簡談動車段（所）調(diào)車防護系統(tǒng)的現(xiàn)場實施與應(yīng)用

張繼輝

(中國鐵路通信信號上海工程局集團有限公司，上海 200436)

1 概述

隨著我國高速鐵路、客運專線快速發(fā)展，高速動車組列車大量開行，動車段（所）內(nèi)調(diào)車作業(yè)量也隨之增加。同時，動車段（所）內(nèi)調(diào)車進路復(fù)雜、平行進路多，在日漸增強的作業(yè)密度條件下仍依靠司機人工瞭望信號，其誤操作風(fēng)險也在增加；一旦發(fā)生，就有可能導(dǎo)致列車冒進信號，發(fā)生撞車、擠岔等安全事故，從而造成嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失。在此背景下，突顯動車組調(diào)車作業(yè)防護的必要性和重要性。

調(diào)車防護系統(tǒng)是為動車段（所）動車組調(diào)車作業(yè)提供有效防護的輔助系統(tǒng)，在動車段（所）內(nèi)的設(shè)計位置安裝地面應(yīng)答器組，向列控車載設(shè)備（ATP）提供具有防護信息的報文，實現(xiàn)動車組調(diào)車作業(yè)的自動防護功能。所以調(diào)車防護系統(tǒng)的現(xiàn)場實施對系統(tǒng)功能的實現(xiàn)極為重要，現(xiàn)場實施的正確性直接影響到設(shè)備的正常使用和動車組的正常運行，只有現(xiàn)場實施的正確性才既能保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，又保證動車段（所）動車組調(diào)車作業(yè)的安全可靠性。

2 調(diào)車防護系統(tǒng)的功能及原理

動車段（所）調(diào)車防護系統(tǒng)是在防護信號機外方適當(dāng)?shù)攸c設(shè)置應(yīng)答器組，系統(tǒng)根據(jù)進路狀態(tài)或防護信號機顯示，通過有源應(yīng)答器或調(diào)車防護裝置發(fā)送報文。當(dāng)信號關(guān)閉時，系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)報文，觸發(fā)以調(diào)車模式運行的動車組制動；當(dāng)信號開放時，系統(tǒng)發(fā)送通過報文，允許動車組通過調(diào)車防護應(yīng)答器組，為動車組調(diào)車作業(yè)安全提供防護。

動車段（所）調(diào)車防護系統(tǒng)分室內(nèi)集中式和室外分散式，為有利于實現(xiàn)室內(nèi)監(jiān)控和電務(wù)維護，長沙動車所采用室內(nèi)集中式設(shè)置，即在相關(guān)信號機外方設(shè)置由一臺有源應(yīng)答器和一臺無源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組，有源應(yīng)答器報文受LEU控制，每臺LEU可控制4臺有源應(yīng)答器。監(jiān)測設(shè)備采用串口與各LEU通信，獲取LEU工作狀態(tài)和報文發(fā)送信息。如圖1所示。

圖1 調(diào)車防護系統(tǒng)室內(nèi)集中設(shè)置方式連接圖Fig.1 Connection diagram of indoor centralized setting mode of shunting protection system

3 調(diào)車防護系統(tǒng)的架構(gòu)

集中式調(diào)車防護系統(tǒng)由地面電子單元LEU（含機柜）、無源/有源應(yīng)答器、應(yīng)答器傳輸電纜和監(jiān)測系統(tǒng)組成，分為室外和室內(nèi)兩部分構(gòu)成，室外部分指調(diào)車防護應(yīng)答器組，室內(nèi)部分指地面電子單元LEU和監(jiān)測系統(tǒng)主機。

4 應(yīng)答器的設(shè)置

根據(jù)《CTCS-2級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則》規(guī)定在可能危及列車運行安全的調(diào)車信號機外方設(shè)置應(yīng)答器組，應(yīng)答器安裝在軌道中心位置，組內(nèi)應(yīng)答器間距為3+0.5 m。一般設(shè)計為在距防護的信號機外方20±0.5 m處設(shè)置一個有源應(yīng)答器和一個無源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組。列控車載設(shè)備根據(jù)經(jīng)過應(yīng)答器的順序判斷列車運行方向。應(yīng)答器安裝位置的測量方法如圖2所示。

5 室內(nèi)LEU機柜配線

調(diào)車防護系統(tǒng)室內(nèi)機柜輸入來自聯(lián)鎖組合柜調(diào)車信號機點燈繼電器DXJ接點條件，LEU通過檢測調(diào)車信號機狀態(tài)來確定向應(yīng)答器發(fā)送報文內(nèi)容，通過采集DXJ繼電器接點條件來控制報文輸出。為保證采集的可靠性，對每個DXJ繼電器，采集其繼電器第7組接點的前接點和第8組接點的后接點，只有當(dāng)?shù)?組前接點閉合、第8組后接點斷開的條件下，LEU才確認(rèn)DXJ吸起。如不滿足上述條件，室內(nèi)LEU向室外應(yīng)答器發(fā)送默認(rèn)報文。防雷分線柜LEU電纜配線，每臺機柜配置一路DC 24 V和AC 220 V電源，應(yīng)根據(jù)設(shè)計圖紙進行配線。調(diào)車防護系統(tǒng)LEU連線如圖3所示。

6 應(yīng)答器電纜的設(shè)置

圖3 動車（段）所調(diào)車防護系統(tǒng)LEU連接圖Fig.3 LEU connection diagram of shunting protection system in multiple unit train depot

防雷分線柜至與室外有源應(yīng)答器之間采用LEU-BSYL23型應(yīng)答器專用數(shù)據(jù)傳輸電纜連接，電纜連接防雷分線柜處安裝防雷模塊，室內(nèi)LEU至防雷分線柜之間采用LEU-BSYYT型室內(nèi)應(yīng)答器專用電纜連接。

7 應(yīng)答器空報文燒錄

調(diào)車防護系統(tǒng)需配置專用讀寫工具，成組的空報文只有報文頭，沒有報文信息包，在系統(tǒng)開通運行前，為不影響動車段（所）內(nèi)動車組調(diào)車作業(yè)，在應(yīng)答器安裝前需燒錄成空報文作為過渡報文，報文燒錄工作可在物料庫內(nèi)完成。

8 室內(nèi)LEU報文燒錄

根據(jù)《列控系統(tǒng)工程數(shù)據(jù)表》編制完成應(yīng)答器報文后，在室內(nèi)進行LEU報文燒錄，并配置監(jiān)測系統(tǒng)。

報文存儲單元：LEU自身報文預(yù)存，為報文選擇單元提供報文數(shù)據(jù)，可通過外部接口進行室內(nèi)LEU報文燒錄。

狀態(tài)檢測單元：檢測自身工作狀態(tài)和報警信息，可通過CAN通信方式與監(jiān)測系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸。

監(jiān)測系統(tǒng)：監(jiān)測系統(tǒng)能與多臺LEU設(shè)備通信，對LEU發(fā)送的數(shù)據(jù)信息進行解析和處理，實現(xiàn)LEU狀態(tài)信息、報文信息、報警信息的顯示和查詢功能。監(jiān)測系統(tǒng)故障不影響系統(tǒng)正常工作。

9 靜態(tài)驗證

靜態(tài)試驗用于來驗證LEU和應(yīng)答器等地面設(shè)備選擇報文的邏輯正確性、應(yīng)答器報文內(nèi)容與設(shè)計數(shù)據(jù)的一致性、以及應(yīng)答器輸出內(nèi)容的正確性，驗證調(diào)車防護系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各種功能，保證系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運行。

靜態(tài)測試應(yīng)覆蓋動車段（所）全部具有調(diào)車進路防護功能的應(yīng)答器。

通過在運轉(zhuǎn)室聯(lián)鎖或CTC控顯機上開放和關(guān)閉調(diào)車信號機，室外測試人員利用報文讀寫器（BP）讀取室外有源應(yīng)答器的報文信息，通過解析報文信息判定驗證電纜通道及室內(nèi)LEU輸出應(yīng)答器報文的正確性和一致性。

斷開繼電聯(lián)鎖連線及恢復(fù)，斷開室內(nèi)LEU連線通過及恢復(fù)，測試實際報文數(shù)據(jù)輸出與預(yù)期是否一致。

通過采集繼電聯(lián)鎖的DXJ繼電器接點條件來控制報文輸出，當(dāng)DXJ吸起時LEU輸出調(diào)車允許報文，當(dāng)DXJ落下時輸出目視行車危險、列車絕對停車和調(diào)車危險報文，如不滿足條件則發(fā)送LEU默認(rèn)報文。

通過辦理各種作業(yè)條件，驗證每個信號機采集、控制通道邏輯正確性，對系統(tǒng)進行靜態(tài)測試和驗收。

靜態(tài)驗證完成后關(guān)閉室內(nèi)LEU機柜電源。

10 應(yīng)答器正式報文燒錄

在動態(tài)驗證開始前，不影響動車組正常作業(yè)情況下，集中時間對動車段（所）有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器報文由空報文燒錄成正式報文，同時連接有源應(yīng)答器，并接通LEU機柜電源。

11 動車組動態(tài)驗證

動態(tài)試驗是在靜態(tài)驗證合格，應(yīng)答器正式報文已燒錄完成的情況下，通過動車組調(diào)車作業(yè)方式，驗證調(diào)車防護系統(tǒng)的防護作用，為開通運行提供試驗依據(jù)。

在靜態(tài)試驗的基礎(chǔ)上，通過功能覆蓋的方法對動車所應(yīng)答器報文進行驗證，經(jīng)動車組動態(tài)試驗進一步驗證，調(diào)車防護控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計要求的防護功能。

動態(tài)試驗過程中動車組司機按照規(guī)定正常操控動車組運行。

動態(tài)試驗過程中動車組不超過線路允許速度運行。

在選定的調(diào)車進路上，通過給動車組辦理各種作業(yè)，主要包括：信號開放、信號關(guān)閉、接車、發(fā)車、系統(tǒng)故障等，對系統(tǒng)功能進行測試和驗證。

根據(jù)路局批準(zhǔn)的調(diào)車防護系統(tǒng)動態(tài)驗證試驗計劃進行，試驗車型以試驗計劃安排的車型為準(zhǔn)。

對于新建動車段（所）或擴建動車段（所），增加調(diào)車防護系統(tǒng)的，可以考慮和聯(lián)鎖、列控、CTC系統(tǒng)動車組拉通試驗同步進行。對于動車段（所）單獨新增調(diào)車防護系統(tǒng)，應(yīng)單獨進行動車組動態(tài)驗證試驗。

12 結(jié)束語

此次調(diào)車防護系統(tǒng)的實施已在長沙動車所信號工程中實踐應(yīng)用，有效降低施工風(fēng)險，提高施工效率，保證現(xiàn)場安全，按期完成了施工任務(wù)。目前設(shè)備及系統(tǒng)運行穩(wěn)定，充分發(fā)揮了調(diào)車安全防護功能，保證調(diào)車作業(yè)安全，具有較強的實用性和推廣價值，具有廣泛的指導(dǎo)意義和應(yīng)用前景。