絕緣節(jié)處無防護(hù)信號機(jī)時的特殊場景風(fēng)險分析

魏萬泊，武鈺喜

在車站信號工程設(shè)計中，為滿足站內(nèi)平行作業(yè)或進(jìn)行站內(nèi)軌道區(qū)段劃分的要求，通常會在道岔區(qū)段中插入1組或2組絕緣節(jié)。在特殊運(yùn)營場景下，由于所插入的絕緣節(jié)處沒有設(shè)置或者無法設(shè)置防護(hù)信號機(jī)，致使絕緣節(jié)所劃分的道岔區(qū)段不能隨進(jìn)路的辦理而鎖閉，且在站內(nèi)調(diào)車作業(yè)時，調(diào)車所經(jīng)過的部分道岔區(qū)段有被遺漏鎖閉的情形，存在發(fā)生擠岔或者掉道的事故風(fēng)險。為此，本文在歸納站內(nèi)調(diào)車作業(yè)場景的基礎(chǔ)上，提出有效識別站內(nèi)絕緣節(jié)處無防護(hù)信號機(jī)時的特殊場景，并分析其潛在風(fēng)險成因。此外，在信號工程設(shè)計無法變更的情況下，從聯(lián)鎖軟件層面提出適合具體站型的優(yōu)化方案，探討聯(lián)鎖卡控方案的可實施性及完整性，降低運(yùn)營風(fēng)險。

1 無岔區(qū)段牽出場景

1.1 站型識別1

兩道岔中間存在無岔區(qū)段，且無岔區(qū)段兩端絕緣節(jié)處沒有調(diào)車信號機(jī)防護(hù)。如圖1所示，6/8#道岔與12#道岔之間存在2處無調(diào)車信號機(jī)防護(hù)的絕緣節(jié)，將8#與12#道岔之間劃分為3個軌道區(qū)段，分別為12DG、8/12G、8DG。其中8/12G作為無岔區(qū)段，會存在暫時存放車的可能。由于12#道岔常態(tài)定位開向安全線側(cè)，若辦理D2向D8的調(diào)車作業(yè)，指示8/12G停放的調(diào)車往14/16G方向去；又因12DG不在D2—D8調(diào)車進(jìn)路內(nèi)，故調(diào)車進(jìn)路的鎖閉檢查無法覆蓋到12#反位鎖閉［1］。若值班員疏于將12#道岔單操到反位，則存在8/12G的調(diào)車在12#道岔處擠岔的事故風(fēng)險（如若12#道岔為對向道岔，則會存在掉道風(fēng)險）［2］。

圖1 8/12G處機(jī)車往14/16G調(diào)車

同時考慮12#道岔作為安全線道岔，常態(tài)定位應(yīng)用向安全線側(cè)，依照聯(lián)鎖表要求，經(jīng)6/8#道岔反位的進(jìn)路，也需將安全線處12#道岔防護(hù)鎖閉至定位狀態(tài)［3］。

聯(lián)鎖軟件中，12#道岔增加岔鎖防護(hù)（12-CSFH）卡控邏輯，經(jīng)6/8#道岔反位的進(jìn)路，將12#道岔防護(hù)鎖閉至定位狀態(tài)；當(dāng)8/12G無岔區(qū)段處的調(diào)車根據(jù)D2顯示往14/16G 調(diào)車作業(yè)時，將12#道岔防護(hù)鎖閉至反位狀態(tài)。12-CSFH落下，防護(hù)道岔鎖閉；12-CSFH吸起，防護(hù)道岔解鎖［4］。聯(lián)鎖邏輯卡控時機(jī)如下。

1）排列經(jīng)6/8#道岔反位的進(jìn)路，8DG及4-6DG進(jìn)路鎖閉，12#道岔防護(hù)鎖閉至定位狀態(tài)，8DG及4-6DG區(qū)段解鎖，12#道岔防護(hù)鎖閉消除。

2）排列以D2為始端的調(diào)車進(jìn)路，聯(lián)鎖軟件判斷12#道岔在未鎖閉狀態(tài)下，扳動12#道岔至反位，調(diào)車進(jìn)路鎖閉，12#道岔呈防護(hù)鎖閉狀態(tài)。當(dāng)D2為始端的調(diào)車進(jìn)路內(nèi)方第1區(qū)段解鎖，D2-KJ落下，12#道岔防護(hù)鎖閉消除［5］。邏輯電路見圖2。

圖2 12-CSFH防護(hù)鎖閉邏輯電路

按上述聯(lián)鎖軟件卡控方案實施后，12#道岔反位的調(diào)車作業(yè)消除了擠岔隱患。但如若14/16G的調(diào)車因大風(fēng)雨雪天氣溜逸至12#定位的安全線側(cè)，此時若調(diào)車想從安全線出來至14/16G，則只能依靠D2的指示，但上述聯(lián)鎖的卡控邏輯是D2開放后，需將12#道岔防護(hù)鎖閉至反位狀態(tài)，則該情景下會出現(xiàn)2種結(jié)果：①調(diào)車若溜逸至安全線，出清了12DG，根據(jù)D2指示，將安全線上的車調(diào)往14/16G，當(dāng)調(diào)車行駛至12#道岔處，會存在擠岔的風(fēng)險；②調(diào)車若溜逸至12DG，即12DG占用鎖閉，此時排列D2為始端的調(diào)車進(jìn)路，由于12#道岔不能防護(hù)鎖閉至反位狀態(tài)，因此D2為始端的調(diào)車進(jìn)路不能建立。

如果8/12G一旦留有車列，8/12G處的機(jī)車往4G方向進(jìn)行調(diào)車作業(yè)，沒有可以依據(jù)的調(diào)車信號，因此6/8#道岔不能通過進(jìn)路鎖閉只能進(jìn)行人工加鎖，讓8/12G處的機(jī)車安全行駛至4G，否則就會存在調(diào)車作業(yè)擠岔風(fēng)險。

綜上所述，圖1所示的站型即便在聯(lián)鎖軟件層面做了卡控，依舊不能完全解決從8/12G調(diào)移調(diào)車時的擠岔風(fēng)險。最合理的改進(jìn)方案應(yīng)該是修改車站信號平面圖，將8/12G兩端進(jìn)行差置調(diào)車信號機(jī)防護(hù)［6］，而聯(lián)鎖軟件不做多余卡控處理。

1.2 站型識別2

進(jìn)站信號機(jī)內(nèi)方為無岔區(qū)段，且設(shè)置虛擬調(diào)車終端，該內(nèi)方無岔區(qū)段與其牽出的調(diào)車信號機(jī)間隔一個道岔區(qū)段，無岔區(qū)段與道岔區(qū)段之間存在無防護(hù)信號機(jī)的絕緣節(jié)。如圖3所示，107#道岔定位岔后區(qū)段所設(shè)的絕緣節(jié)由于沒有設(shè)立調(diào)車信號機(jī)進(jìn)行防護(hù)，Ⅰ-ⅣAG處的調(diào)車根據(jù)D103牽出時，會在107DG道岔區(qū)段處存在側(cè)沖、擠岔2種運(yùn)營場景安全風(fēng)險。

圖3 Ⅰ-ⅣAG處機(jī)車往咽喉區(qū)調(diào)車

1）側(cè)沖風(fēng)險。當(dāng)Ⅰ-ⅣAG無岔區(qū)段及105DG均存在機(jī)車，105/107#道岔處于反位狀態(tài)，存在105DG處的調(diào)車車列要根據(jù)D103信號顯示先行折返作業(yè)的場景。車站值班員若與Ⅰ-ⅣAG無岔區(qū)段機(jī)車司機(jī)沒有及時進(jìn)行車機(jī)聯(lián)控，Ⅰ-ⅣAG無岔區(qū)段機(jī)車司機(jī)看到D103信號開放，就駕駛機(jī)車從Ⅰ-ⅣAG無岔區(qū)段牽出，則會與107DG處的調(diào)車車列存在側(cè)沖的風(fēng)險。

2）擠岔風(fēng)險。107#道岔定位岔后的絕緣節(jié)將107DG和Ⅰ-ⅣAG劃分為獨(dú)立的2個軌道區(qū)段，Ⅰ-ⅣAG作為無岔區(qū)段，會有暫時存放車的可能性。當(dāng)Ⅰ-ⅣAG處的機(jī)車根據(jù)D103指示往咽喉區(qū)進(jìn)行調(diào)車作業(yè)時，由于105/107#道岔不在D103為始端的調(diào)車進(jìn)路內(nèi)，因此該道岔不能被調(diào)車進(jìn)路鎖閉至定位狀態(tài)。如若值班員疏于將105/107#道岔單操到定位，或者將105/107#道岔錯誤扳動至反位，則Ⅰ-ⅣAG處的調(diào)車行駛至107#道岔處，會存在擠岔的風(fēng)險。

進(jìn)站信號機(jī)X、XH內(nèi)方均設(shè)有虛擬調(diào)車終端XZDA、XHDZA，即表明本站存在咽喉區(qū)往105DG、Ⅰ-ⅣAG的調(diào)車進(jìn)路，由于虛擬調(diào)車終端只能用做調(diào)車進(jìn)路的終端，不能用做調(diào)車進(jìn)路的始端，因此只能以D103作為折返信號機(jī)。該站型的特殊點(diǎn)在于D103可以接續(xù)105/107#道岔定、反位2個方向的調(diào)車作業(yè)。對于無防護(hù)信號機(jī)的絕緣節(jié)所引起的2種特殊場景運(yùn)營風(fēng)險：①聯(lián)鎖軟件無法防控側(cè)沖風(fēng)險，只能通過在絕緣節(jié)處設(shè)立調(diào)車信號機(jī)，才能有效防護(hù)Ⅰ-ⅣAG內(nèi)調(diào)車側(cè)沖；②擠岔風(fēng)險可以通過聯(lián)鎖軟件施行防護(hù)道岔卡控，但因其防護(hù)條件特殊，聯(lián)鎖軟件層面卡控方案還需進(jìn)一步研判其可行性與完整性。

1.3 聯(lián)鎖軟件卡控方案研判

由圖3可知，105/107#道岔反位，以D103折返的調(diào)車進(jìn)路由于105/107#道岔是雙動道岔的屬性，即使107#道岔區(qū)段解鎖，而車輛占用105DG，105/107#道岔依舊處于占用鎖閉狀態(tài)，因此105DG處的調(diào)車在以D103為折返信號進(jìn)行折返作業(yè)時，105/107#不會存在擠岔風(fēng)險，則只需考慮Ⅰ-ⅣAG的調(diào)車以D103為牽出調(diào)車信號進(jìn)行調(diào)車作業(yè)時，在105/107#道岔處的安全防護(hù)問題。

由于D103開放可以是接續(xù)105/107#道岔反位的調(diào)車折返進(jìn)路，如果單純地考慮D103進(jìn)路辦理，105/107#防護(hù)至定位，則不能排列經(jīng)105/107#道岔反位，影響折返作業(yè)。因此在聯(lián)鎖軟件排列以D103為始端的調(diào)車進(jìn)路過程中，需細(xì)分以下4點(diǎn)判斷。

1） 當(dāng)105/107#處于定位狀態(tài)，且Ⅰ-ⅣAG有車占用時，辦理以D103為始端的調(diào)車進(jìn)路，進(jìn)路建立后，將105/107#防護(hù)鎖閉至定位狀態(tài)。

2） 當(dāng)105/107#處于定位狀態(tài)，且Ⅰ-ⅣAG無車占用時，辦理以D103為始端的調(diào)車進(jìn)路，調(diào)車進(jìn)路建立，105/107#道岔不進(jìn)行防護(hù)鎖閉至定位狀態(tài)。

3） 當(dāng)105/107#處于反位狀態(tài)，且不處于鎖閉狀態(tài)，Ⅰ-ⅣAG有車占用時，辦理以D103為始端的調(diào)車進(jìn)路，將105/107#防護(hù)扳動至定位狀態(tài)時，調(diào)車進(jìn)路鎖閉，105/107#防護(hù)鎖閉至定位狀態(tài)。

4） 當(dāng)105/107#處于反位狀態(tài)，且不處于鎖閉狀態(tài)，Ⅰ-ⅣAG無車占用時，或者當(dāng)105/107#處于反位狀態(tài)，且處于鎖閉狀態(tài)時，辦理以D103為始端的調(diào)車進(jìn)路，聯(lián)鎖軟件將不再對105/107#道岔進(jìn)行防護(hù)鎖閉處理。聯(lián)鎖軟件105/107#道岔防護(hù)鎖閉判斷流程見圖4。

圖4 105/107#道岔防護(hù)鎖閉判斷流程

從上述的判斷點(diǎn)來看，D103為始端的同一條進(jìn)路建立，其進(jìn)路外105/107#道岔的防護(hù)鎖閉條件受Ⅰ-ⅣAG占用空閑，及105/107#道岔鎖閉條件的區(qū)分而防護(hù)不同，這與當(dāng)前聯(lián)鎖表編制原則［7］不符。從聯(lián)鎖軟件實施層面講，在Ⅰ-ⅣAG空閑或者105/107#道岔鎖閉情況下，聯(lián)鎖人機(jī)界面（MMI）操作命令層將105/107#防護(hù)鎖閉的命令旁路，執(zhí)行D103為始端的調(diào)車進(jìn)路命令，這一功能當(dāng)前無法實現(xiàn)。

綜上所述，該站型中無防護(hù)信號機(jī)的絕緣節(jié)特殊場景復(fù)雜，單純靠聯(lián)鎖軟件處理無法防護(hù)完整，建議車站在設(shè)計之初就應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，Ⅰ-ⅣAG絕緣節(jié)處設(shè)置調(diào)車信號機(jī)，從根本上消除這種無防護(hù)信號機(jī)絕緣節(jié)的特殊場景風(fēng)險，保障安全運(yùn)營。

2 調(diào)車折返場景

2.1 站型識別3

進(jìn)站信號機(jī)內(nèi)方為道岔區(qū)段，且設(shè)有虛擬調(diào)車終端按鈕，進(jìn)站信號機(jī)內(nèi)方道岔區(qū)段與其折返的調(diào)車信號機(jī)間隔一個道岔區(qū)段，且內(nèi)方道岔區(qū)段的道岔與間隔道岔區(qū)段的道岔不屬于一組雙動道岔。

如圖5所示，714#道岔與718#道岔之間的絕緣節(jié)將軌道區(qū)段劃分為2個相鄰的道岔區(qū)段。當(dāng)辦理D750往SLHDZA的調(diào)車進(jìn)路時，調(diào)車順序占用出清718DG，占用714DG，718DG區(qū)段解鎖，716/718#道岔處于解鎖狀態(tài)。此時辦理D726為始端的折返調(diào)車進(jìn)路，往7108/7124G無岔區(qū)段內(nèi)折返調(diào)車，司機(jī)看到D726信號開放，調(diào)車折返，由于716/718#道岔屬于解鎖狀態(tài)，若此時值班員錯誤單操716/718#道岔至反位，則調(diào)車作業(yè)會在718#道岔處出現(xiàn)擠岔的事故風(fēng)險。

圖5 714#道岔處的機(jī)車根據(jù)D726進(jìn)行折返作業(yè)

714#道岔與718#道岔之間無防護(hù)信號機(jī)的侵限絕緣節(jié)存在［8］，使得714#道岔處的調(diào)車按折返進(jìn)路運(yùn)行時，718DG區(qū)段沒有進(jìn)路鎖閉，718#道岔處在未鎖閉狀態(tài)下。圖5場景中當(dāng)718DG出清后，D726可以接續(xù)716/718#道岔反位的進(jìn)路，若參考圖2中的方案，以D726折返信號的KJ吸起作為防護(hù)扳動716/718#道岔至定位的時機(jī)，則面臨前段調(diào)車進(jìn)路SLVII6-D726進(jìn)路鎖閉后，716/718#道岔處于進(jìn)路鎖閉狀態(tài)，無法再進(jìn)行防護(hù)扳動716/718#道岔至定位，D726為始端信號的調(diào)車進(jìn)路將無法排列。不同于圖3，圖5中714#道岔與718#道岔之間的絕緣節(jié)是侵限絕緣節(jié)，不存在定位狀態(tài)的714#道岔有車占用時辦理716/718#道岔反位的調(diào)車進(jìn)路［9］。

因此，針對圖5場景中的站型，不再考慮聯(lián)鎖軟件防護(hù)扳動716/718#道岔至定位的方案，只需考慮716/718#道岔定位狀態(tài)下的防護(hù)鎖閉時機(jī)即可。

2.2 修改方案1

聯(lián)鎖軟件中，718#道岔增加岔鎖防護(hù)（716/718-CSFH）卡控邏輯，將718#道岔防護(hù)鎖閉至定位狀態(tài)。716/718-CSFH落下，防護(hù)道岔鎖閉；716/718-CSFH吸起，防護(hù)道岔解鎖。

1）卡控時機(jī)。716/718#、714#道岔均在定位狀態(tài)時，714DG進(jìn)路鎖閉且占用，716/718#道岔防護(hù)鎖閉至定位狀態(tài)；當(dāng)714#道岔在定位狀態(tài)，且714DG出清或者714#、716/718#道岔在反位狀態(tài)時，716/718#道岔防護(hù)鎖閉消除。716/718-CSFH防護(hù)鎖閉邏輯電路見圖6。

圖6 716/718-CSFH防護(hù)鎖閉邏輯電路

2） 方案評估。716/718#道岔增加CSFH卡控邏輯，調(diào)車進(jìn)路時，車列出清＜718＞718DG，即使718DG區(qū)段解鎖，只要714DG有車，716/718#道岔就會依舊防護(hù)鎖閉至定位狀態(tài)，有效卡控了調(diào)車以D726作為折返信號時值班員錯誤操作716/718#道岔至反位。卡控邏輯采用716/718-FBJ吸起條件作為716/718-CSFH的勵磁支路，是為了防止716/718#道岔錯誤鎖閉，影響現(xiàn)場運(yùn)營作業(yè)。

2.3 修改方案2

經(jīng)716/718#、714#道岔均在定位狀態(tài)下的調(diào)車進(jìn)路，相鄰兩區(qū)段714DG、718DG串聯(lián)運(yùn)算，將718DG總復(fù)示繼電器Z718DG-DGJ狀態(tài)納入聯(lián)鎖邏輯處理，保證牽出進(jìn)路時718DG區(qū)段同714DG出清一并解鎖［10］。

1） 卡控時機(jī)。714#、718#道岔均處于定位狀態(tài)，714DG和718DG均出清后，Z718DG-DGJ才能吸起，714DG或718DG任意區(qū)段占用，Z718DG-DGJ落下。將Z718DG-DGJ卡入718#道岔1DQJ電路中檢查，防止圖5問題場景中道岔扳動［11］?？紤]到在沒有辦理進(jìn)路的場景下，716/718#、714#道岔均在定位狀態(tài)，由于714DG的軌道區(qū)段故障紅光帶，714DG的落下會造成716/718#道岔不能正常扳動，影響現(xiàn)場道岔檢修作業(yè)。因此通過并聯(lián)714DG-1LJ、714DG-2LJ的邏輯支路，進(jìn)而限定只有在716/718#道岔、714#道岔定位狀態(tài)且存在折返進(jìn)路的場景下，714DG占用，才禁止扳動716/718#道岔。Z718DG-DGJ邏輯電路及716/718-1DQJ電流見圖7。

圖7 Z718DG-DGJ邏輯電路及716/718-1DQJ電路

2） 方案評估。方案1中716/718-CSFH直接納入716/718#道岔鎖閉邏輯中，在聯(lián)鎖軟件中車列出清718DG區(qū)段不受714DG影響；方案2則是將相鄰兩區(qū)段DGJ串聯(lián)運(yùn)算，利用Z718DG-DGJ狀態(tài)卡控718DG出清的時機(jī)，間接卡控716/718#道岔鎖閉狀態(tài)。2種方案均有效防止了折返進(jìn)路過程中，無防護(hù)信號機(jī)的絕緣節(jié)所劃分的道岔區(qū)段解鎖后，恰逢值班員誤操作該道岔，造成調(diào)車折返作業(yè)擠岔的風(fēng)險。

3 結(jié)論

1）需考慮無防護(hù)信號機(jī)的絕緣節(jié)將道岔區(qū)段一分為二之后，道岔區(qū)段是否在某種運(yùn)營場景下，存在不能被進(jìn)路鎖閉的運(yùn)營場景。

2） 需考慮聯(lián)鎖軟件引入卡控條件后，是否有效地完整規(guī)避卡控道岔區(qū)段所在道岔在另一側(cè)調(diào)車作業(yè)情況下，不會存在擠岔掉道、側(cè)沖的風(fēng)險，或者錯誤鎖閉的影響。

3）針對有害絕緣節(jié)所引起的防護(hù)卡控，需依據(jù)不同站型而做出不同的卡控方案。

綜上所述，有效識別車站信號平面圖中的絕緣節(jié)在無防護(hù)信號機(jī)時的特殊場景，并分析無防護(hù)信號機(jī)的絕緣節(jié)在特殊運(yùn)營場景中的潛在風(fēng)險點(diǎn)，從工程設(shè)計層面及聯(lián)鎖邏輯層面提出意見及應(yīng)對策略，進(jìn)而加強(qiáng)車站聯(lián)鎖設(shè)計，降低運(yùn)營事故風(fēng)險。