簡(jiǎn)談客運(yùn)專線車(chē)站電碼化一些問(wèn)題的特殊設(shè)計(jì)

楊明春

（北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100073）

電碼化即由軌道電路轉(zhuǎn)發(fā)或疊加機(jī)車(chē)信號(hào)信息技術(shù)的總稱。車(chē)站電碼化技術(shù)主要應(yīng)用于鐵路站內(nèi)，它能保證車(chē)站正線和側(cè)線股道向列車(chē)車(chē)載設(shè)備發(fā)送所需的機(jī)車(chē)信號(hào)信息；車(chē)站電碼化的主要方式有車(chē)站股道電碼化、車(chē)站預(yù)疊加電碼化、車(chē)站閉環(huán)電碼化和車(chē)站電碼化軌道電路。

1 概述

目前客運(yùn)專線車(chē)站普遍采用的電碼化方式主要有兩種，一種為車(chē)站正線接發(fā)車(chē)進(jìn)路預(yù)疊加電碼化與股道疊加電碼化相結(jié)合的方式；另一種為車(chē)站采用與區(qū)間同制式的電碼化軌道電路實(shí)現(xiàn)的車(chē)站列車(chē)進(jìn)路電碼化方式。

正線接發(fā)車(chē)進(jìn)路預(yù)疊加電碼化與股道疊加電碼化相結(jié)合的電碼化主要范圍為：經(jīng)道岔直向的接發(fā)車(chē)進(jìn)路中的區(qū)段以及列車(chē)占用的股道；當(dāng)辦理側(cè)向發(fā)車(chē)，出站第一離去區(qū)段長(zhǎng)度不滿足列車(chē)制動(dòng)距離要求時(shí)，按照第一離去區(qū)段發(fā)碼原則進(jìn)行補(bǔ)充發(fā)碼的軌道區(qū)段；對(duì)于經(jīng)18號(hào)以上道岔的側(cè)向進(jìn)路，進(jìn)路上連續(xù)發(fā)碼區(qū)段；發(fā)送轉(zhuǎn)頻碼的區(qū)段。此電碼化方式適用于動(dòng)車(chē)組與既有線列車(chē)共線的鐵路。

電碼化軌道電路的主要范圍為：車(chē)站內(nèi)列車(chē)進(jìn)路區(qū)段以及列車(chē)占用的股道。當(dāng)排列正線未配置有源應(yīng)答器的轉(zhuǎn)線發(fā)車(chē)時(shí)進(jìn)路中的區(qū)段發(fā)JC碼；當(dāng)辦理進(jìn)站或出站信號(hào)機(jī)的引導(dǎo)進(jìn)路時(shí)，道岔區(qū)段發(fā)JC碼；進(jìn)路中某區(qū)段需發(fā)送轉(zhuǎn)頻碼時(shí)，其余道岔區(qū)段發(fā)JC碼。在采用電碼化軌道電路的站場(chǎng)中，由于某種場(chǎng)景進(jìn)路內(nèi)區(qū)段發(fā)JC碼時(shí)，不應(yīng)影響轉(zhuǎn)頻碼或補(bǔ)充發(fā)碼的發(fā)送。此電碼化方式適用于僅開(kāi)行動(dòng)車(chē)組的客運(yùn)專線線路。

本文對(duì)客運(yùn)專線電碼化中的一些特殊場(chǎng)景進(jìn)行探討。

2 站內(nèi)電碼化補(bǔ)碼、轉(zhuǎn)頻碼區(qū)段發(fā)送設(shè)備的使用

圖1所示車(chē)站為客貨共線的客運(yùn)專線線路，采用CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)，站內(nèi)采用25?Hz相敏軌道電路疊加ZPW-2000A電碼化方式，正線接發(fā)車(chē)進(jìn)路及股道發(fā)碼，側(cè)線發(fā)車(chē)及正線變更進(jìn)路道岔區(qū)段不發(fā)碼。車(chē)站電碼化發(fā)送器使用原則：正線接車(chē)進(jìn)路和其反向的正線發(fā)車(chē)進(jìn)路共用1套電碼化發(fā)送設(shè)備，通過(guò)繼電電路實(shí)現(xiàn)電碼化發(fā)送方向的切換；股道兩端各設(shè)置一套電碼化發(fā)送設(shè)備。

2.1 問(wèn)題提出

圖1所示車(chē)站，側(cè)線發(fā)車(chē)進(jìn)路需補(bǔ)充發(fā)碼時(shí)，補(bǔ)碼區(qū)段使用正線接發(fā)車(chē)進(jìn)路電碼化的發(fā)送設(shè)備。由于補(bǔ)碼區(qū)段與正線接發(fā)車(chē)進(jìn)路共用一套發(fā)送設(shè)備，在特殊場(chǎng)景下會(huì)造成不同進(jìn)路同時(shí)發(fā)碼時(shí)爭(zhēng)搶同一套發(fā)送設(shè)備的情況。

2.2 問(wèn)題分析

圖2站場(chǎng)存在XF至XVII正線反向接車(chē)進(jìn)路，正線接車(chē)進(jìn)路XFJFM發(fā)送器控制咽喉區(qū)區(qū)段107DG、119DG、119/139WG、139DG按照信號(hào)機(jī)XVII的顯示發(fā)送相應(yīng)碼序；列車(chē)行駛至119/139WG且107DG、119DG已解鎖時(shí)，?XFJFM發(fā)送器仍繼續(xù)向119/139WG、139DG發(fā)送相應(yīng)碼序。此場(chǎng)景下辦理SVI至XF的發(fā)車(chē)進(jìn)路時(shí)，107DG需按照與第一離去相同的碼序原則進(jìn)行補(bǔ)碼，導(dǎo)致XFJFM發(fā)送器同時(shí)擔(dān)當(dāng)不同的職責(zé)發(fā)送不同的碼序，無(wú)論按照何種優(yōu)先級(jí)來(lái)確定XFJFM發(fā)送器的發(fā)碼原則，均有可能造成碼序升級(jí)的結(jié)果。

2.3 問(wèn)題結(jié)論

補(bǔ)充發(fā)碼區(qū)段需設(shè)置專用的電碼化發(fā)送設(shè)備，如圖3所示。因補(bǔ)充發(fā)碼區(qū)段需在不同時(shí)刻接收兩套發(fā)送設(shè)備的發(fā)碼，需在發(fā)碼通道里增加繼電電路進(jìn)行發(fā)送器的切換，在補(bǔ)碼發(fā)送器的編碼條件里也需同樣考慮通道切換繼電器故障情況下的碼序防護(hù)。

車(chē)站區(qū)段發(fā)送轉(zhuǎn)頻碼時(shí)，與車(chē)站區(qū)段補(bǔ)充發(fā)碼場(chǎng)景相類(lèi)似，可按照相同的解決方式進(jìn)行轉(zhuǎn)頻碼區(qū)段發(fā)送設(shè)備的設(shè)置。

3 站內(nèi)異物侵限災(zāi)害區(qū)段電碼化問(wèn)題

3.1 問(wèn)題提出

《信號(hào)系統(tǒng)與異物侵限監(jiān)控系統(tǒng)接口技術(shù)條件》中對(duì)異物侵限災(zāi)害報(bào)警區(qū)段的相關(guān)規(guī)定：“異物侵限災(zāi)害報(bào)警時(shí)，應(yīng)將受影響的軌道區(qū)段置為占用狀態(tài)”；“應(yīng)將YWJ前接點(diǎn)串入所影響軌道區(qū)段的接收電路中，其中ZPW-2000軌道區(qū)段應(yīng)在冗余衰耗盒與方向切換間”；“站內(nèi)發(fā)生異物侵限時(shí)，列控中心應(yīng)控制異物侵限災(zāi)害所影響區(qū)段無(wú)條件發(fā)H碼”。本節(jié)針對(duì)車(chē)站不同電碼化方式，不同區(qū)段不同時(shí)機(jī)發(fā)生異物侵限災(zāi)害報(bào)警時(shí)的發(fā)碼原則進(jìn)行探討。

3.2 問(wèn)題分析

3.2.1 采用電碼化軌道電路且不發(fā)送轉(zhuǎn)頻碼的車(chē)站如圖4所示為采用與區(qū)間同制式的電碼化軌道電路且不發(fā)送轉(zhuǎn)頻碼的車(chē)站，所排的發(fā)車(chē)進(jìn)路，其中1DG為災(zāi)害報(bào)警區(qū)段。

列車(chē)未越過(guò)信號(hào)機(jī)時(shí)，進(jìn)路內(nèi)1DG區(qū)段發(fā)生異物侵限災(zāi)害報(bào)警時(shí)，立即將1DG置為占用狀態(tài)并將低頻信息置為H碼；聯(lián)鎖設(shè)備將防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)由開(kāi)放轉(zhuǎn)為關(guān)閉狀態(tài)，進(jìn)路內(nèi)其余區(qū)段發(fā)送JC碼，信號(hào)機(jī)接近區(qū)段發(fā)送HU碼，可阻止列車(chē)進(jìn)入1DG區(qū)段。

列車(chē)已經(jīng)越過(guò)信號(hào)機(jī)但未進(jìn)入1DG區(qū)段，當(dāng)1DG發(fā)生異物侵限災(zāi)害報(bào)警時(shí)，立即將1DG置為占用狀態(tài)并將低頻信息置為H碼。若將1DG后方未解鎖區(qū)段低頻信息置為JC碼，列車(chē)將繼續(xù)行進(jìn)一段距離，不能有效阻止列車(chē)進(jìn)入1DG區(qū)段；若同時(shí)將1DG后方未解鎖區(qū)段低頻信息置為H碼，列車(chē)將立即采取制動(dòng)措施，可有效阻止列車(chē)進(jìn)入1DG。此場(chǎng)景下區(qū)段發(fā)生異物侵限災(zāi)害報(bào)警時(shí)，1DG區(qū)段后方所有未解鎖區(qū)段低頻信息應(yīng)置為H碼。

列車(chē)已經(jīng)進(jìn)入1DG區(qū)段，此時(shí)1DG發(fā)生異物侵限災(zāi)害報(bào)警時(shí)，立即將1DG置為占用狀態(tài)并將低頻信息置為H碼，1DG后方未解鎖區(qū)段低頻信息置為H碼，列車(chē)收到H碼制動(dòng)，可以一定程度上保護(hù)列車(chē)安全。

列車(chē)已經(jīng)進(jìn)入1DG區(qū)段前方的IIAG區(qū)段，此時(shí)1DG發(fā)生異物侵限災(zāi)害報(bào)警時(shí)，立即將1DG置為占用狀態(tài)并將低頻信息置為H碼，異物侵限災(zāi)害報(bào)警區(qū)段后方未解鎖區(qū)段低頻信息置為H。由于列車(chē)車(chē)尾具體位置信號(hào)設(shè)備無(wú)法確認(rèn)，為保證列車(chē)車(chē)尾仍在異物侵限災(zāi)害點(diǎn)時(shí)，保護(hù)列車(chē)安全，列車(chē)正在占用IIAG區(qū)段低頻信息應(yīng)同樣置為H碼，使列車(chē)制動(dòng)。

如圖5所示，當(dāng)4G股道發(fā)生異物侵限災(zāi)害報(bào)警時(shí)，已經(jīng)辦理了向4G的接車(chē)進(jìn)路時(shí)，處理方式與發(fā)車(chē)進(jìn)路類(lèi)似；4G其余場(chǎng)景則立即將4G置為占用狀態(tài)并將低頻信息置為H碼。

3.2.2 采用電碼化軌道電路且發(fā)送轉(zhuǎn)頻碼的車(chē)站

如圖6所示，進(jìn)路中1DG區(qū)段需發(fā)送轉(zhuǎn)頻碼時(shí)，其余道岔區(qū)段發(fā)JC碼；?1DG且是異物侵限災(zāi)害報(bào)警發(fā)生區(qū)段。

列車(chē)未越過(guò)信號(hào)機(jī)時(shí)，1DG區(qū)段發(fā)生異物侵限災(zāi)害報(bào)警時(shí)，將1DG置為占用狀態(tài)，?此時(shí)防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)關(guān)閉，其余區(qū)段繼續(xù)發(fā)JC碼，接近區(qū)段發(fā)HU碼，能阻止列車(chē)進(jìn)入異物侵限報(bào)警區(qū)段，?1DG本身低頻信息時(shí)發(fā)轉(zhuǎn)頻碼還是發(fā)H碼都不影響，此情況下的1DG發(fā)送H碼。

列車(chē)越過(guò)信號(hào)機(jī)但未進(jìn)入1DG區(qū)段時(shí)，若繼續(xù)維持其余道岔區(qū)段發(fā)JC碼，不能阻止列車(chē)進(jìn)入1DG；此場(chǎng)景應(yīng)作特殊設(shè)計(jì)，將1DG后方未解鎖區(qū)段的低頻信息全部置為H碼，由于列車(chē)未進(jìn)入載頻切換區(qū)段，可以有效的接收低頻信息，能夠阻止列車(chē)進(jìn)入異物侵限災(zāi)害報(bào)警區(qū)段。

列車(chē)進(jìn)入1DG區(qū)段時(shí)，1DG需根據(jù)列車(chē)占用該區(qū)段的時(shí)間來(lái)區(qū)別發(fā)碼，若列車(chē)已占?jí)涸搮^(qū)段超過(guò)2?s，則該區(qū)段立即發(fā)H碼；若列車(chē)占?jí)涸搮^(qū)段不滿2?s，則該區(qū)段先發(fā)2?s的轉(zhuǎn)頻碼信息后發(fā)H碼，區(qū)段后方未解鎖區(qū)段的低頻信息全部置為H碼。對(duì)于車(chē)載設(shè)備LKJ來(lái)說(shuō)，只要本區(qū)段足夠長(zhǎng)，LKJ可以完成轉(zhuǎn)頻動(dòng)作后收到H碼觸發(fā)制動(dòng)，能夠一定程度上防護(hù)列車(chē)；對(duì)于車(chē)載ATP設(shè)備目前主流處理方式為在變頻區(qū)段收到H碼時(shí)不作處理，應(yīng)改進(jìn)車(chē)載邏輯，將低頻信息H碼修改為必處理信息。

列車(chē)進(jìn)入1DG區(qū)段的下一區(qū)段IIAG時(shí)，1DG發(fā)生異物侵限災(zāi)害報(bào)警，立即將1DG置為占用狀態(tài)并將低頻信息置為H碼，區(qū)段1DG后方未解鎖區(qū)段低頻信息置為H；由于列車(chē)車(chē)尾具體位置信號(hào)設(shè)備無(wú)法確認(rèn)，為保證列車(chē)車(chē)尾仍在異物侵限災(zāi)害點(diǎn)時(shí)，保護(hù)列車(chē)安全，列車(chē)正在占用的IIAG低頻信息應(yīng)同樣置為H碼，使列車(chē)制動(dòng)。

如圖7所示，當(dāng)股道3G既發(fā)轉(zhuǎn)頻又是異物侵限災(zāi)害報(bào)警區(qū)段時(shí)的處理方式與1DG的處理方式類(lèi)似。

3.2.3 采用預(yù)疊加電碼化的車(chē)站

如圖8所示車(chē)站，進(jìn)路中IAG區(qū)段需發(fā)送轉(zhuǎn)頻碼時(shí)，IAG設(shè)置獨(dú)立的電碼化發(fā)送設(shè)備。同時(shí)IAG為異物侵限發(fā)生區(qū)段，再增設(shè)一套3DG的電碼化設(shè)備作為IAG異物侵限發(fā)生區(qū)段的防護(hù)區(qū)段；3DG的電碼化發(fā)送器的載頻需根據(jù)進(jìn)路進(jìn)行切換。

列車(chē)未越過(guò)防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)，IAG發(fā)生異物侵限災(zāi)害報(bào)警時(shí)，將IAG置為占用狀態(tài)，此時(shí)防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)關(guān)閉，進(jìn)路電碼化設(shè)備不發(fā)碼，信號(hào)機(jī)的接近區(qū)段發(fā)HU碼，能阻止列車(chē)進(jìn)入IAG區(qū)段；因此IAG發(fā)送器發(fā)送的低頻信息不會(huì)被列車(chē)接收到，但I(xiàn)AG和保護(hù)區(qū)段3DG低頻信息置為H碼。

列車(chē)越過(guò)信號(hào)機(jī)但未進(jìn)入IAG，IAG發(fā)生異物侵限災(zāi)害報(bào)警時(shí)，將IAG置為占用狀態(tài)，低頻信息置為H碼，保護(hù)區(qū)段3DG低頻信息置為H碼，當(dāng)列車(chē)進(jìn)入3DG時(shí)，收到3DG的H碼信息；可阻止列車(chē)進(jìn)入IAG。

列車(chē)進(jìn)入IAG時(shí)，IAG發(fā)生異物侵限災(zāi)害報(bào)警，將IAG置為占用狀態(tài)，IAG根據(jù)列車(chē)占用該區(qū)段的時(shí)間來(lái)區(qū)別發(fā)碼，若列車(chē)已占?jí)涸搮^(qū)段超過(guò)2?s，則該區(qū)段立即發(fā)H碼；若列車(chē)占?jí)涸搮^(qū)段不滿2?s，則該區(qū)段先發(fā)2?s的轉(zhuǎn)頻碼信息后發(fā)H碼，保護(hù)區(qū)段3DG的低頻信息同樣置為H碼。

如圖9所示，列車(chē)進(jìn)入IAG的下一區(qū)段時(shí)，IAG發(fā)生異物侵限災(zāi)害報(bào)警，將IAG置為占用狀態(tài)，IAG及其保護(hù)區(qū)段3DG的低頻信息置為H碼。

如圖9所示，股道既發(fā)轉(zhuǎn)頻碼又是異物侵限災(zāi)害報(bào)警區(qū)段時(shí)的處理方式與1AG的處理方式類(lèi)似。

采用正線接發(fā)車(chē)進(jìn)路及股道預(yù)疊加發(fā)碼方式的車(chē)站中，異物侵限災(zāi)害區(qū)段不在設(shè)置車(chē)站預(yù)疊加電碼化設(shè)備所覆蓋的范圍內(nèi)時(shí)，可根據(jù)站場(chǎng)的實(shí)際情況或增設(shè)獨(dú)立發(fā)送設(shè)備管轄該區(qū)段的發(fā)碼，或在此基礎(chǔ)上在相鄰區(qū)段再增加當(dāng)發(fā)生異物侵限災(zāi)害時(shí)發(fā)送H碼的防護(hù)區(qū)段。

3.3 問(wèn)題結(jié)論

采用電碼化軌道電路的車(chē)站，當(dāng)進(jìn)路中的區(qū)段發(fā)生異物侵限災(zāi)害時(shí)，如列車(chē)未越過(guò)防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)，則本區(qū)段發(fā)送H碼，其余區(qū)段發(fā)JC碼；如列車(chē)已經(jīng)越過(guò)防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)，進(jìn)路范圍內(nèi)未解鎖區(qū)段均發(fā)送H碼。

采用預(yù)疊加電碼化方式的車(chē)站，當(dāng)進(jìn)路中的區(qū)段發(fā)生異物侵限災(zāi)害時(shí)，如列車(chē)未越過(guò)防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)，則本區(qū)段發(fā)送H碼，其余區(qū)段不發(fā)碼或發(fā)JC碼；如列車(chē)已經(jīng)越過(guò)防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)，則本區(qū)段與增加的相鄰防護(hù)區(qū)段同時(shí)發(fā)H碼。

發(fā)送轉(zhuǎn)頻碼區(qū)段同時(shí)也是異物侵限災(zāi)害區(qū)段時(shí)，應(yīng)根據(jù)車(chē)站實(shí)際情況延長(zhǎng)發(fā)送H碼的區(qū)段范圍，讓車(chē)載設(shè)備在轉(zhuǎn)頻碼前收到可用的H碼信息。

修改YWJ串聯(lián)在軌道電路接收回路中的方式，設(shè)置獨(dú)立純粹的GJ和YWJ采集方式。

改進(jìn)車(chē)載設(shè)備對(duì)低頻信息H碼的處理邏輯，將H碼修改為車(chē)載設(shè)備的必處理信息。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著鐵路建設(shè)的發(fā)展，必將帶來(lái)一些新的電碼化技術(shù)需求，需在現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實(shí)際情況，進(jìn)一步研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。在實(shí)際的工程應(yīng)用中，應(yīng)結(jié)合工程地面設(shè)備配置情況、站場(chǎng)情況、工程造價(jià)等因素，綜合考慮選用合理的方式處理。

[1] TB2465-2010 鐵路車(chē)站電碼化技術(shù)條件[S].

[2]鐵運(yùn)[2008]572號(hào) 列車(chē)運(yùn)行監(jiān)控裝置（LKJ）技術(shù)規(guī)范V1.0 [S].

[3]科技運(yùn)[2010]138號(hào) 列控中心技術(shù)規(guī)范 [S].

[4]運(yùn)基信號(hào)[2009]719號(hào) 信號(hào)系統(tǒng)與異物侵限監(jiān)控系統(tǒng)接口技術(shù)條件 [S].