延續(xù)進路對高鐵車站到達間隔時間影響分析

張松臣（北京全路通信信號研究設(shè)計院有限公司，北京 100073）

目前，國內(nèi)鐵路既有線進站信號機外方制動距離內(nèi)如有超過6‰的下坡道，接車進路普遍都設(shè)置了延續(xù)進路，以防止列車冒進出站信號機后發(fā)生側(cè)面沖突事故。隨著我國高速鐵路大面積的建設(shè)及運營，相關(guān)配套的建設(shè)及運營的技術(shù)規(guī)范依然沿用既有線的技術(shù)規(guī)范。由于兩者差異性比較大，此種沿用方式飽受質(zhì)疑，也帶來很多相關(guān)的問題。延續(xù)進路的設(shè)置不僅會降低車站的通過能力，而且會引起車站建設(shè)投資的增加。本文針對高速鐵路繼續(xù)沿用既有鐵路技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，車站設(shè)置接車進路的延續(xù)進路后對到達能力影響進行進行分析。

1 延續(xù)進路的由來和依據(jù)

1.1 延續(xù)進路的由來

在進站信號機外制動距離內(nèi)為超過6‰的下坡道（換算下坡道）的車站，為了防止列車因制動不當(dāng)而沖出接車線的意外情況，有必要將接車進路加以延長，這延長的部分就叫延續(xù)進路。在光帶顯示上延續(xù)進路緊接接車進路的末端，和接車進路組成一條連續(xù)的光帶。

延續(xù)進路的實質(zhì)是在接車進路以外設(shè)計保護區(qū)段，作為接車進路的延續(xù)進路。對于同一條接車進路可以有多條延續(xù)進路，如以安全線、牽出線車擋等均可為延續(xù)進路終端。

過去機車車輛的性能比較差，司機的操作技術(shù)水平不高，司機行車沒有列控設(shè)備的監(jiān)控，導(dǎo)致冒進信號事故常有發(fā)生。當(dāng)列車在進站外方為超過6‰的下坡道時，冒進信號可能性加大，而發(fā)生列車側(cè)面沖突產(chǎn)生嚴(yán)重后果。而增加延續(xù)進路可以在一定程度上防止列車發(fā)生側(cè)面沖突的可能。延續(xù)進路的主要功能是防止列車發(fā)生側(cè)面沖突，而不是防止列車正面沖突。

張松臣，男，畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)，工程師。主要研究方向包括牽引計算與閉塞分區(qū)劃分。曾參與京滬線北倉至德州段自動閉塞工程可研及施工設(shè)計、京哈線蘭棱－哈爾濱及哈爾濱樞紐自動閉塞改造工程可研及施工設(shè)計、京哈線開原－蘭棱段自動閉塞改造工程可研及施工設(shè)計、北京地鐵九號線、京廣線蘇橋－大劉莊段提速205 km/h CTCS-2地面配套工程可研及施工設(shè)計、新建武漢－廣州高速鐵路信號系統(tǒng)工程可研及施工設(shè)計、新建北京－上海高速鐵路信號系統(tǒng)工程可研及施工設(shè)計項目等多項工程的牽引計算設(shè)計等項目。曾獲得2008年鐵道部優(yōu)秀工程設(shè)計一等獎榮譽。

1.2 下坡道設(shè)置延續(xù)進路的依據(jù)

1.2.1 《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》（以下簡稱《技規(guī)》）第279條規(guī)定：“下列情況，禁止辦理相對方向同時接車和同方向同時發(fā)接列車：

1）進站信號機外制動距離內(nèi)，進站方向為超過6‰的下坡道，而接車線末端無隔開設(shè)備；

2）在接、發(fā)旅客列車的同時，接入列車運行監(jiān)控記錄裝置發(fā)生故障的列車而接車線末端無隔開設(shè)備……

1.2.2 《鐵路信號站內(nèi)聯(lián)鎖設(shè)計規(guī)范》5.1.5規(guī)定“聯(lián)鎖設(shè)備中，下列進路視為敵對進路：…

進站信號機外方列車制動距離內(nèi)接車方向為超過6‰的下坡道，下坡道方向的接車線末端未設(shè)有線路隔開設(shè)備時，該下坡道方向的接車進路與對方咽喉的接車進路、非同一到發(fā)線順向的發(fā)車進路以及對方咽喉的的調(diào)車進路。”

既有線列車在超過6‰的下坡道上運行時，列車制動的難度加大，如司機不能正確實施制動，一旦越過接車線末端警沖標(biāo)或冒進觸發(fā)信號，而該線末端未設(shè)有隔開設(shè)備，就可能與另一端進、出站的列車發(fā)生沖突。因此規(guī)定進站信號機外制動距離內(nèi)有超過6‰的下坡道，接車線末端又無隔開設(shè)備，禁止辦理相對方向同時接車和同方向同時發(fā)接列車。

2 車站到達間隔時間

2.1 車站到達間隔時間的定義

列車到達間隔時間I到是指自前行列車到達車站時起，至同方向后行列車到達該站時止的最小間隔時間，它包括后行列車到達作業(yè)時間和后行列車由正常運行速度降至規(guī)定速度進入站內(nèi)線路停車的時間。

列車到達的空間間隔如圖1所示：列車A尾部完全進入停車股道開始，C3系統(tǒng)將為列車B辦理接車進路、開放進站信號、RBC把移動授權(quán)由進站延伸到出站發(fā)送給列車B等一系列作業(yè)，C3系統(tǒng)為列車B辦理的一系列作業(yè)時間稱之為到達作業(yè)時間。

列車在車站的到達間隔時間可以用以下公式表達：

其中：

l列：列車長度(m)；

l岔區(qū)：道岔咽喉區(qū)長度(m)；

l防：安全防護距離(m)；

l制：列車制動距離(m)；

v運：列車A和列車B間隔距離內(nèi)的列車平均運行速度(km/h)；

t到作：列車到達作業(yè)附加時間(s)；

t確：司機確認(rèn)信號時間(s)。

2.2 增加延續(xù)進路前后車站到達間隔時間的計算分析

高速鐵路沿用既有線的規(guī)范和設(shè)計原則，在進站方向下坡度超過6‰的車站設(shè)置延續(xù)進路的解鎖時間是列車壓入到發(fā)線的絕緣節(jié)開始計時，延時3 m in自動解鎖。

2.2.1 計算參數(shù)

1）車輛采用CRH 2型車，編組16輛，長度403 m；

2）列車重量：16輛編組890 t ；

3）回轉(zhuǎn)質(zhì)量系數(shù)：5%；

4）動力性能：如圖2所示，基本阻力如圖2紅線部分,牽引特性曲線見圖2黑線部分；

5）列車制動特性曲線如圖3、4所示，列車A TP控車制動模式曲線在圖3和圖4制動減速度的基礎(chǔ)上采用0.82的制動系數(shù)；

6）列車安全防護距離采用站內(nèi)60 m，區(qū)間110 m。

2.2.2 計算原則

對于側(cè)線停車的列車來說，根據(jù)下坡道延續(xù)進路的設(shè)置原則，列車壓入到發(fā)線的軌道電路絕緣節(jié)開始計時，3 m in后自動解鎖，則增加延續(xù)進路后，進路延長的等待解鎖時間為180 - t運。

其中：t運為列車壓入到發(fā)線的軌道電路絕緣節(jié)到列車在停車中心停穩(wěn)所用的時間（s）。如圖5所示。

2.3 計算結(jié)果

下面以京滬高鐵為例，借助于牽引計算輔助設(shè)計軟件對同方向列車到達能力進行分析。京滬高鐵進站信號機外方以列車制動初速度350 km/h降至0的緊急制動距離6 500 m范圍內(nèi)，各變坡點到各站進站信號機坡道均值有超過6‰的下坡道的車站如表1所示。

表1 京滬高鐵延續(xù)進路設(shè)置車站表

以上數(shù)據(jù)按照列車速度曲線以進站信號機為停車點的提前減速方案查定。

如表2所示可知，現(xiàn)有京滬高鐵按照300 km/h運行，設(shè)置延續(xù)進路比不設(shè)置延續(xù)進路I到要延長52～106 s，影響比較大。特別是列車停車較多的大站，如：濟南西、南京南站和虹橋等， 延長時間都超過1 m in，達到了320 s、319 s、302 s和325 s。

表2 京滬高鐵車站設(shè)置延續(xù)進路前后到達間隔時間表

續(xù)表

3 結(jié)論

高鐵主要開行動車組，坡度設(shè)計一般比較大，進站方向超過下坡道6‰的車站比較多，沿用既有線的標(biāo)準(zhǔn)會使設(shè)置延續(xù)進路的高鐵車站增加，影響的范圍比較大。由計算結(jié)果可知，延續(xù)進路的設(shè)置會使車站的到達間隔時間都延長1 m in以上，這對于運行間隔要求3 m in的高鐵來說影響結(jié)果可想而知。

由于設(shè)置延續(xù)進路仍沿用既有線的標(biāo)準(zhǔn)：即進站信號機外方制動距離內(nèi)是否有超過6‰的下坡道和3 m in延時解鎖。這兩個條件是否合適，下坡道的標(biāo)準(zhǔn)能否從6‰增大到12‰或者更大，能否將3 m in縮短或取消，這些都應(yīng)該進一步研究論證。在兼顧安全與效率的同時盡早制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格執(zhí)行，而不能因為對個別站的能力影響大而不設(shè)置延續(xù)進路，以免給將來留下事故安全隱患。

[1]傅世善.關(guān)于下坡道延續(xù)進路的來龍去脈[J].鐵路通信信號工程技術(shù),2006,3(3)：58-60.