护方案。