合寧線列車追蹤間隔計算

田賈明，劉紅燕

（1.中鐵一局電務(wù)公司，陜西 西 安 7 10054；2.西安通信學院，陜西 西 安 7 10106）

滬漢蓉通道合肥至南京鐵路位于安徽省東部、江蘇省西部，西起合肥市，東至南京市，包括合肥至南京區(qū)間新建工程、引入合肥樞紐工程和引入南京樞紐工程。線路跨越安徽、江蘇兩省四市四區(qū)（縣），本工程線路全長166.357 km。合理確定列車運行間隔，是提高運輸效率，保障列車運行安全的主要指標之一。

1 追蹤間隔時間計算

1.1 160 km/h客車、120 km/h貨車追蹤間隔計算

1.1.1 120 km/h貨車區(qū)間追蹤計算

根據(jù)合寧線線路實際情況，所作列車運行速度與時分曲線，可以看出，牽引4 000 t貨物列車在新線上運行的速度，基本處于95 km/h～110 km/h之間。

圖1 追蹤列車區(qū)間間隔示意圖

1.1.2 160 km/h客車區(qū)間追蹤計算

根據(jù)合寧線線路實際情況，160 km/h的客車在該線的平均運行速度可達140 km/h。

按閉塞分區(qū)長度1 300 m、貨物列車長度900 m、160 km/h旅客列車長度500 m計算，采用四顯示自動閉塞追蹤列車之間應(yīng)劃分4個閉塞分區(qū)，以保證追蹤列車經(jīng)常在綠色燈光下運行，列車要在2個閉塞分區(qū)長度內(nèi)制動下來，經(jīng)合寧線信號機布置計算，區(qū)間追蹤間隔貨車可實現(xiàn)4 min，區(qū)間客車可實現(xiàn)3 min追蹤間隔。

1.1.3 I到達、I發(fā)車、I通過的間隔計算

根據(jù)列車在區(qū)間內(nèi)追蹤運行的上述條件計算出追蹤間隔時間后，還應(yīng)分別按列車到站停車、從車站出發(fā)和兩列車不停車通過車站的條件進行計算。

（1）列車同方向到達停站追蹤間隔時間。按到站停車條件確定追蹤列車間隔時間時，應(yīng)確保后行的追蹤列車不因站內(nèi)未準備好接車進路而減低速度。為此，車站準備好進路和開放好進站信號的時刻，應(yīng)不遲于第二列車首部接近站外第二通過信號機的時刻（見圖2）。這時，追蹤列車間隔時間I到應(yīng)為

式中：t作業(yè)：CTC控制安排進路時機械傳動作業(yè)時間和開放進站信號的時間，min；

圖2 列車到站停車時追蹤列車間隔示意圖

取0.25 min+0.25 min=0.5 min（前一個0.25 min為排列列車接車進路時轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)動道岔的機械傳動作業(yè)時間，后一個0.25min為司機確認信號顯示時間）。

（2）列車從車站出發(fā)時追蹤列車間隔時間。

圖3 列車從車站出發(fā)時追蹤間隔示意圖

按列車從車站出發(fā)條件確定追蹤列車間隔時間時，應(yīng)確保后行列車在出站信號機顯示綠燈的條件下出發(fā)，見圖3。只有在第一列車騰空3個閉塞分區(qū)后，出站信號機才能顯示綠燈。因此，由車站發(fā)出追蹤列車間隔時間I發(fā)應(yīng)為

t作業(yè)取0.25 min+0.25 min=0.5 min（前一個0.25 min為排列列車接車進路時轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)動道岔的機械傳動作業(yè)時間，后一個0.25min為司機確認信號顯示時間）

（3）前后兩列車不停車通過車站時追蹤間隔時間。

圖4 列車不停車通過車站時追蹤間隔示意圖

按前后兩列車不停車通過車站條件確定追蹤列車間隔時間時，必須在第一列車通過出站信號機最外方道岔后，并為后行列車開放進站信號后，后行列車才能處在與第一列車相隔時間I通應(yīng)為：

l岔：出站信號機至最外方道岔的距離，m；

t作業(yè)：第二列車開放進站信號的時間，min；

t作業(yè)取0.25 min+0.25 min=0.5 min（前一個0.25 min為

排列列車接車進路時轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)動道岔的機械傳動作業(yè)時間，后一個0.25 min為司機確認信號顯示時間）

根據(jù)合寧線信號機布置條件以及車站站場情況，可計算出列車分級制動的各種追蹤間隔時間。

利用列車速度～間隔模擬計算系統(tǒng)，可得到各站的各種追蹤間隔時間見表1。

表1 速度分級控制各種間隔數(shù)據(jù)

通過表 1可知，貨物列車 I到、I發(fā)、I通小于 5 min，客車的 I到、I發(fā)、I通小于 4min。

綜上所述，160 km/h客車最小追蹤間隔4 min，120 km/h貨車最小追蹤間隔時間可實現(xiàn)5 min。

1.2 20 km/h、250 km/h動車組的追蹤計算

列車追蹤間隔時間主要包括通過間隔（I追）發(fā)車間隔（I發(fā)）到達間隔（I到）。本次計算動車以鐵道部招標200km/h（16輛）動車組參數(shù)為前提，結(jié)合合寧線線路主要技術(shù)條件、車站咽喉為對象分析計算合理的列車追蹤間隔時分：

圖5 追蹤示例1

（1）列車在區(qū)間的追蹤間隔時間I追的計算辦法。

式中：l列：列車長度，m；

l分區(qū)：閉塞分區(qū)長度，m；

l防：列車安全防護距離，m；

l制：列車制動距離，m；

v運：前后列車間隔距離內(nèi)列車平均運行速度，km/h；

t附：包含信號系統(tǒng)應(yīng)變時間及司機確認目標距離變化的時間，s。

（2）列車在車站的發(fā)車間隔時間I發(fā)的計算辦法。

①如果前行列車出清出站岔區(qū)后，車站預(yù)辦后行列車發(fā)車進路時間t預(yù)辦內(nèi)，列車走行距離l預(yù)辦小于等于車站離區(qū)長度l離區(qū)的條件下，列車發(fā)車間隔時間I發(fā)的計算辦法。

圖6 追蹤示例2

其中：t發(fā)作：車站辦理列車發(fā)車作業(yè)時間（s）。

②如果前行列車出清出站岔區(qū)后，車站預(yù)辦后行列車發(fā)車進路時間t預(yù)辦內(nèi)，列車走行距離l預(yù)辦大于車站離區(qū)長度l離區(qū)的條件下，列車發(fā)車間隔時間I發(fā)的計算辦法。

圖7 追蹤示例3

（3）列車在車站的到達間隔時間I到的計算辦法。

圖8 追蹤示例4

式中：t到作：車站辦理列車到達作業(yè)時間（s）。

t司確：司機確認ATP目標進站速度發(fā)生變化的時間（s）。

（4）列車通過車站的追蹤間隔時間I通的計算辦法。

在客運專線上，列車通過車站按自動通過考慮，其列車通過車站的追蹤間隔時間I通的計算辦法同區(qū)間追蹤間隔I區(qū)一樣。

（5）I追、I到、I發(fā)、I通的計算結(jié)果。計算結(jié)果如下：

通過表 2可知，貨物列車 I到、I發(fā)、I通小于 5min，客車的 I到、I發(fā)、I通小于 4 min。

表2 200 km/h及以上客車追蹤間隔

2 結(jié)論

（1）閉塞分區(qū)長度：根據(jù)設(shè)計200 km/h動車組、160 km/h旅客列車和4 000 t貨物列車，其中，200 km/h動車組按一次模式曲線列控，其余兩種列車分級速度控制模式的超速防護系統(tǒng)及技術(shù)要求下算，合寧線自動閉塞分區(qū)長度取1 200 m～1 400 m為宜。

（2）列車追蹤間隔：根據(jù)列車運行控制方式、車站咽喉長度、軌道電路長度的要求，經(jīng)分別計算，合寧線能夠滿足旅客列車最小追蹤間隔4 min、貨物列車最小追蹤間隔5 min的要求。