計算機聯鎖與自閉結合中防追尾電路設計的改進

謝亞洲

謝亞洲:中鐵電氣化局集團三公司一段 工程師 450005 鄭州

“7.23”甬溫線動車事故的發生，再次給信號設備運行安全的保障條件，尤其是各種運行場景下安全功能和技術條件的完善提出了更高的要求。而聯鎖與閉塞系統結合電路的設計，往往是最容易出現問題的一個重點部分。

濱州線哈齊間新建計算機聯鎖自閉結合反向運行電路設計中，即出現了一例“反方向發車時易造成列車追尾”的案例。此案例雖與“7.23事故”原因不盡相同，但足以引起設計與工程技術人員的注意。

1 故障現象

原濱洲線哈齊間采用6502繼電聯鎖和18信息有絕緣移頻自動閉塞，在改建工程中，車站聯鎖采用iLOK智能安全型計算機聯鎖系統，區間自閉設備利舊。

工程實施中，在進行聯鎖關系仿真試驗時，發現辦理反向發車進路、開放反方向運行出站信號后，3JG(三接近)以外的區段有車占用時，出站信號照常開放，并且列車反方向運行進入區間、出清三接近以后，反方向出站信號還能再次開放。這就嚴重違反了反方向站間閉塞聯鎖技術條件。一旦值班員一時疏忽，繼續放行列車進入區間，造成追尾事故將在所難免。為此，路局運輸部門緊急下令停用了已開通投運車站的區間反方向運行作業，等待修改設計完成后再恢復使用。

2 原因分析

經查，計算機聯鎖軟件在編程設計網絡11線末端聯鎖條件時，用于檢查區間空閑條件的對象是三接近 (3JGJ)，即用3JGJ↑表示區間空閑，繼而構成網絡11線聯鎖條件。而18信息自閉區段，反向運行時3JGJ只代表本區段的空閑與占用 (與ZPW-2000A不同)，不能代表整個反向運行區間各閉塞分區軌道電路狀態，因而造成三接近以外區段有車占用時，反向出站信號能保持開放或再次開放。

雙線自動閉塞運行模式，規定區間正向按自動閉塞追蹤方式運行，反向按自動站間大區間模式運行。按照TB/T3027-2002《計算機聯鎖技術條件》以及TB/T2307-1992《電氣集中各種結合電路技術條件》的規定，出站信號機開放前，必需檢查區間條件成立;反向運行時，出站信號開放前應檢查所有區段空閑;TB/T2668-2004《鐵路自動站間閉塞技術條件》要求，出站信號機開放應連續檢查閉塞狀態正確及區間空閑，閉塞解除前，兩站向該區間的出站信號均不能再次開放。

顯然，上述聯鎖軟件在設計反方向出站信號聯鎖關系時的做法，沒有認真考慮18信息自閉移頻軌道電路的特點，也沒有認真研究與四線制方向電路的結合條件，電路的功能違反了鐵標規定，設計方案需要修改。

3 改進方案

3.1 針對性改進方案

針對上述問題，經工程設計、聯鎖設備供應商、施工單位以及設備管理單位工程技術人員共同調研，并經反復試驗，確定了改進方案。

如圖1所示，對應每個反向發車口設計一臺信號開放控制繼電器QKXJ，用QKXJ的前接點取代3JGJ，以控制網絡11線的構成。當整個反向區間軌道電路空閑并且兩端站沒有辦理發車進路時，QKXJ↑吸起勵磁，11線接通。

本站反方向發車進路建立后 (JQJ↓)，勵磁電路切斷，由自閉電路供電保持吸起并監督3JGJ狀態。顯然這一電路也存在缺陷，即當信號開放后列車未壓入出站內方之前 (出站信號未正常關閉之前)，3JGJ以外的區段將得不到連續檢查，與TB/T2668-2004的要求有差異。考慮到四線制方向電路是定型電路，修改它有一定風險，而既有18信息電路又不能把對方站各閉塞分區軌道條件送至本站，故各站反方向電路暫按此方案實施。修改后恢復反方向運行近一年，電路使用正常。

3.2 閉塞分區連環切斷法

為確保反向站間閉塞運行時連續檢查各閉塞分區軌道電路狀態，某些自閉工程設計還采用了“閉塞分區連環切斷法”來實現這一功能。具體電路示意圖如圖2。

“閉塞分區連環切斷法”實際上是逐段檢查每個閉塞分區軌道電路的狀態，當反向運行的前方分區軌道電路占用或故障后，切斷本閉塞分區發送通道，強制本區段軌道繼電器落下，并利用本區段GJ↓切斷后方閉塞分區軌道電路，如此循環致使整個反向大區間各閉塞分區軌道電路全部落下，并用3JGJ切斷發車11聯鎖條件。

目前，ZPW-2000A自閉電路就是這種做法，部分18信息自閉項目也采用了這種設計方案。

3.3 閉塞分區一次檢查法

一次檢查法，是在不增加投資、不單獨設置站聯通道聯系電纜的情況下，利用既有站聯電路通道，加入方向繼電器切換條件，將對方站所有閉塞分區軌道繼電器條件串聯后傳至本站，加上本站所管各分區軌道繼電器條件，驅動一個反向區間檢查繼電器FQJ，用FQJ的吸起來證明整個反向大區間空閑，并將FQJ條件接入出站信號網絡11線中。電路原理見圖3。

4 結論

目前，自動站間閉塞反向大區間運行尚無定型設計電路，四線制方向電路應用在這種運行場景中又存在缺陷，修改定型電路又存在風險，為此各線設計做法不盡相同，難免出現部分功能缺陷。

圖3 FQJ電路圖

上述3種解決方案各有利弊，就哈齊線的修改設計方案而論，其主要缺陷是不能做到連續檢查，但是開放前檢查的基本功能實現了，沒有增加站間電纜、節省了投資，也免去了使用中既有自閉電路的大量修改，確保了工程安全。

“連環切斷法”雖然實現了反向大區間逐段軌道電路的連續檢查，但是電路本身沒有獨立性，區間任何一段軌道電路故障或占用，全線皆“紅”，給行車指揮和故障查找帶來了不便。

“一次檢查法”顯然克服了上述2種方案的不足，但需要修改原有站聯電路，如果在今后新線設計時，能夠預留專用通道，反向站間閉塞運行電路問題將會得到徹底解決。同時，也呼吁有關部門，盡快定型反向站間閉塞運行電路，以統一各線設計做法，確保行車安全。

［1］ 哈齊線信號設計文件．

［2］ TB/T3027-2002.計算機聯鎖技術條件．

［3］ TB/T2307-1992.電氣集中各種結合電路技術條件．

［4］ TB/T2668-2004.鐵路自動站間閉塞技術條件．