王友珍
(中鐵第一勘察設計院集團有限公司,西安 710043)
近年來,車站計算機聯鎖系統和區間四顯示自動閉塞系統在我國雙線鐵路區段得到了迅速發展,已經成為我國客貨共線雙線鐵路車站聯鎖和區間閉塞系統的主要制式。兩者是保證列車在車站和區間安全運行的重要基礎設備,是以故障-安全為核心技術的安全控制系統。它們的結合設計是保證列車由車站向區間發車和由區間進入車站安全運行的基礎,也是運輸作業的需要和提高運輸效率的手段。
列車由區間進入車站需要取得車站聯鎖的相關條件,而由車站向區間發車需要取得相關閉塞分區空閑的條件,接近和離去條件是結合設計的主要內容。四顯示自動閉塞區段,車站進站信號機外方接車方向的三個閉塞分區依次為第一、二、三接近區段(1JG、2JG、3JG),發車口(反向進站信號機或站界)外方發車方向的三個閉塞分區依次為第一、二、三離去區段(1LQ、2LQ、3LQ)。計算機聯鎖與四顯示自動閉塞結合設計,主要應考慮以下幾個方面。
(1)在控顯分別設第一、二、三接近表示燈,第一、二、三離去表示燈,以及第一、二、三接近音響通知設備(電鈴)。其目的是為行車作業和設備維護提供輔助信息,使車站能夠監督列車的接近和離去,也有利于車站值班員了解接發車方向鄰近車站的閉塞分區狀況。
(2)列車壓入第二接近區段,進站信號機接車進路實行接近鎖閉;列車壓入第三接近區段,辦理通過作業時,正線出站信號機發車進路實行接近鎖閉。
(3)開放出站信號機須檢查1LQ空閑,2LQ、3LQ是出站信號機開放各種顯示的條件(點燈電路)。3LQ作為進站信號機開放綠燈(TXJ)的條件。
(4)2LQ、3LQ、4LQ為車站正線發車進路電碼化編碼電路提供條件。
(5)計算機聯鎖提供進站信號機狀態條件(LXJ、YXJ、ZXJ、LUXJ、TXJ)作為自動閉塞第一、二、三接近區段區間軌道電路編碼條件和通過信號機點燈條件。
接近和離去軌道繼電器一般由相應閉塞分區軌道電路繼電器(GJ)來實現,再通過計算機聯鎖采集電路輸入聯鎖系統;而進站信號機狀態條件一般設復示繼電器提供給自動閉塞,由復示繼電器接點構成接近區段編碼電路和點燈電路。
2站間設有2架及以上通過信號機時,區間對應設有3個及以上區間軌道電路區段,接近和離去軌道繼電器與實際的閉塞分區軌道繼電器完全一致,結合設計與本文前一節所述一致。
若兩站間距離較短,區間只有1架通過信號機或無通過信號機時,接近和離去區段將延伸至相鄰車站范圍甚至鄰站區間,如圖1所示,這2種情況下結合設計比較特殊。我們在設計中對這兩種特殊情況進行深入研究,提出了具體的解決方案。下面以圖1為例進行說明。

2.1.1 離去表示燈和軌道繼電器
甲站下行一離去、二離去為實際區間軌道區段,其表示燈及軌道繼電器與常規設計相同。但三離去區段已延伸至乙站范圍,該范圍存在以下5種狀態。
(1)乙站X進站信號機開放經道岔直向接車進路。
(2)列車壓入乙站X進站信號機經道岔直向接車進路。
(3)乙站X進站信號機開放經道岔側向接車進路。
(4)列車壓入乙站X進站信號機經道岔側向接車進路。
(5)乙站X進站信號機處于關閉狀態(咽喉區會有各種站內作業、軌道區段可能有車占用)。
只有處于狀態(1)時,甲站出站信號機顯示綠燈,相當于甲站X3LQ區段空閑(X3LQJ↑);其余4種狀態下,甲站出站信號機均顯示綠黃燈,均相當于甲站X3LQ區段占用(X3LQJ↓)。反過來說,X3LQJ↓表示(2)、(3)、(4)、(5)4種狀態之一,而不能實際表示X3LQ區段的占用,就不能用X3LQ表示燈滅燈和紅燈狀態來實際反映甲站X3LQ區段空閑和占用(不能監督列車壓入和離去)。因此,取消甲站三離去表示燈,同時為使甲站值班員能了解該范圍狀況,在甲站控顯增設乙站進站信號機復示器。進站信號機在開放狀態時(經道岔直向),復示器點亮綠燈;進站信號機在開放狀態時(經道岔側向),復示器點亮綠閃;其余狀態復示器滅燈。用乙站X進站信號機LXJ、ZXJ、LUXJ條件構成甲站X3LQJ和X4LQJ,用于甲站出站信號機點燈電路和正線發車進路編碼電路。
2.1.2 接近表示燈和軌道繼電器
乙站下行三接近為實際區間軌道區段(甲站X2LQ=乙站X3JG),其表示燈和軌道繼電器與常規設計相同。其下行一接近和二接近已延伸至甲站范圍,各種狀態與甲站X3LQ分析類似,不再詳述。但乙站接近表示燈紅燈和JGJ↓,只用于監督列車運行接近乙站并為接近鎖閉提供條件,可表示為列車壓入甲站的已經鎖閉且前方信號機已開放的進路;表示燈滅燈和JGJ↑,只用于監督列車運行沒有接近乙站,可表示為列車沒有壓入甲站已經鎖閉且前方信號機已開放的進路。若將列車接近信息處理為2種狀態,接近和沒有接近,具有開關性可用二值邏輯量JGJ來表示,此邏輯關系能滿足行車需要且具備故障-安全特性。為便于信息和邏輯處理,由甲站計算機聯鎖系統驅動X1JGJ(鄰)、X2JGJ(鄰)作為乙站X1JGJ、X2JGJ,其技術條件和邏輯關系如下。
(1)甲站驅動X1JGJ(鄰)
1)常態吸起。
2)股道(包括正線、側線)排列以SF信號機為終端發車進路,出站信號機開放后,列車占用(或壓入)股道區段,X1JGJ(鄰)落下。
3)若發車進路條件不具備(進路取消或出站信號機故障關閉等),X1JGJ(鄰)吸起恢復。
4)列車出清股道區段,X1JGJ(鄰)吸起恢復(若股道留有車輛時,發車進路內方第一個區段解鎖時恢復)。
(2)甲站驅動X2JGJ(鄰)
1)常態吸起。
2)排列以SF信號機為終端發車進路,且列車壓入進路內方或X1LQ區段,X2JGJ(鄰)落下。
3)發車進路解鎖且列車出清X1LQ區段,X2JGJ(鄰)吸起恢復。
甲、乙兩站間上行線區間無通過信號機,乙站離去區段、甲站接近區段設置原理與本文2.1區間只有1架通過信號機情況類似。
乙站僅上行一離去為實際區間軌道區段(S1LQ),上行二、三離去已經延伸至甲站范圍,取消乙站上行二、三離去表示燈,而在控顯增設甲站進站信號機復示器,不再詳述。用甲站進站信號機LXJ、ZXJ、LUXJ、TXJ條件控制乙站S2LQJ、S3LQJ、S4LQJ,離去繼電器接點用于乙站信號機點燈電路和發車進路編碼電路。
甲站上行第一、二、三接近均已延伸至乙站車站范圍,S3JG由乙站上行發車進路(以XF為終端)和乙站S1LQ組成,S2JG為乙站上行正線接車進路(以出站信號機開放為前提),S1JG為乙站S3JG(以進站信號機X和出站信號機XI均開放為前提)。乙站計算機聯鎖系統驅動S1JGJ(鄰)、S2JGJ(鄰)、S3JG(鄰)作為乙站S1JGJ、S2JGJ、S3JGJ,其技術條件和邏輯關系如下。
(1)乙站驅動S1JGJ(鄰)
1)常態吸起。
2)排列上行正線接車進路(S→IIG)及上行正線正向發車進路(SII→XF),S和SII信號機開放后,列車占用S3JG區段,S1JGJ(鄰)落下。
3)若進路條件不具備(進路取消或S、SII信號機故障關閉等),S1JGJ(鄰)吸起恢復。
4)列車出清S3JG區段,S1JGJ(鄰)吸起恢復。
(2)乙站驅動X2JGJ(鄰)
1)常態吸起。
2)排列上行正線接車進路(至IIG)及上行正線正向發車進路(SII→XF),SII信號機開放后,列車占用接車進路內方或IIG區段,S2JGJ(鄰)落下;若進路條件不具備(進路取消或XI信號機故障關閉等),S2JGJ(鄰)吸起恢復;接車進路解鎖且列車出清IIG區段,S2JGJ(鄰) 吸起恢復。
3)僅排列上行正線正向發車進路(SII→XF),SII信號機開放且列車占用IIG區段,S2JGJ(鄰)落下;若進路條件不具備(進路取消或SII信號機故障關閉等),S2JGJ(鄰)吸起恢復;列車出清IIG區段,S2JGJ(鄰) 吸起恢復;若股道留有車輛(IIG未出清)時,發車進路內方第一區段解鎖,S2JGJ(鄰) 吸起恢復。
(3)乙站驅動X3JGJ(鄰)
1)常態吸起。
2)排列以SF信號機為終端發車進路,且列車占用進路內方或X1LQ區段,X3JGJ(鄰)落下。
3)發車進路解鎖且列車出清X1LQ區段,X3JGJ(鄰)吸起恢復。
計算機聯鎖與四顯示自動閉塞結合設計既要符合故障-安全的基本原則,又須滿足車站和區間行車作業和維護維修作業的需要。本文方案在實施前同運輸部門和維護部門進行了多次結合與優化,在呼和局、沈陽局得到應用。現場應用實踐證明,結合設計方案安全可靠,運用效果良好。
[1] TB10071-2000 鐵路信號站內聯鎖設計規范[S].北京:中國鐵道出版社,2001.
[2] 北京全路通信信號研究設計院.TB/T2307-1992 電氣集中各種結合電路技術條件[S].北京:中國鐵道出版社,1992.