大型站場特殊電碼化及機車信號問題探討

摘 ?要：目前，我國正處在新一輪鐵路大建設(shè)時期，鐵路樞紐、編組站等規(guī)模不斷擴大。與此同時，新建鐵路線路不斷引入樞紐、編組站，從而引起既有站場的改擴建，這促使既有大型站場逐漸趨于復(fù)雜化。本文針對大型復(fù)雜站場、結(jié)合工程設(shè)計實例對信號設(shè)計中遇到的特殊電碼化及機車信號問題進(jìn)行分析并提出解決方案。

關(guān)鍵詞：大型站場;電碼化;機車信號;解決方案

中圖分類號：U284 ???文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ???文章編號：2096-6903（2019）04-0000-00

1 大型站場特點

鐵路車站站場的設(shè)置，根據(jù)線路設(shè)計的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、運輸?shù)淖鳂I(yè)需求以及車站的功能定位設(shè)有中間站、會讓站、越行站、區(qū)段站、編組站樞紐等不同類型車站，結(jié)合運輸需要、鐵路運營系統(tǒng)、經(jīng)濟比較、合理確定站段布局及規(guī)模。隨著鐵路運輸事業(yè)的快速發(fā)展及新建鐵路的不斷建設(shè)，原有的鐵路站場愈加不能滿足運輸需求，很多既有鐵路站場紛紛開始改擴建，力求能夠在滿足運輸前提下盡可能的提高運輸效率，因此大型鐵路站場逐年增多，站場變的更加復(fù)雜化。大型鐵路站場一般列調(diào)作業(yè)繁忙、站場股道及道岔多，由于多條線引入，很多站場都具備多方向接發(fā)車口、且咽喉區(qū)較長、一站多場等特點。這就要求運輸調(diào)度更加靈活，從而提高運輸效率。

2 信號機設(shè)置原則

鐵路信號作為列調(diào)作業(yè)的控制系統(tǒng)，是保障行車安全、提高運輸作業(yè)效率的重要組成部分。隨著大型站場趨于復(fù)雜化，對信號系統(tǒng)的設(shè)計提出了更高的要求。既要根據(jù)大型站場規(guī)范要求，合理設(shè)計信號機，又要保障安全運輸、提高運輸效率。信號機布置的合理性決定了站場線路能否被最大限度的利用，以及使用中是否具備最大的靈活性。對于大型站場來說，信號機的布置除了常規(guī)的進(jìn)站、出站、調(diào)車等信號機以外，結(jié)合站場站型、轉(zhuǎn)場作業(yè)、運輸作業(yè)方式及運輸習(xí)慣等因素，還要考慮如何合理的設(shè)置進(jìn)路信號機和總出站信號機。

進(jìn)路信號機按照在列車進(jìn)路上設(shè)置的位置和所起的作用，可分為接車進(jìn)路信號機、發(fā)車進(jìn)路信號機和接發(fā)車進(jìn)路信號機三種。接車進(jìn)路信號機用以對到達(dá)列車指示運行條件;發(fā)車進(jìn)路信號機用以對出發(fā)列車指示運行條件;接發(fā)車進(jìn)路信號機用以對到達(dá)列車及出發(fā)列車指示運行條件，從而提高列車在站內(nèi)的運行速度，縮短列車占用進(jìn)路的時間，提高運輸效率。進(jìn)路信號機一般設(shè)置要求：在車場前或引向不同車場的分歧道岔前的信號機為接車進(jìn)路信號機;當(dāng)為縱列式車場時，一個車場的前方銜接另一車場或線路，則該車場正線上的信號機為接發(fā)車進(jìn)路信號機;在到發(fā)線上的信號機均為發(fā)車進(jìn)路信號機。對于咽喉區(qū)較長的站場，還需要在接發(fā)車進(jìn)路信號機前方設(shè)置總出站信號機，用來對若干股道或車場駛出的列車最后指示占用區(qū)間條件，從信號顯示的角度來說，更加明確了顯示的意義及連貫性。

3 電碼化及機車信號的相關(guān)特殊設(shè)計

目前，大型站場設(shè)置接發(fā)車進(jìn)路信號機、總出站信號機等相關(guān)站例較為常見，工程設(shè)計案例也較多，正線接發(fā)車以及側(cè)線發(fā)車電碼化設(shè)計也相對成熟，在此不再做詳細(xì)論述。本文主要針對特殊站場站型，并設(shè)有總出站信號機時，對于側(cè)線發(fā)車電碼化及機車信號可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行討論。以下為某站局部信號平面布置示意圖1所示：

本場9G至14G為既有到發(fā)線，1G至8G為本次工程新增到發(fā)線。本場既可以往相鄰場進(jìn)行轉(zhuǎn)場作業(yè)，又可以辦理往區(qū)間發(fā)車，因此存在多發(fā)車口方向，從信號顯示意義的明確性和關(guān)聯(lián)性上，在咽喉區(qū)3013岔尖前設(shè)置了SZIII總出站信號機，SZIII信號機與SIII-9信號機距離大于400米，小于800米，即SZIII信號機沒有開放時SIII-9信號機不得開放（紅燈重復(fù)顯示）。SIII1～SIII8為到發(fā)線上發(fā)車進(jìn)路信號機，SIII-9為正線上接發(fā)車進(jìn)路信號機，粗線為正線，XHF為反向進(jìn)站信號機，區(qū)間為四顯示自動閉塞。XLIII5和XLIII7為本場接車進(jìn)路信號機，分別與鄰場為場間聯(lián)系關(guān)系。當(dāng)本場辦理往XHF方向發(fā)車時，SIII-9接發(fā)車進(jìn)路信號至SZIII信號機為接車電碼化進(jìn)路（SIII-9JM），聯(lián)鎖邏輯關(guān)系上當(dāng)SIII-9信號機開放時，SZIII信號機必在開放狀態(tài)，列車可直接往區(qū)間發(fā)車。其余股道均為側(cè)線發(fā)車。但由于設(shè)置了SZIII總出站信號機，使得3013-3091DG變?yōu)橐粋€特殊軌道區(qū)段。

對于SIII-9JM接車電碼化電路，按照常規(guī)設(shè)計，依據(jù)《車站電碼化技術(shù)條件》（TB/T2465-2010），SIII9至SZIII正線正向接車進(jìn)路電碼化采用疊加預(yù)發(fā)碼方式設(shè)計，且電碼化范圍為該進(jìn)路中的所有區(qū)段，3013-3091DG作為接車進(jìn)路上的末端區(qū)段同時具備占用發(fā)碼條件。如果該接車進(jìn)路電碼化按照常規(guī)設(shè)計，由此會延伸出兩個問題：誤發(fā)HU碼和機車信號無上碼時機，以下針對這兩個問題進(jìn)行具體分析：

3.1 由側(cè)線股道（1G～8G）辦理往XLIII5、XLIII7方向發(fā)車時誤發(fā)HU碼問題

SIII-9JM接車電碼化電路，采用疊加預(yù)發(fā)碼方式，且電碼化范圍限制在該進(jìn)路中所有區(qū)段，從接車電碼化標(biāo)準(zhǔn)電路來講，末端區(qū)段是具備占用發(fā)碼條件的。若辦理由側(cè)線股道（1G～8G）往XLIII5或XLIII7方向發(fā)車時，列車運行壓入3013-3091DG時，機車信號會接受到HU碼，因為3013-3091DG作為SIII-9JM進(jìn)路的末端區(qū)段，而此時SZIII信號機為紅燈，并未開放，當(dāng)車壓入3013-3091DG時，作為接車電碼化進(jìn)路的末端區(qū)段具備占用發(fā)碼的條件，因此機車信號會接受到HU碼的禁止信號，從而影響列車正常行車。解決誤發(fā)HU碼問題，有兩種解決方案：

（1）修改標(biāo)準(zhǔn)接車電碼化電路。將SIII-9JM接車電碼化電路中末端區(qū)段3013-3091DG占用發(fā)碼條件改為預(yù)發(fā)碼。首先改變JMJ勵磁電路的條件，在JMJ勵磁電路中加入IIIAG條件（如圖2所示），當(dāng)SIII9LXJ吸起、SIII9ZXJ吸起、IIIAG吸起時，JMJ勵磁吸起;其次，軌道傳遞繼電器電路中增加3013-3091DG的軌道傳遞繼電器等限制性條件（如圖3所示），以此來延長SIII-9JM接車電碼化預(yù)發(fā)碼范圍，將預(yù)發(fā)碼區(qū)段的范圍延長至3013-3091DG。最后，在發(fā)碼通道電路中（如圖4所示），將JMJ條件在發(fā)碼通道中前置，卡控發(fā)碼條件。當(dāng)由側(cè)線1G～8G經(jīng)3091道岔側(cè)向往鄰場發(fā)車時，由于SZIII信號機沒有開放，SIII9信號機也不得開放，故SIII9LXJ繼電器也在落下狀態(tài)，同時SIII9JMJ無法勵磁吸起，處在落下狀態(tài)，因此發(fā)碼通道始終斷開，無法發(fā)碼。當(dāng)列車壓入3013-3091DG時，就避免了側(cè)線（1G～8G）往鄰場發(fā)車時誤發(fā)HU碼的問題。以下為電路原理圖2-圖4：

（2）修改信號設(shè)備平面布置圖。普速鐵路中，經(jīng)道岔側(cè)向發(fā)車是不發(fā)碼的，線路都是無碼區(qū)段。該工程舉例中之所以出現(xiàn)HU碼問題，主要是因為SZIII信號機設(shè)置位置而引起。對于咽喉區(qū)較長的站場，或者在咽喉區(qū)設(shè)有接發(fā)車進(jìn)路信號機時，為了用來對若干股道或車場駛出的列車做最后指示占用區(qū)間條件，需要考慮設(shè)置總出站信號機，從信號顯示的角度來說，也更加明確了顯示的意義及連貫性，出于以上考慮，本站設(shè)置了SZIII總出站信號機。但由于SZIII信號機設(shè)置的位置、以及側(cè)線發(fā)車跨正線恰巧占壓的區(qū)段既是SZIII前方第一個區(qū)段，又是SIII9接車電碼化電路的末端區(qū)段，結(jié)合站場站形，多種巧合因素在一起，才有了HU碼問題的出現(xiàn)，也使得SZIII信號機變的特殊。若要避免該問題的發(fā)生，可以考慮取消SZIII信號機的設(shè)置，并將SIII9接發(fā)車進(jìn)路信號機改為出站信號機，當(dāng)由股道往區(qū)間（XHF方向）發(fā)車時，可直接發(fā)車，而正線往XHF方向發(fā)車時，因為是為反向發(fā)車，整個發(fā)車進(jìn)路不發(fā)碼，即使由側(cè)線1G～8G往XLIII5或XLIII7發(fā)車時，也不會出現(xiàn)因占壓3013-3091DG出現(xiàn)HU碼的問題。

3.2 機車信號無碼問題

當(dāng)辦理由側(cè)線股道經(jīng)道岔側(cè)向往XHF方向發(fā)車時，因列車占壓股道，側(cè)線發(fā)車時股道上收到UU碼，當(dāng)列車越過發(fā)車進(jìn)路信號機后，由于側(cè)線岔區(qū)為非電碼化區(qū)段，不發(fā)碼，但當(dāng)列車壓入正線后，列車運行至SZIII信號機前方時，因列車距離SZIII信號機距離過短，機車信號無上碼時機，故機車信號收不到電碼化信息。普速鐵路由于站內(nèi)電碼化采用ZPW-2000系列電碼化，側(cè)線發(fā)車線路為非電碼化區(qū)段，機車信號收不到碼，而技規(guī)中要求，列車運行至列車信號機前方時必需要有機車信號。此時機車信號無碼，顯示白燈，《列車運行監(jiān)控裝置控制模式設(shè)定規(guī)范（2015版）》相關(guān)規(guī)定：“機車信號信息由LU2、UU、U碼變?yōu)榘谉?，LKJ按運行前方信號機關(guān)閉監(jiān)控列車運行?！绷熊噷⒁許ZIII為制動目標(biāo)點，當(dāng)SZIII信號機顯示允許信號時，由于進(jìn)路無碼，LKJ數(shù)據(jù)如果沒有進(jìn)行特殊處理，列車仍將在SZIII外方制動，從而影響運輸效率，影響正常行車。對于該問題，可通過LKJ處理解決：

方案一：依據(jù)鐵總運[2014]107號中國鐵路總公司關(guān)于印發(fā)《列車運行監(jiān)控裝置（LKJ）運用維護(hù)規(guī)則》通知的說明，可以由機車司機確認(rèn)SZIII信號機的顯示，并在距SZIII信號機規(guī)定距離內(nèi)，或取得規(guī)定的行車憑證后，通過LKJ‘解鎖’操作，以此來解決機車信號無碼問題;也可通過鐵總運[2015]102號《LKJ模式設(shè)定規(guī)范2015版》中的說明，將列車車載數(shù)據(jù)把SZIII信號機設(shè)為無碼特殊信號機，當(dāng)列車以小于45km/h的速度運行時，LKJ可提供解除因機車信號信息為無碼的停車控制的操作條件，機車司機按規(guī)定方法操作后，LKJ以45km/h確定為固定模式限速值，監(jiān)控列車越過SZIII信號機。

方案二：依據(jù)鐵總運[2015]102號《LKJ模式設(shè)定規(guī)范2015版》中的說明，利用關(guān)聯(lián)發(fā)碼特殊信號機解決機車信號無碼問題。由于SZIII信號機距離側(cè)線股道發(fā)車進(jìn)路信號機均大于400米，小于800米，為紅燈重復(fù)顯示關(guān)系。車載數(shù)據(jù)可將SZIII設(shè)為關(guān)聯(lián)發(fā)碼特殊信號機，當(dāng)由側(cè)線股道往XHF方向發(fā)車時，SZIII信號機前方的發(fā)車進(jìn)路信號機對應(yīng)的機車信號信息為允許運行信號時，LKJ對關(guān)聯(lián)發(fā)碼特殊信號機，即SZIII信號機按允許運行的信號監(jiān)控列車運行，防止列車制動。

方案三：在SZIII信號機外方設(shè)置無岔區(qū)段作為接近區(qū)段，將該無岔區(qū)段作為發(fā)碼區(qū)段，需要注意的是該無岔區(qū)段的長度足夠長，滿足電碼化區(qū)段的最小長度，以防止出現(xiàn)掉碼現(xiàn)象。通過設(shè)置接近區(qū)段，采用發(fā)車進(jìn)路末端補碼方式，此種方式就需要對常規(guī)電碼化電路進(jìn)行特殊處理，確保列車由股道側(cè)線發(fā)車時壓入補碼區(qū)段后能收到低頻信息，從而機車信號由白燈轉(zhuǎn)為允許信號，LKJ重新生成控制模式曲線或固定模式限速值用于控車。當(dāng)然，本文舉例中的站型及設(shè)置并不適用該方案，主要是為其他工程設(shè)計做參考用。

4 結(jié)語

大型復(fù)雜站場，信號系統(tǒng)設(shè)計聯(lián)鎖關(guān)系復(fù)雜，系統(tǒng)性、邏輯性更強，在工程設(shè)計中，應(yīng)緊密結(jié)合運輸需求，在滿足設(shè)計規(guī)范和運輸需求的前提下，精簡和優(yōu)化信號機的布置，特殊電碼化的處理，要靈活應(yīng)用規(guī)范和技術(shù)條件。對于特殊站場站型中信號機的設(shè)置，尤其要注意地面信號、電碼化和車載設(shè)備的統(tǒng)一性，保證地面設(shè)備滿足車載設(shè)備的控車要求。本文以實際工程設(shè)計為例，為工程實踐提供借鑒與參考。

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收稿日期：2019-07-12

作者簡介：沙世偉（1984—），男，回族，陜西西安人，本科，工程師，研究方向：鐵道信號。

Discussion on Special Coding and Locomotive Signal of Large Station

SHA Shiwei

（China Railway First Survey and Design Institute Group Co.， Ltd ， Xi'an Shaanxi 710043）

Abstract： At present， China is in the period of a new round of railway construction， and the scale of railway hub and marshalling station is expanding， at the same time， the new railway lines are constantly introduced into hubs and marshalling stations， which leads to the reconstruction and expansion of existing stations and yards， which makes the existing large stations and yards gradually become more complex. Aiming at large and complex stations， combined with engineering design examples， the special coding and locomotive signal problems encountered in signal design are analyzed and solutions are proposed.

Keywords： large station yard; coded code; locomotive signal; solution