動車所股道分割信號機有源應(yīng)答器報文控制方案探討

樊明慧

(北京全路通信信號研究設(shè)計院集團有限公司，北京 100070）

1 概述

在鐵路工程建設(shè)中，為充分利用動車所股道的停車能力，增加動車所停車數(shù)量，對長度符合要求的動車所股道進行分割，用于停放2 列動車組。在股道中間設(shè)置三燈位的分割信號機，具備紅、藍、白三種顯示[1]，具有阻擋列車運行功能。根據(jù)進路辦理情況，計算機聯(lián)鎖控制信號機顯示不同顏色的燈光，相應(yīng)的有源應(yīng)答器發(fā)送不同的報文。根據(jù)工程實施情況，分割信號機有源應(yīng)答器可由列控中心控制，需要探討列控中心與計算機聯(lián)鎖間的結(jié)合以實現(xiàn)功能，滿足動車組正常運營。

2 動車所設(shè)備配置

動車所設(shè)置計算機聯(lián)鎖、列控中心[2]，設(shè)置進站信號機有源應(yīng)答器組、出站信號機有源應(yīng)答器組、股道分割信號機有源應(yīng)答器組與股道調(diào)車有源應(yīng)答器組，如圖1 所示。列控中心控制進站信號機有源應(yīng)答器組、出站信號機有源應(yīng)答器組，如圖1中BXA、BXB、BSDC1 ～BSDC4。調(diào)車防護系統(tǒng)控制股道調(diào)車有源應(yīng)答器組BD2、BD4[3]。股道分割信號機有源應(yīng)答器組BXDC1F、BXDC4F 通常由調(diào)車防護系統(tǒng)控制，根據(jù)工程情況也可由列控中心控制。

圖1 動車所信號平面示意圖Fig.1 Signal plan of EMU depot

3 運行場景分析

如圖1 所示，當列車接入股道末端DC1G2 時，辦理從進站信號機至DC1G2 的“長接車進路”[4]， 計算機聯(lián)鎖檢查G2 空閑且未辦理向G1 的調(diào)車進路，控制分割信號機XDC1F 顯示藍燈信號表示列車可不停車越過調(diào)車信號機直接進入G2 停車。當列車接入股道DC1G2 后，辦理從進站信號機至DC1G1 的“短接車進路”，計算機聯(lián)鎖控制分割信號機XDC1F 顯示紅燈阻擋列車進入G2（在G1 停車）。若列車已經(jīng)停于XDC1G1，只允許分割信號機XDC1F 開放調(diào)車信號白燈，允許由DC1G1 調(diào)車至DC1G2。當動車組列車位于DC1G2 時，先由DC1G2 調(diào)車至DC1G1，待出站信號機開放后方可出所，不允許由DC1G2 直接以列車方式出所。

4 股道分割信號機應(yīng)答器報文控制方案探討

當股道分割信號機有源應(yīng)答器報文由調(diào)車防護系統(tǒng)控制時，調(diào)車防護系統(tǒng)采集分割信號機點燈繼電器接點，判斷不同的信號顯示控制有源應(yīng)答器發(fā)送相應(yīng)的報文。當采集LXJ 吸起時判斷信號機顯示藍燈，當采集DXJ 吸起時判斷信號機顯示白燈，當采集LXJ 落下、DXJ 落實時判斷信號機顯示紅燈。

以下主要探討列控中心控制股道分割信號機有源應(yīng)答器報文技術(shù)方案。

4.1 有源應(yīng)答器報文控制

當建立進站信號機至股道G1 的短接車進路時，進站有源應(yīng)答器發(fā)接車進路報文。當建立至股道G2的長接車進路時，進站有源應(yīng)答器發(fā)長接車進路報文，報文中包括CTCS-1 信息包，CTCS-1 信息包中需描述至股道G2 末端信號機，同時將股道中間分割信號機類型描述為“沒有信號機”[5]。

股道分割信號機有源應(yīng)答器組BXDC1F 屬于位于列車進路的調(diào)車應(yīng)答器，根據(jù)分割信號機不同的信號顯示發(fā)送不同報文。當分割信號機顯示紅燈時，發(fā)送停車報文，包括C5 包、E132 包、E137 包；當分割信號機顯示藍燈時，發(fā)送E132 包；當分割信號機顯示白燈時，發(fā)送E137 包。

4.2 列控中心與計算機聯(lián)鎖接口

列控中心與計算機聯(lián)鎖間通過信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)建立通信[6]，采用冗余以太網(wǎng)接口。列控中心接收計算機聯(lián)鎖發(fā)送的車站進路狀態(tài)信息、信號機狀態(tài)信息和改方請求信息。列控中心向計算機聯(lián)鎖發(fā)送區(qū)間方向信息、允許發(fā)車信息、區(qū)間軌道區(qū)段狀態(tài)、區(qū)間通過信號機紅燈斷絲狀態(tài)信息和區(qū)間災(zāi)害防護信息。

4.3 分割信號機接口方案

當辦理接車進路時，進站信號機至DCG2 的接車進路為“長接車進路”，至DCG1 的接車進路為“短接車進路”，計算機聯(lián)鎖分別按照單獨的進路編號與列控中心進行接口。

當辦理“長接車進路”時，列控中心與計算機聯(lián)鎖間股道分割信號機接口方案主要為2 種，分別為“信號機顯示接口方案”與“以分割信號機為始端至股道G2 末端按照獨立進路接口方案”（以下稱為“小進路”方案）。

1）信號機顯示接口方案

從兩種設(shè)備功能分工的角度出發(fā)，既然以股道分割信號機顯示狀態(tài)作為應(yīng)答器報文發(fā)送的條件，列控中心與計算機聯(lián)鎖間直接以信號機顯示進行接口。在現(xiàn)行規(guī)范中，列控中心與計算機聯(lián)鎖間僅直接約定信號機調(diào)車狀態(tài)信號顯示[7]，包括調(diào)車信號機和具備調(diào)車信號的列車信號機。調(diào)車信號中白燈為調(diào)車允許信號，數(shù)據(jù)為11 Byte，其他為調(diào)車信號未開放，11 Byte 以外的其他數(shù)據(jù)，參見《關(guān)于印發(fā)<高鐵列控中心接口暫行技術(shù)規(guī)范>的通知》（鐵總運[2015]75號，以下簡稱75 號文）列控中心與聯(lián)鎖接口規(guī)范4.2.4 節(jié)信號機調(diào)車狀態(tài)數(shù)據(jù)塊，如表1 所示。

表1 信號機調(diào)車狀態(tài)數(shù)據(jù)塊Tab.1 Signal shunting status data block

股道分割信號機與常規(guī)調(diào)車信號顯示不同，在白燈、紅燈基礎(chǔ)上增加了藍燈信號。可在現(xiàn)行接口數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上拓展，股道分割信號機在預(yù)留信息數(shù)據(jù)塊中接口白燈為調(diào)車允許信號，數(shù)據(jù)仍為11 Byte，藍燈為列車允許信號，數(shù)據(jù)為10 Byte，其他為調(diào)車與列車信號均未開放，11 Byte、10 Byte 以外的其他數(shù)據(jù)，如表2 所示。

表2 股道分割信號機狀態(tài)數(shù)據(jù)塊Tab.2 Track cut signal status data block

2）“小進路”接口方案

從參照列車進路接口的角度出發(fā)，將分割信號機為始端至股道G2 末端按照“小進路”進行接口[8]。常規(guī)列車進路始端的有源應(yīng)答器報文按照進路信息進行控制，對于股道分割信號機有源應(yīng)答器報文也可按照進路信息進行控制接口。在現(xiàn)行75 號文中，列控中心與計算機聯(lián)鎖間進路信息數(shù)據(jù)塊格式表中，依次列出車站所有進路，每條進路信息包括進路編號，進路始端信號機顯示狀態(tài)，信號機點燈、滅燈狀態(tài)，進路中各區(qū)段鎖閉狀態(tài)，如表3 所示。

以“進路1”為例，為保持接口數(shù)據(jù)的通用性，進路中各區(qū)段鎖閉狀態(tài)字節(jié)位置仍保留，列控中心與計算機聯(lián)鎖均不配置該數(shù)據(jù)，其余內(nèi)容與“標準進路信息數(shù)據(jù)塊格式”相同，如表4 所示。

股道分割信號機具備紅燈、藍燈、白燈三種顯示，未超過通常的信號機顯示數(shù)量，顯示狀態(tài)編碼如表5 所示。

5 結(jié)束語

隨著鐵路建設(shè)的進一步發(fā)展，包括動車所在內(nèi)的各種特殊應(yīng)用場景不斷出現(xiàn)。本文提出了由列控中心控制股道分割信號機有源應(yīng)答器報文的基本解決方案。在大型鐵路樞紐內(nèi)，動車所規(guī)模大，股道數(shù)量多，存在一個動車所同時設(shè)置2 套列控中心與1 套計算機聯(lián)鎖接口、調(diào)車信號機數(shù)量超過現(xiàn)行規(guī)范數(shù)量等情況，這些因素都會增加工程實施的復(fù)雜程度。由列控中心控制股道分割信號機有源應(yīng)答器報文的情況較少，為了盡量增加通用性，也可在工程初期考慮由調(diào)車防護系統(tǒng)控制。在工程實施過程中，考慮技術(shù)的最優(yōu)化和合規(guī)程度，還要進一步的細化、優(yōu)化，結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，提出最為符合實際情況可用的技術(shù)解決方案。

表3 標準進路信息數(shù)據(jù)塊格式表Tab.3 Standard route message data block format list

表4 “小進路”信息數(shù)據(jù)塊格式表Tab.4 “Small route” message data block format list

表5 信號顯示狀態(tài)編碼表Tab.5 Signal display status coding sheet