站內(nèi)彎股移頻電碼化技術(shù)探討

楊 慧

(濟(jì)南鐵路局 設(shè)計(jì)所，濟(jì)南 250001)

站內(nèi)移頻電碼化技術(shù)從上世紀(jì)90年代起作為主要的信號技術(shù)裝備之一，已廣泛地運(yùn)用在全路各個(gè)干線、支線上，為防止冒進(jìn)信號，減少行車事故起到了關(guān)鍵作用。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，鐵路運(yùn)量陡增,鐵道部為有效利用運(yùn)力資源，全路在既有線上經(jīng)過6次大面積提速，列車最高速度由80 km/h逐步提高到200 km/h。在這6次提速過程中，信號技術(shù)裝備水平大大提升，站內(nèi)移頻電碼化設(shè)備由4信息、8信息、18信息等更新?lián)Q代為ZPW-2000型，機(jī)車信號由輔助信號逐步向主體化機(jī)車信號過渡。

站內(nèi)移頻電碼化技術(shù)經(jīng)過20多年的發(fā)展和運(yùn)用，其設(shè)備更加先進(jìn)，功能更加完善，使用更加穩(wěn)定可靠，在運(yùn)輸生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。移頻電碼化技術(shù)發(fā)展和運(yùn)用的20多年間，設(shè)備的使用范圍基本沒變，它主要應(yīng)用于站內(nèi)正線、股道及半自動(dòng)區(qū)段進(jìn)站信號機(jī)的接近區(qū)段等，目前經(jīng)道岔彎股的接發(fā)車進(jìn)路（以下均指不含股道）上均未實(shí)施移頻電碼化。對一般車站來說，經(jīng)道岔彎股辦理的列車進(jìn)路多為接發(fā)車進(jìn)路，基本上沒有通過進(jìn)路。12號道岔側(cè)向允許過岔速度為45 km/h，9號道岔側(cè)向允許過岔速度為30 km/h，由于側(cè)向過岔速度較低，列車在股道上的速度最低值為0，所以經(jīng)道岔彎股的列車進(jìn)路上都沒實(shí)施電碼化。

1 必要性

由3條及以上線路匯集而形成的多出口車站（或線路所）經(jīng)常出現(xiàn)這類情況：經(jīng)同一組道岔的直向和側(cè)向均有旅客列車通過進(jìn)路，為提高列車通過速度，這類道岔一般為18號及以上大轍岔號道岔，其側(cè)向過岔速度為80～140 km/h。由于經(jīng)道岔彎股的列車進(jìn)路上都沒實(shí)施電碼化，所以經(jīng)這些大轍岔號道岔彎股的旅客列車通過進(jìn)路上也無碼，機(jī)車信號顯示白燈，只能靠地面信號機(jī)顯示行車，司機(jī)必須不間斷地望前方信號機(jī)。在沒有確認(rèn)前方信號機(jī)顯示的情況下，司機(jī)不敢貿(mào)然提速，因?yàn)樗俣仍礁?，制?dòng)越困難，這在一定程度上制約了行車速度。在遇到雨、雪、霧等天氣，司機(jī)望地面信號機(jī)就更加困難，甚至望不到，為安全起見，必須減速慢行。這種情況下，晚點(diǎn)、壓車在所難免。如果速度控制不當(dāng)，闖了紅燈，后果不堪設(shè)想。因此，在經(jīng)道岔彎股的旅客列車通過進(jìn)路上控車，司機(jī)的心理壓力非常大。

由此可見，為確保安全，機(jī)務(wù)部門只能以降低列車運(yùn)行速度、犧牲運(yùn)輸效率為代價(jià)。

濟(jì)南鐵路局管轄內(nèi)橋南線路所和黨家莊站，每天有10多對北京—上海的直通旅客列車經(jīng)黨家莊正線—濟(jì)南西通過，而其余京滬線上大量的旅客列車經(jīng)黨家莊道岔側(cè)向—濟(jì)南南通過至濟(jì)南站。黨家莊站經(jīng)道岔側(cè)向的旅客列車通過進(jìn)路有2條，由于這2條進(jìn)路上沒有實(shí)施電碼化，給行車帶來極大不便，對此機(jī)務(wù)部門曾多次要求，希望從技術(shù)上有所突破。根據(jù)運(yùn)輸安全需要，2005年，我們研究設(shè)計(jì)了ZPW-2000型非閉環(huán)站內(nèi)彎股移頻電碼化系統(tǒng)，同年在橋南線路所和黨家莊站試用。

2 系統(tǒng)特點(diǎn)

站內(nèi)ZPW-2000型非閉環(huán)彎股移頻電碼化，必須滿足與現(xiàn)有ZPW-2000型正線電碼化系統(tǒng)在同一車站使用的要求，非閉環(huán)彎股移頻電碼化系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，不得低于正線移頻電碼化系統(tǒng)，在保證現(xiàn)有車站正線移頻電碼化系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)上，新設(shè)計(jì)1套適用于彎股發(fā)碼的ZPW-2000型彎股移頻電碼化系統(tǒng)。新增彎股移頻電碼化發(fā)送設(shè)備，與正線移頻電碼化設(shè)備必須互不干擾，獨(dú)立使用。發(fā)送設(shè)備采用與正線移頻電碼化系統(tǒng)相同的設(shè)備類型，是方便使用、維護(hù)及試驗(yàn)的最佳途徑。

室外在不改變電氣集中聯(lián)鎖關(guān)系的條件下，對室外設(shè)備進(jìn)行技術(shù)處理，實(shí)現(xiàn)列車正線或彎股運(yùn)行時(shí)機(jī)車均能收到連續(xù)、穩(wěn)定的電碼化信息。

2.1 ZPW-2000型非閉環(huán)彎股移頻電碼化系統(tǒng)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）適用范圍：適用于多出口車站。

（2）電碼化范圍：彎股通過進(jìn)路。

（3）彎股發(fā)碼電路主要技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)與ZPW-2000型正線發(fā)碼電路保持一致。

（4）彎股發(fā)碼與正線發(fā)碼電路的發(fā)送設(shè)備相同，設(shè)備相互獨(dú)立、互不干擾。

（5）彎股發(fā)碼電路低頻編碼執(zhí)行TB/T 3060-2002《機(jī)車信號信息定義及分配》。

DP-ER系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有備份保護(hù)功能。當(dāng)發(fā)生故障，系統(tǒng)無法進(jìn)行保護(hù)功能或保護(hù)功能執(zhí)行后仍不能解除故障時(shí)，此時(shí)應(yīng)利用備份保護(hù)功能，隔離故障系統(tǒng)或組件。在備份保護(hù)系統(tǒng)執(zhí)行后，新的冗余組件滿足系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)要求。設(shè)總的發(fā)電機(jī)數(shù)為n臺，假定1臺備用發(fā)電機(jī)發(fā)生故障無法啟動(dòng)，這意味著可用的備用發(fā)電機(jī)數(shù)將少1臺為n-1，此時(shí)剩余的可用備用發(fā)電機(jī)仍應(yīng)滿足系統(tǒng)的供電要求，即n-1原則。

（6）彎股發(fā)碼區(qū)段機(jī)車信號顯示與線路上列車接近的地面信號機(jī)的顯示含義相符。顯示具有一定的速度含義，但不規(guī)定具體的速度值。

（7）不改變原車站電氣集中聯(lián)鎖關(guān)系，不降低原電氣集中技術(shù)條件。

（8）彎股電碼化系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)方案不僅適用于非電化區(qū)段，也適用于電化區(qū)段。

2.2 彎股移頻電碼化發(fā)碼電路

增加配套的彎股移頻電碼化發(fā)送設(shè)備。正線移頻電碼化設(shè)備與彎股移頻電碼化設(shè)備相互獨(dú)立，互不影響，提供彎股移頻發(fā)碼室內(nèi)條件。

（1）彎股移頻電碼化載頻頻譜的排列，采用相鄰區(qū)段間隔排列的原則，防止鄰線干擾。

（2）發(fā)送設(shè)備：新增配套的彎股移頻電碼化發(fā)送設(shè)備，對應(yīng)其彎股接車或發(fā)車進(jìn)路的各個(gè)區(qū)段發(fā)碼。

（3）增設(shè)彎股移頻發(fā)碼繼電器（X彎FMJ），在辦理彎股發(fā)車時(shí)，X彎FMJ繼電器勵(lì)磁，當(dāng)列車接近時(shí)，將移頻信息發(fā)送至列車進(jìn)路的軌道區(qū)段。

（4）在X彎FMJ與XFMJ自閉電路中各加入對方一組接點(diǎn)。其作用是不允許正線電碼化發(fā)送盒與彎股電碼化發(fā)送盒同時(shí)向某一道岔區(qū)段發(fā)碼。

2.3 室外傳輸電路

彎股移頻電碼化信息連續(xù)：機(jī)車信號接收線圈下鋼軌內(nèi)的電碼化信息必須是連續(xù)的。正線電碼化時(shí)，將道岔區(qū)段的分極絕緣一律設(shè)在道岔彎股上，實(shí)現(xiàn)正線電碼化的連續(xù)性。而道岔彎股也要電碼化，道岔絕緣就無處可避。必須研制新型的道岔跳線方式，室外道岔分極絕緣處增加X型道岔跳線，解決列車經(jīng)過道岔分極絕緣時(shí)出現(xiàn)的斷碼現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)彎股電碼化的連續(xù)性。

在室外道岔彎股處增設(shè)無受電分支的電碼化發(fā)送點(diǎn)，使列車彎股運(yùn)行時(shí)能不間斷地接收到電碼化信息。

3 彎股移頻電碼化實(shí)施情況

2005年在橋南線路所、黨家莊站試用期間，ZPW-2000型非閉環(huán)站內(nèi)彎股移頻電碼化設(shè)備穩(wěn)定可靠，經(jīng)道岔彎股通過的旅客列車機(jī)車信號顯示正確連續(xù)，列車可按規(guī)定速度通過，避免了列車加速—制動(dòng)—加速而引起的能源損失，提高了旅客列車的正點(diǎn)率，緩解了司機(jī)的心理壓力，深受機(jī)務(wù)部門歡迎。實(shí)踐證明，ZPW-2000型非閉環(huán)站內(nèi)彎股移頻電碼化系統(tǒng)是可行的。

4 結(jié)束語

類似濟(jì)南局橋南線路所、黨家莊站上述情況的多出口車站，應(yīng)該還有很多，在經(jīng)道岔彎股通過進(jìn)路上增加ZPW-2000型非閉環(huán)彎股移頻電碼化設(shè)備，該項(xiàng)目作為站內(nèi)移頻電碼化技術(shù)的補(bǔ)充十分必要。