关于一线二列位动车段(所)特殊联锁设计探讨

2024-02-22王冬梅

铁道通信信号 2024年2期

王冬梅

为提高动车段（所）存车线利用率，原中国铁路总公司于2015年发布了《关于明确动车段（所）内行车组织有关事项的通知》（铁总运〔2015〕220号）［1］文件，要求新建动车段（所）存车线股道（有效长超过580 m）必须设置分割信号机，使一条存车线上可设置两列存车位（简称“一线二列位”）。

相比于普通车站，一线二列位动车段（所）有特殊的运营场景及运输需求，其计算机联锁系统也有所差异，如联锁图表编制、分割信号机联锁及进路解锁等均需进行针对性设计，而现行标准、规范较少涉及此部分内容，各设计单位及联锁设备厂家提出的设计方案及处理逻辑也不尽相同［2-3］。张敏慧［4］针对在轨道电路故障的情况下，长接车进路引起地面与车载行车许可不一致的问题，提出联锁系统不关闭分割信号机等3种解决方案；莫运前［5］针对因分割信号机故障引起地面与车载行车许可不一致等问题，提出了将长进路改为2段短进路、调整分割信号机接近区段码序等解决方案。本文在这些研究的基础上，提出基于一线二列位动车段（所）信号设备配置推荐方案，调查已经开通计算机联锁系统的设计方案及处理逻辑，分析各方案逻辑的优缺点及适用性，以期为工程设计、产品制造提供借鉴。

1 一线二列位动车段（所）信号设备配置

1.1 信号机设置

近年来，新建动车段（所）至衔接站之间的接、发车作业一般采用列车模式，段（所）内存车线至检修库间的作业一般采用调车模式［6］。动车段（所）内设置常规的进站、出站及调车信号机，存车线尽头设置阻挡列车运行的调车信号机，一线二列位的存车线中部适当位置设置分割信号机［7］。根据《高速铁路设计规范》（TB 10621—2014）［8］，接车方向分割信号机采用“红、蓝、白”三灯位矮型信号机；发车方向因无列车进路，采用“红、白”二灯位调车信号机。一线二列位动车段（所）典型信号设备布置示意见图1。图1中，由动走线接车先到达的停车位为一列位，对应轨道命名为G1；后到达的停车位为二列位，对应轨道命名为G2，XF1～XF20为接车方向分割信号机。

图1 一线二列位动车段（所）典型信号设备布置示意

1.2 列车接车进路类型

如图1所示，一线二列位存车线存在2种接车进路：①以存车线尽头信号机为终端的进路（简称“长进路”），用于8辆编组动车组进入二列位或16辆编组动车组进入整条存车线；②以存车线分割信号机作为终端的进路（简称“短进路”），用于8辆编组动车组进入一列位作业。为便于下文描述，又将分割信号机防护的进路定义为小进路。其中存车线末端信号机（X1～X20）为长进路的终端；接车方向股道分割信号机（XF1～XF20）为短进路的终端，同时也为小进路的始端。

根据所接动车组编组情况及存车线使用情况，车站值班员可自由选择办理长进路或短进路。长进路与短进路均可一次性办理。

2 联锁图表编制

2.1 现状调查

目前已经开通的设有分割信号机的动车段（所），联锁表中列车接车进路编制有2种方案。

方案一：无小进路。该方案分别为长进路与短进路分配独立的进路号，不体现以分割信号机为始端的小进路。计算机联锁系统根据长进路与短进路的建立情况，分别将进路信息和分割信号机的状态信息发送给列控中心［9］。无小进路方案联锁表示例见表1，其中长进路同时给出进站信号机及接车方向分割信号机的显示。

表1 无小进路方案联锁表示例

方案二：有小进路。该方案分别为长进路、短进路与小进路分配进路编号。计算机联锁系统为列控中心发送短进路号与小进路号，不发送长进路号［10］。当办理长进路时，由列控中心进行逻辑判断和进路拼接。有小进路方案联锁表示例见表2。

表2 有小进路方案联锁表示例

2.2 分析与讨论

由于分割信号机不能作为列车进路的始端，不论联锁表是否编写小进路，计算机联锁系统均不能单独建立以分割信号机为始端的列车进路［11］。若现场运营需将动车组由一列位移动至二列位，应在停车状态下由司机手动将车载ATP转换为调车模式，车站值班员办理调车进路，分割信号机开放白灯后，列车以调车方式进入二列位。

上述2种方案均可满足联锁系统建立长进路与短进路的需求，联锁系统排列接车进路的逻辑也基本一致，区别在于联锁系统与列控中心设备间的接口内容及列控中心的处理方式有所不同。

方案一：由联锁系统为列控中心提供长进路号与短进路号，进路的拼接及逻辑判断由联锁系统实现，列控中心不需要进行进路的拼接及逻辑判断，联锁系统与列控中心间接口内容相对较少。

方案二：由列控中心完成短进路与小进路的拼接，并进行必要的逻辑判断。计算机联锁系统与列控中心间的接口内容相对较多［12］。当存在跨场进路时，列控中心需要进行3段甚至多段进路的拼接，部分型号的列控中心无法处理，但对于进路简单的动车段（所）灵活性较高。

动车段（所）联锁表编制方案的确定需要结合具体的站场布局，在设计联络阶段与计算机联锁系统及列控中心供应商达成一致，并确定计算机联锁系统与列控中心接口内容、发送时机以及故障情况下的处理方案。

3 分割信号机的联锁关系

3.1 分割信号机与长进路的关系

接车方向股道分割信号机常态显示红灯，排列短进路时，该信号机维持红灯状态，阻挡列车运行；排列长进路时，当进路正常建立后，分割信号机由红灯转为蓝灯，不再对列车起阻挡作用，并在列车压入该信号机内方后转为红灯。联锁系统建立长进路时，除常规需要检查的联锁条件外，分割信号机作为进路中的列车阻挡信号机，对长进路的始端信号机开放也存在一定的影响。

3.1.1 现状调查

目前已开通运营的设有分割信号机的动车段（所），长进路建立时，对分割信号机的联锁检查逻辑有2种应用方式：①将分割信号机按普通调车信号机处理，不检查分割信号机是否开放及灯丝状态；②持续检查分割信号机蓝灯开放且灯丝完好，若蓝灯灯丝断丝或因故关闭，则关闭始端信号机。

在不同的运营场景下，分割信号机对长进路建立影响的2种应用方式有不同的处理方案，见表3。

表3 分割信号机对长进路的影响运营场景及处理方案

3.1.2 分析与讨论

理论上，分割信号机属于一种调车信号机，开放长进路时，分割信号机不再起阻挡列车运行的作用，长进路始端信号机开放可以不用检查分割信号机的开放状态。即使分割信号机因故关闭，实际停车位置由尽头信号机调整为分割信号机，也不会降低接车进路的安全性，只是与车站接车意图不一致［13］。从实际运营情况来看，若办理长接车进路的目的是为了接长编组动车组，则当分割信号机关闭后，因一列位长度不足以满足长编组动车停放需求，会导致咽喉区占用，对动车段（所）运输组织造成较大影响。所以，长进路进站信号机开放检查分割信号机蓝灯开放是有意义的。

长进路建立后，当列车已经越过进站口应答器组，若发生G2轨道电路非正常占用，或分割信号机蓝灯灯丝断丝，此时如果关闭分割信号机，因车载设备已经在进站口应答器处获得了至股道尽头的行车许可，就会出现车载与地面行车许可长度不一致。从安全方面考虑，如果G2占用是因为有车冒进造成，此时关闭分割信号机不仅可以为地面信号起到防护作用，也可以通过分割信号机的应答器组改发停车报文，使车载设备输出制动，进一步保证了行车安全；采用列控编码的车站，还可以将G1股道发码由HU码改发H码，实现紧急停车的功能［4］。但此时如果所接列车为长编组时，咽喉区无法出清，分割信号机防护的小进路无法解锁，则只有等待故障排除后重开信号、列车压入G2后才能解锁。

为此，综合考虑列车运行安全和运营效率，长进路开放检查分割信号机状态是有必要的。仅当长编组列车进入进站信号机内方，相关设备发生故障时，需要等待故障排除才能释放咽喉区，相对影响了动车段（所）的接车效率。为此建议将分割信号机按列车信号机标准设置主副灯丝转换，并将主灯丝断丝纳入灯丝报警。

3.2 分割信号机引导信号设置

经调查，目前已经开通运营动车段（所）的分割信号机均未设置引导功能。《铁路信号设计规范》（TB 10007—2017）［7］附录D第19条，对股道分割信号机的定义中，未明确分割信号机需设置引导信号，但条文解释中说明了该信号机可给出引导显示。

长编组动车进入进站信号机内方后，当G2故障或蓝灯灯丝断丝引起分割信号机关闭时，若分割信号机设置了引导信号，则可以通过办理引导进路完成接车作业，避免长编组动车组长期占压咽喉区的情况，因此分割信号机设置引导信号是有意义的［5］。但分割信号机作为一种调车信号机，设置引导信号与该分割信号机不能作为列车进路始端的原则相冲突。

依据《车站计算机联锁操作显示技术规范》（铁总运〔2016〕147号）［14］，办理引导进路只需要按压对应信号机的引导按钮。由于设有分割信号机的动车段（所），无法通过按压进站信号机的引导按钮，来区分是长进路引导还是短进路引导，所以计算机联锁系统只能默认办理短进路引导；分割信号机增设引导功能，可以通过办理2段进路的引导拼接为长进路引导。

4 进路解锁

4.1 长进路正常解锁

4.1.1 现状调查

目前已开通运营设有分割信号机的动车段（所）计算机联锁系统，有2种长进路解锁方案。

方案一：列车正常运行压入G1、出清最后一个道岔区段后，咽喉区区段依次解锁，当列车跨压股道分割时，从开始停稳180 s倒计时。若倒计时期间列车完全进入二列位、出清一列位（G2GJ落下、G1GJ落下后吸起），则判断为所接列车为短编组列车，停止计时，进路立即解锁；若倒计时期间内G1一直未出清（G1GJ保持落下），则判断为所接列车为长编组列车，倒计时结束后，判断为列车停稳，进路解锁。

方案二：列车正常运行，顺序压入G1、G2并且出清道岔区段后，进路解锁，不进行停稳判断及倒计时。

4.1.2 分析与讨论

长进路解锁后，计算机联锁系统允许继续排列至G2的调车进路。若长进路所接列车为短编组列车，则当列车压入G2时已经出清了道岔区段。如联锁系统不进行停稳判断，长进路将立即解锁，此时列车尚在G2上运行，距离目标停车点至少还有270 m，若值班员继续办理由检修库至G2的调车进路，则会出现相向运行的情况，可能致使所接动车组无法按预定位置停车。

加入停稳逻辑判断及延时解锁，有利于解决上述矛盾，但延时解锁时间的设定需要兼顾运输效率，避免进路长时间占用；同时，当列车运行速度很低、无法在延时时间内停稳的情况下，上述问题仍然存在。

4.2 长进路取消/人工解锁

列车压入进站信号机前，若需要取消/人工解锁长进路时，通过按压取消/人工解锁按钮+进站信号机列车按钮办理，计算机联锁系统对长进路的解锁有2种应用方案。

应用一：按压取消/人工解锁按钮+进站信号机列车按钮后，仅取消/人工解锁进站信号机至分割信号机的短进路，再按压取消/人工解锁按钮+股道分割信号机列车按钮，检查短进路解锁后，取消/人工解锁股道分割信号机防护进路。

应用二：按压取消/人工解锁按钮+进站信号机列车按钮后，将取消/人工解锁整条长进路。

为避免迎面敌对，办理了长进路后，车列压入G2前或咽喉区未解锁时，不能以任何方式解锁股道分割信号机防护的这段进路，以上2种应用均能实现上述要求，而应用二的行车操作更为简单。

4.3 小进路人工解锁

在实际运营过程中，存在虽办理了长进路，但实际接车为短编组，且目标停车位置是一列位的情况。此时存车线分割信号机持续点亮蓝灯，二列位白光带一直保持，给行车人员造成困扰。需要计算机联锁系统具有人工解锁分割信号机防护进路的功能。目前现场有3种应用方式。

应用一：控制台设置G2确认按钮（带铅封），列车完全进入G1、道岔区段解锁后，再按压G2确认按钮，延时180 s后解锁G1、G2。

应用二：列车完全进入G1、道岔区段解锁后，按压总人解按钮及分割信号机按钮后，开始180 s计时，计时结束后解锁。

应用三：列车压入G1，道岔区段解锁后，按压总人解按钮及分割信号机按钮后，开始正线180 s、侧线30 s计时，计时结束后解锁。

列车压入进站信号机后，需要取消分割信号机防护的小进路，一般由值班员确认列车已经在G1停稳后办理，为防止列车在G1运行尚未停稳的情况，增加延时解锁是必要的。因各动车段（所）道岔类型、线路速度及进站信号机显示方式有差别，应结合线路速度设置延时解锁时间，同时兼顾运输效率。建议按照30 s（线路速度≤45 km/h）、180 s（线路速度＞45 km/h）分别设置［15］。