交叉渡線增設(shè)信號(hào)機(jī)對(duì)聯(lián)鎖邏輯的影響分析

李彩霞，陳曉周，王燕芩

（卡斯柯信號(hào)有限公司，上海 200070）

在鐵路線路的車站平面圖中，在兩線中間設(shè)置交叉渡線是比較常見的設(shè)計(jì)，交叉渡線的使用，能夠縮短整個(gè)車站咽喉區(qū)的長(zhǎng)度，提高線路轉(zhuǎn)線作業(yè)的效率。在交叉渡線岔間設(shè)置調(diào)車信號(hào)機(jī)，還可以提高道岔區(qū)段的使用率，更好地滿足調(diào)車作業(yè)需求，提高調(diào)車轉(zhuǎn)線作業(yè)效率。根據(jù)《鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)于信號(hào)機(jī)的設(shè)置要求，調(diào)車信號(hào)機(jī)處的機(jī)械絕緣節(jié)應(yīng)與鋼軌絕緣并列安裝；當(dāng)絕緣節(jié)設(shè)置于警沖標(biāo)內(nèi)方，但距警沖標(biāo)沿線路方向的距離小于規(guī)定值時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)為侵入限界絕緣，即侵限絕緣。針對(duì)該交叉渡線侵限絕緣節(jié)增設(shè)調(diào)車信號(hào)機(jī)的場(chǎng)景，其聯(lián)鎖邏輯設(shè)計(jì)不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致側(cè)沖風(fēng)險(xiǎn)。

1 交叉渡線增設(shè)侵限絕緣場(chǎng)景描述

如圖1所示，7/9#與11/13#道岔構(gòu)成交叉渡線，在該交叉渡線的叉檔處設(shè)置侵限絕緣節(jié)，D5信號(hào)機(jī)被設(shè)置在該侵限絕緣節(jié)處。針對(duì)該渡線道岔的開通位置，存在經(jīng)7/9#道岔反位的進(jìn)路，存在經(jīng)過11/13#反位的進(jìn)路，如X至IG的列車進(jìn)路，該進(jìn)路由信號(hào)機(jī)X開始，經(jīng)11/13#道岔反位通向I股道；也存在以D5為終端的調(diào)車進(jìn)路，如D1-D5。

圖1 交叉渡線增設(shè)侵限絕緣節(jié)及調(diào)車信號(hào)機(jī)示意Fig.1 Schematic diagram of installation shunting signals and intrusion insulation on double crossover

2 交叉渡線增設(shè)調(diào)車信號(hào)機(jī)場(chǎng)景分析

2.1 聯(lián)鎖邏輯影響分析

如圖1所示，針對(duì)D5信號(hào)機(jī)所在的侵限絕緣，存在如下侵限區(qū)段。

當(dāng)進(jìn)路經(jīng)過11/13#道岔反位時(shí)，區(qū)段7DG是進(jìn)路的侵限區(qū)段；

當(dāng)進(jìn)路經(jīng)過7/9#道岔反位時(shí)，區(qū)段13DG是進(jìn)路的侵限區(qū)段。

7DG和13DG構(gòu)成互相侵限關(guān)系，這種侵限場(chǎng)景在常規(guī)聯(lián)鎖設(shè)計(jì)過程中均能夠?qū)崿F(xiàn)。但以D5為終端的調(diào)車進(jìn)路與區(qū)段13DG之間存在特殊聯(lián)鎖關(guān)系，很容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，引起安全風(fēng)險(xiǎn)。常見的問題如下。

1）將13DG作為以D5為終端調(diào)車進(jìn)路的無條件侵限區(qū)段，造成長(zhǎng)調(diào)車進(jìn)路的調(diào)車信號(hào)被錯(cuò)誤關(guān)閉。

如圖1所示，辦理D1經(jīng)過D5至IG的長(zhǎng)調(diào)車進(jìn)路，信號(hào)機(jī)D1、D5開放。當(dāng)調(diào)車正常運(yùn)行，跨壓D1信號(hào)機(jī)時(shí)，此時(shí)若調(diào)車車列較長(zhǎng)，車頭已經(jīng)壓入D5信號(hào)機(jī)內(nèi)方，即占用13DG，但是車列還未完全進(jìn)入D1信號(hào)內(nèi)方。按照調(diào)車信號(hào)白燈保留原則，在車列未完全進(jìn)入D1信號(hào)機(jī)內(nèi)方時(shí)，D1信號(hào)機(jī)應(yīng)該保持開放。此時(shí)，按照調(diào)車信號(hào)檢查侵限區(qū)段的邏輯關(guān)系，侵限區(qū)段占用，應(yīng)立即關(guān)閉進(jìn)路始端信號(hào)?；谠撀?lián)鎖關(guān)系，檢查13DG就會(huì)錯(cuò)誤造成D1信號(hào)關(guān)閉。

2）將13DG作為以D5為終端調(diào)車進(jìn)路的無條件侵限區(qū)段，存在側(cè)沖風(fēng)險(xiǎn)。

如圖1所示，辦理經(jīng)11/13#反位的進(jìn)路并正常走車，同時(shí)辦理以D5為終端的調(diào)車進(jìn)路并正常走車。當(dāng)兩進(jìn)路的車列在同一時(shí)期分別壓入?yún)^(qū)段13DG與7DG，此時(shí)因車列已經(jīng)進(jìn)入進(jìn)路內(nèi)方，無法通過侵限區(qū)段的檢查關(guān)閉信號(hào)，阻止列車進(jìn)入侵限區(qū)段區(qū)域，引發(fā)列車側(cè)面沖突的事故。

3）為規(guī)避1）中的錯(cuò)誤關(guān)閉信號(hào)問題，將13DG設(shè)置為以D5為終端調(diào)車進(jìn)路的條件侵限區(qū)段〈(11/13)〉13DG，當(dāng)11/13#道岔在反位時(shí)，構(gòu)成進(jìn)路的侵限區(qū)段，聯(lián)鎖關(guān)系描述為〈(11/13)〉13DG。

這種處理方式，通過設(shè)置敵對(duì)條件侵限，考慮11/13#道岔處于定位時(shí)，將13DG作為進(jìn)路前方區(qū)段而非侵限區(qū)段，雖然避免錯(cuò)誤關(guān)閉信號(hào)的問題，但是仍然無法規(guī)避進(jìn)路側(cè)沖風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 聯(lián)鎖防護(hù)方案

基于對(duì)叉檔侵限絕緣處增設(shè)調(diào)車信號(hào)機(jī)聯(lián)鎖關(guān)系的影響分析，對(duì)該場(chǎng)景若只進(jìn)行常規(guī)侵限區(qū)段檢查，不足以對(duì)交叉渡線的側(cè)沖進(jìn)行防護(hù)。為保證列車在經(jīng)過增設(shè)侵限的交叉渡線的運(yùn)營(yíng)安全，需要從敵對(duì)進(jìn)路和防護(hù)道岔隔離的角度對(duì)進(jìn)路進(jìn)行防護(hù)，可采用的方案總結(jié)為以下兩種。

方案一：道岔防護(hù)+侵限區(qū)段檢查

辦理以D5為終端的調(diào)車進(jìn)路時(shí)，因?yàn)?3DG是前方區(qū)段，不檢查13DG的空閑，但要保證經(jīng)過11/13#道岔反位的進(jìn)路不能辦理。具體聯(lián)鎖邏輯檢查關(guān)系：所有經(jīng)11/13#道岔反位的進(jìn)路檢查侵限區(qū)段7DG空閑，所有經(jīng)7/9#道岔反位的進(jìn)路檢查13DG空閑。另外增加了道岔防護(hù)，即以D5為終端的調(diào)車進(jìn)路均需將11/13#道岔防護(hù)至定位。設(shè)計(jì)聯(lián)鎖表時(shí)，所有以D5為終端的調(diào)車進(jìn)路防護(hù)道岔欄均增加[11/13]。

方案二：敵對(duì)信號(hào)+侵限區(qū)段檢查

當(dāng)排列經(jīng)過11/13#反位的進(jìn)路，不僅需要檢查7DG的空閑，同時(shí)，需要保證以D5為終端的調(diào)車進(jìn)路不能辦理。具體聯(lián)鎖邏輯檢查關(guān)系：所有經(jīng)11/13#道岔反位的進(jìn)路檢查侵限區(qū)段7DG空閑，所有經(jīng)7/9#反位的進(jìn)路檢查13DG空閑，所有以D5為終端的進(jìn)路應(yīng)檢查11/13#道岔反位時(shí)13DG區(qū)段空閑。另外增加敵對(duì)條件檢查，即所有以D5為終端的調(diào)車進(jìn)路與所有經(jīng)11/13#道岔反位的進(jìn)路互為敵對(duì)進(jìn)路，設(shè)計(jì)聯(lián)鎖表時(shí)，對(duì)應(yīng)的敵對(duì)信號(hào)欄增加所有特殊敵對(duì)進(jìn)路的始端信號(hào)。

3 聯(lián)鎖邏輯實(shí)現(xiàn)

針對(duì)兩種防護(hù)方案中的道岔防護(hù)及敵對(duì)檢查關(guān)系，結(jié)合《6502電氣集中電路(修訂本)》，對(duì)該防護(hù)方案在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖中的邏輯處理方式說明如下。

3.1 聯(lián)鎖敵對(duì)防護(hù)方案一

聯(lián)鎖邏輯采用道岔防護(hù)方案時(shí)，即利用選擇組電路的原理防止敵對(duì)進(jìn)路同時(shí)辦理，聯(lián)鎖邏輯中增設(shè)道岔鎖閉防護(hù)參數(shù)（CSFH）。

如圖2所示，辦理以D5為終端的進(jìn)路時(shí),設(shè)計(jì)D5-ZJ↑(表示D5終端進(jìn)路建立)，11/13-CSFH↓(表示11/13#道岔被防護(hù)鎖閉)，聯(lián)鎖邏輯內(nèi)部將11/13#道岔防護(hù)鎖閉在定位。因11/13-CSFH↓，11/13#道岔的FCJ↓（同理DCJ也落下）,使室內(nèi)上位機(jī)操作命令條件不滿足，聯(lián)鎖無法對(duì)室外下發(fā)道岔操作命令。經(jīng)11/13#道岔反位的進(jìn)路，因?yàn)?1/13#道岔無法被操作到反位，不能選排進(jìn)路，繼而實(shí)現(xiàn)敵對(duì)進(jìn)路防護(hù)處于未建立狀態(tài)。

圖2 防護(hù)方式聯(lián)鎖邏輯電路搭建Fig.2 Protective circuit for interlocking logic

若辦理經(jīng)過11/13#道岔反位的進(jìn)路，11/13#道岔處于進(jìn)路鎖閉狀態(tài)。根據(jù)《6502電氣集中電路(修訂本)》要求，選排進(jìn)路要檢查進(jìn)路上所有道岔，包括防護(hù)道岔動(dòng)作至對(duì)應(yīng)位置。因防護(hù)道岔11/13#被進(jìn)路鎖閉在反位，聯(lián)鎖邏輯內(nèi)部無法對(duì)11/13#發(fā)送道岔定位操作命令，防護(hù)道岔無法動(dòng)作到位，因此以D5為終端的進(jìn)路不能實(shí)現(xiàn)選排，也實(shí)現(xiàn)了敵對(duì)進(jìn)路防護(hù)處于未建立狀態(tài)。

此處用D5-ZJ是要確保以D5為終端的進(jìn)路解鎖后才解除11/13#道岔的防護(hù)，避免以D5為終端進(jìn)路部分存在時(shí)，又辦理經(jīng)11/13#反位進(jìn)路，引發(fā)潛在的側(cè)沖風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 聯(lián)鎖敵對(duì)防護(hù)方案二

聯(lián)鎖邏輯采用敵對(duì)信號(hào)的檢查，利用執(zhí)行組電路原理防止敵對(duì)進(jìn)路同時(shí)辦理。

如圖3所示，辦理了經(jīng)過11/13#反位進(jìn)路，11/13-DBJS↓（表示11/13#道岔未處于定位位置），9-11DG/13DG-SJ↓（表示11/13#道岔所在區(qū)段被進(jìn)路鎖閉），D5的敵對(duì)檢查條件D5-DD↓（表示D5作為敵對(duì)信號(hào)被檢查），從而使當(dāng)前辦理進(jìn)路的始端信號(hào)機(jī)XJJ↓，以D5為終端的進(jìn)路因XJJ敵對(duì)檢查條件不滿足，進(jìn)路不能鎖閉，聯(lián)鎖邏輯內(nèi)部檢查到鎖閉條件不滿足，從而使得以D5為終端的進(jìn)路無法辦理。此處用11/13-DBJS，不直接用11/13的FBJS條件，同時(shí)考慮了道岔故障場(chǎng)景下的道岔位置檢查。

圖3 以D5為終端進(jìn)路敵對(duì)檢查條件電路Fig.3 Conflict check circuit for shunting route related to signal D5

如圖4所示，同理，辦理以D5為終端的調(diào)車進(jìn)路，D5-ZJ↑使經(jīng)11/13#道岔反位進(jìn)路始端信號(hào)機(jī)XJJ敵對(duì)檢查條件不滿足，經(jīng)過11/13#道岔反位進(jìn)路因XJJ↓，無法鎖閉進(jìn)而不能辦理進(jìn)路，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)11/13#道岔反位的敵對(duì)進(jìn)路不能辦理。

圖4 經(jīng)道岔11/13#反位進(jìn)路始端XJJ檢查條件電路Fig.4 Relay check circuit XJJ for route related to point 11/13#

3.3 方案對(duì)比

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施過程中對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖車站的平面圖/聯(lián)鎖表、聯(lián)鎖數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)，以及聯(lián)鎖數(shù)據(jù)測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題，對(duì)以上兩個(gè)方案實(shí)施的難度、缺點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比。對(duì)比結(jié)果如表1所示。

表1 特殊敵對(duì)進(jìn)路卡控方案對(duì)比Tab.1 Scheme comparison for special conflict control circuit

根據(jù)表1的對(duì)比分析，防護(hù)方案一既能夠有效實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖需求，同時(shí)在聯(lián)鎖數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)上對(duì)于該聯(lián)鎖邏輯處理，能在一定程度上減少人為的手動(dòng)改造，有效避免因人為錯(cuò)誤導(dǎo)致的返工?？梢蕴岣咝剩瑴p少安全隱患。因此建議采用方案一。

4 結(jié)論

本文對(duì)交叉渡線處設(shè)置侵限絕緣節(jié)后增設(shè)調(diào)車信號(hào)機(jī)情況下的聯(lián)鎖關(guān)系，以及潛在的聯(lián)鎖系統(tǒng)功能影響進(jìn)行分析。實(shí)際上還有很多種侵限場(chǎng)景和調(diào)車信號(hào)機(jī)的車站布置類型，無論哪一種類型，其在聯(lián)鎖設(shè)計(jì)方向的原理基本一致，要考慮信號(hào)機(jī)的錯(cuò)誤開放、關(guān)閉以及進(jìn)路的側(cè)面防護(hù)等。在聯(lián)鎖數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)過程中，需要多結(jié)合實(shí)際運(yùn)營(yíng)需要，考慮多種運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景，既要避免不必要的檢查，也要注意少檢查，保證聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)路邏輯的安全性以及列車的安全運(yùn)行。