英式聯(lián)鎖站間閉塞研究

成 鵬，于紅姣，張 程

（卡斯柯信號有限公司，上海 200071）

1 概述

2013年9月，中國政府提出建設(shè)“新絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”和“21世紀(jì)海上絲綢之路”的合作倡議，即“一帶一路”。該倡議致力于亞非歐大陸及附近海洋的互聯(lián)互通，發(fā)展與沿線國家間的經(jīng)濟(jì)合作關(guān)系，共同打造政治互信、經(jīng)濟(jì)融合、文化包容的利益共同體、責(zé)任共同體和命運(yùn)共同體。

基礎(chǔ)設(shè)施是實現(xiàn)互聯(lián)互通的基石，鐵路運(yùn)輸與航空運(yùn)輸、海洋運(yùn)輸、公路運(yùn)輸相比，在運(yùn)量、時間、成本、安全性等諸多方面更具優(yōu)勢。隨著“一帶一路”的持續(xù)推進(jìn)以及沿線國家的積極響應(yīng)，鐵路的發(fā)展迎來新的機(jī)遇，海外市場前景廣闊。

鐵路信號作為列車安全、高效運(yùn)行的基礎(chǔ)，目前海外市場主要集中在東南亞、南亞、西亞、中亞、非洲和歐美少數(shù)地區(qū)。其中，歐美國家相對發(fā)達(dá)，有成熟的標(biāo)準(zhǔn)和體系，國內(nèi)的鐵路信號技術(shù)很難進(jìn)入；非洲國家相對落后，沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和體系，因此對于鐵路信號的需求比較寬松，便于中國標(biāo)準(zhǔn)的直接推廣；中亞國家受前蘇聯(lián)影響，鐵路信號需求與國內(nèi)相近；而東南亞、南亞、西亞國家鐵路信號系統(tǒng)需求參差不齊，但整體而言，信號制式和聯(lián)鎖需求遵循英式聯(lián)鎖相關(guān)規(guī)范。

因此，為響應(yīng)“一帶一路”倡議，開展英式聯(lián)鎖相關(guān)研究，有利于國內(nèi)鐵路信號設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)“走出去”開拓海外市場。

2 研究內(nèi)容

英式聯(lián)鎖系統(tǒng)與國內(nèi)聯(lián)鎖系統(tǒng)相比，從硬件到軟件均有不少差異。以目前廣泛使用的計算機(jī)聯(lián)鎖為例，國內(nèi)均按照《鐵路車站計算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)條件》（TB/T 3027-2015）的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計研發(fā)，與英式聯(lián)鎖系統(tǒng)的差異大致如下。

硬件方面：在國內(nèi)，國家鐵路中計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)與室外軌旁信號設(shè)備的接口均為繼電器；在一些廠礦鐵路或地方鐵路，計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)與室外軌旁信號設(shè)備嘗試通過全電子板卡直接接口。而在海外，英式計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)與室外軌旁信號設(shè)備多為全電子板卡直接接口。

軟件方面：相比國內(nèi)聯(lián)鎖，英式聯(lián)鎖在界面顯示、接近控制、顯示序列、側(cè)沖防護(hù)、過走防護(hù)、站間閉塞等方面存在差異。

閉塞作為鐵路信號的基礎(chǔ)，是使用信號或者憑證，保證列車與前行列車及追蹤列車保持一定距離運(yùn)行的方法，而為此設(shè)計的電路是閉塞電路。結(jié)合對東南亞國家英式聯(lián)鎖的調(diào)研，由于線路條件及運(yùn)營需要，目前這些國家廣泛使用站間閉塞電路。并可細(xì)分為有證閉塞(Token Block)和無證閉塞(Tokenless Block)兩大類，隨著既有線路改造及新建線路的實施，有證閉塞正逐步淘汰。韓國LS公司的鐵路信號系統(tǒng)在東南亞和南亞地區(qū)市場占有率最高。本文將結(jié)合其在孟加拉國所實施項目的操作及顯示，對孟加拉國基于無證的站間閉塞進(jìn)行介紹，以期對我國鐵路信號設(shè)備“走出去”提供參考。

3 站間閉塞

3.1 站型及閉塞范圍

孟加拉國車站基本為單線站間閉塞，站型舉例如圖1所示。

列車信號可分為4類，分別是外部信號機(jī)(Outer Signal)、進(jìn)站信號機(jī)（Home Signal)、出站信號機(jī)(Starter Signal)以及前置出站信號機(jī)(Advance Starter Signal)。對應(yīng)信號設(shè)備分類如表 1所示，圖例說明如表2所示。

表1 信號設(shè)備分類Tab.1 Classification of signal equipment

表2 圖例說明Tab.2 Legend explanation

站間閉塞由閉塞和計軸兩部分組成，管轄范圍是從車站前置出站信號機(jī)開始至鄰站進(jìn)站信號機(jī)（Home Signal）為止。

3.2 閉塞界面顯示

界面顯示對應(yīng)進(jìn)站口可分為閉塞和計軸兩部分。設(shè)置閉塞相關(guān)操作按鈕，如圖2左側(cè)TCB、TGB框所示；并在每一個計軸點(diǎn)設(shè)置狀態(tài)表示，如圖2右側(cè)AX1所示，當(dāng)計軸區(qū)段空閑時顯示黑色小車，當(dāng)計軸區(qū)段占用時顯示紅色小車。

對于閉塞部分，TCB(Train Coming Block)表示閉塞接車，TGB(Train Going Block)表示閉塞發(fā)車，接車及發(fā)車均對應(yīng)一個箭頭，各按鈕含義如表3所示。

表3 閉塞按鈕含義Tab.3 Meaning of block button

下面將根據(jù)閉塞的4種場景介紹閉塞的辦理及相關(guān)顯示。

3.3 場景一：列車從A站到B站，正常行車

此場景中A站作為發(fā)車站，向B站正常辦理閉塞手續(xù)，在取得B站同意后，列車由A站到達(dá)B站，具體操作及顯示如表4所示。

表4 正常行車Tab.4 Normal operation

3.4 場景二：列車從A站到B站，B站拒絕接車

在通過電話聯(lián)系確認(rèn)接車后，發(fā)車站按壓LCR，B站由于特殊情況，無法接車時，可以按照如表5所示操作取消閉塞。

表5 接車站拒絕接車Tab.5 Receiving station refuses to receive a train

3.5 場景三：列車從A站到B站，A站取消發(fā)車

如果閉塞辦理成功，A站未辦理發(fā)車進(jìn)路，則可按照如表6所示操作，取消閉塞；如果A站已辦理發(fā)車進(jìn)路，但列車未駛?cè)?，則需先取消發(fā)車進(jìn)路，再按照表6操作，取消閉塞。

表6 發(fā)車站取消發(fā)車Tab.6 Departure station cancels to depart a train

3.6 場景四：列車從A站到A站，區(qū)間折返

折返作業(yè)通常針對工程列車或救援列車，當(dāng)完成區(qū)間作業(yè)后返回發(fā)車站的場景。該場景中閉塞辦理及列車出發(fā)均與場景一相同，當(dāng)列車折返時閉塞復(fù)原存在差異，在檢查以下3個條件滿足后，可按照如表7所示操作，復(fù)原閉塞電路。

表7 區(qū)間折返Tab.7 Sectional turn-back

檢查條件如下：

1）進(jìn)站信號曾經(jīng)開放；

2）進(jìn)站信號防護(hù)的軌道區(qū)段被占用；

3）外部信號與進(jìn)站信號之間的軌道電路被占用且出清。

4 開發(fā)建議

通過上述站間閉塞操作及運(yùn)用場景的描述可知，其控制原理與國內(nèi)成熟的64D半自動閉塞類似，因此可在既有64D電路的基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)。

4.1 新增部分

相對64D電路，孟加拉國使用的閉塞電路增加通知鄰站注意的功能，通過CA按鈕接通相應(yīng)的聲光報警，提醒鄰站值班員注意，此功能相對獨(dú)立，不影響既有64D電路的原理，如圖3所示。

4.2 修改部分

使用LCR代替64D半自動閉塞中的閉塞按鈕，既有64D電路可以實現(xiàn)，并可通過對圖3中CAACK狀態(tài)的檢查確保辦理閉塞前執(zhí)行過相應(yīng)的通知過程。

使用BCB、BRB代替64D半自動閉塞中的復(fù)原按鈕，針對場景一至場景四，既有64D電路可以滿足部分功能，一些特殊功能可在64D基礎(chǔ)上進(jìn)行修改。

場景一：列車正常到達(dá)，接車站使用BRB按鈕通過既有64D復(fù)原邏輯實現(xiàn)；

場景二：閉塞未辦理成功，接車站不同意接車，使用BRB復(fù)原閉塞電路，需進(jìn)行修改；

場景三：發(fā)車站取消閉塞，發(fā)車站使用BCB按鈕通過既有64D復(fù)原邏輯實現(xiàn)；

場景四：區(qū)間折返，發(fā)車站確認(rèn)列車返回后，使用BCB復(fù)原閉塞電路，需要進(jìn)行修改。

4.3 優(yōu)化建議

孟加拉國無證站間閉塞電路整體看與國內(nèi)64D半自動閉塞相似，在64D邏輯基礎(chǔ)上做適應(yīng)性修改，開發(fā)難度不大，但也存在一些優(yōu)化的建議。

1）車站計軸設(shè)備僅用于檢查區(qū)間空閑，并未將計軸檢測到的區(qū)間狀態(tài)與閉塞電路進(jìn)行關(guān)聯(lián)。相比國內(nèi)使用的64D加計軸電路，操作較為繁瑣，不能實現(xiàn)計軸使用狀態(tài)下的閉塞自動辦理及閉塞自動復(fù)原功能。如果將二者結(jié)合，可以簡化值班員的閉塞操作，提高區(qū)間的利用率，增加行車密度。

2）同一個閉塞口，界面區(qū)分接車方向和發(fā)車方向，分別設(shè)置了類似國內(nèi)的閉塞和復(fù)原按鈕，界面較為復(fù)雜，建議可以按照國內(nèi)方式進(jìn)行簡化，如圖4所示。

5 結(jié)語

本文詳細(xì)介紹了孟加拉國基于無證的站間閉塞電路相關(guān)操作及場景要求，相比國內(nèi)廣泛使用的64D加計軸方式實現(xiàn)的自動站間閉塞，功能相近，可以基于此邏輯進(jìn)行修改。同時，在與業(yè)主及設(shè)計院對接過程中，可向其推薦使用64D計軸電路，這樣可以簡化操作，并提高運(yùn)行效率。