ZPW－2000區(qū)間移頻自動閉塞“丟車”問題的解決方案

張 偉

目前，ZPW－2000區(qū)間移頻自動閉塞已在全國鐵路廣泛應用，而區(qū)間軌道電路占用丟失現(xiàn)象 （即“丟車”）成為威脅列車在區(qū)間自動閉塞區(qū)段運行安全的主要問題。區(qū)間列車 “丟車”可直接造成防護該區(qū)段的通過信號機錯誤升級。據(jù)統(tǒng)計，區(qū)間軌道電路占用丟失的原因主要分為2種：一種為因輕車跳動或軌面生銹，造成區(qū)間軌道電路分路不良；另一種情況為短車在ZPW－2000移頻軌道電路29m調諧區(qū)內(nèi)慢速運行時，軌道繼電器不能可靠落下。為此，提出在ZPW－2000區(qū)間自動閉塞室內(nèi)控制電路現(xiàn)有基礎上進行修改，可有效解決因區(qū)間列車“丟車”造成信號錯誤的升級。

1 目前解決區(qū)間 “丟車”方案及存在問題

目前為解決 “丟車”問題，主要是通過TDCS/CTC設備，實現(xiàn)對列車占用丟失報警，即通過TDCS/CTC設備判斷發(fā)現(xiàn) “丟車”時給出報警信息，由車務值班人員叫停列車，確認是否占用，以保證列車運行安全。根據(jù)鐵路總公司 《關于印發(fā) 〈TDCS/CTC系統(tǒng)列車占用丟失報警功能技術要求〉的通知》 （運基信號函 〔2011〕535號）規(guī)定：當列車運行在自動閉塞區(qū)間時，所在閉塞分區(qū)列車占用紅光帶消失后，連續(xù)15s前方閉塞分區(qū)無占用紅光帶表示，則判定為列車占用丟失。該規(guī)定還明確了自閉區(qū)間列車占用丟失報警實現(xiàn)的6種條件。但在實際運用過程中存在以下問題。

1.TDCS/CTC設備是通過采集ZPW－2000區(qū)間軌道電路室內(nèi)部分繼電器狀態(tài)，并結合車次號，在軟件中進行邏輯判斷來確定是否出現(xiàn) “丟車”。而現(xiàn)場多次發(fā)生因車次號信息不能實時同步傳遞，造成錯誤丟車報警。另外，在兩站交界區(qū)段進行信息傳遞時，還需要通過網(wǎng)絡通信設備，網(wǎng)絡的故障造成錯誤報警尤為突出。

2.通過TDCS/CTC設備僅能實現(xiàn)對列車占用丟失報警功能，不能直接控制信號聯(lián)鎖設備，仍需人工采取安全措施，而人工操作的及時性、合理性無法保證。

3.“丟車”后15s才判定為列車占用丟失，此時信號錯誤升級的結果已發(fā)生，仍然存在安全隱患。

4.“丟車”報警后，人工處理程序復雜、確認難度大，恢復時間長，對行車影響大。

2 解決方案

針對以上情況，通過對ZPW－2000區(qū)間自動閉塞室內(nèi)控制電路進行分析研究，在原電路基礎上提出如下修改方案。

對應每個閉塞分區(qū)增設2個繼電器，一個為控制軌道繼電器KGJ（JWXC－1700型），另一個為追蹤檢查繼電器ZZJ（JWXC－H340型），另外再增設1個區(qū)段恢復按鈕QFA （二位自復式）和1個丟車報警表示燈BD。具體電路如圖1所示。

圖1 改進電路圖

1.控制軌道繼電器KGJ。負責控制軌道電路和信號機的聯(lián)鎖關系。列車占用下一區(qū)段并出清本區(qū)段時吸起，實現(xiàn)列車運行過程中的 “兩點檢查”。平時無車時，復示QGJ（原電路）狀態(tài)。

2.追蹤檢查繼電器ZZJ。列車占用前一區(qū)段且本區(qū)段空閑時吸起，檢查相鄰區(qū)段是否追蹤運行。

3.區(qū)段恢復按鈕QFA。當發(fā)生 “丟車”、設備斷電恢復，以及非列車順序占用的 “紅光帶”消失后，按此按鈕可恢復軌道電路及信號機正常狀態(tài)。

4.丟車報警表示燈BD。發(fā)生 “丟車”、設備斷電恢復、非列車順序占用的 “紅光帶”消失后點亮，表示QGJ（原電路）與KGJ狀態(tài)不一致。

3 電路原理及分析

根據(jù)現(xiàn)場列車運行實際，電路在列車正常運行和發(fā)生 “丟車”時的工作原理如下。

3.1 列車正常運行，實際有以下2種情況

第1種：列車前方閉塞分區(qū)空閑。如圖1所示，列車占用1001G時，本區(qū)段QGJ↓，KGJ↓，前方1003G的ZZJ吸起并自閉。

電路動作邏輯為：QGJ↓→KGJ↓→ZZJ↑（條件：1003G的KGJ↑）。

列車占用1003G且1001G未出清時，1001G、1003G 的QGJ和KGJ均落下。列車出清1001G占用1003G時，1001G的QGJ↑，KGJ↑并自閉，1003G的ZZJ↓復原。

電路動作邏輯為：1001G的QGJ↑→1001G 的 KGJ↑ （條件：1003G 的 KGJ↓，ZZJ↑）→1001G的GJ↑、GJF↑ （原電路）→1003G的ZZJ↓。

第2種：列車前方閉塞分區(qū)尚未出清 （即追蹤運行）。本列車占用1001G時，本區(qū)段QGJ↓，KGJ↓，前方1003G由于前行列車占用，1003G的ZZJ不能吸起。待前行列車出清1003G后，1003G的ZZJ↑并自閉。后續(xù)電路工作原理與第一種情況相同。

3.2 發(fā)生 “丟車”也可能出現(xiàn)2種情況

第1種：前方閉塞分區(qū)空閑，列車在本區(qū)段“丟車”。如列車在1001G發(fā)生占用丟失，本區(qū)段QGJ↑。由于前方1003G未占用，本區(qū)段KGJ不能吸起，以致控制軌道電路和信號機聯(lián)鎖關系的GJ（原電路）不能吸起，防護1001G的通過信號機不會錯誤升級顯示。此時本區(qū)段的丟車報警表示燈BD點亮。待列車壓入1003G，1003G的QGJ↓、KGJ↓，1001G的KGJ↑，1001G的BD自動熄滅，“丟車”報警自動解除。

如列車壓入1003G尚未出清1001G時瞬間“丟車”，即1001G的QGJ瞬間吸起又落下。由于ZZJ勵磁電路中接GJF（復示GJ狀態(tài)）的后接點，GJ具有緩吸功能。如QGJ瞬間吸起時間少于GJ緩吸時間，則1003G的ZZJ保持吸起，1001G的KGJ仍可在列車完全出清1001G后吸起，“丟車”報警自動解除。如QGJ瞬間吸起時間大于GJ緩吸時間，則1003G的ZZJ↓，1001G的KGJ失去勵磁條件，1001信號機保持紅燈顯示，此時需人工確認后，按壓1001G區(qū)段恢復按鈕QFA，使1001G的KGJ↑，恢復該區(qū)段軌道電路和信號機正常工作狀態(tài)。（注：如此種情況發(fā)生后仍允許“丟車”自動解除，可再設一個時間繼電器復示GJF狀態(tài)，將ZZJ勵磁電路中接的GJF后接點條件，改為時間繼電器后接點即可）。

另外，列車在1003G運行期間如仍始終無法占用分路，即QGJ持續(xù)吸起。待列車出清1003G后，1001G的KGJ失去勵磁條件，則1001信號機保持紅燈顯示，也需人工按壓恢復按鈕QFA恢復電路狀態(tài)。。

第2種情況：前方閉塞分區(qū)占用，列車在本區(qū)段 “丟車”。如列車在1001G發(fā)生占用丟失，本區(qū)段QGJ↑。由于前方1003G占用，1003G的ZZJ不能吸起，以致本區(qū)段KGJ不能吸起，控制軌道電路和信號機聯(lián)鎖關系的GJ（原電路）不能吸起，防護1001G的通過信號機不會錯誤升級顯示。此時本區(qū)段的BD點亮。

前行列車出清1003G后，1003G的ZZJ↑并自閉。待本列車壓入1003G，1003G的 QGJ↓、KGJ↓，1001G“丟車”報警自動解除。

本列車在1003G運行期間如仍始終無法占用分路，即1003G的QGJ、KGJ不能可靠落下，則1001G的KGJ沒有勵磁條件，也需人工按壓1001G區(qū)段恢復按鈕QFA，恢復電路狀態(tài)。。

本列車如在前行列車未出清1003G時冒進1003G，則1003G的ZZJ和1001G的KGJ均失去勵磁條件，1001G區(qū)段也需人工按壓恢復按鈕QFA，恢復電路狀態(tài)。

此外，對于目前ZPW－2000軌道電路 “小軌”未納入聯(lián)鎖的自閉區(qū)段，如在以上2種情況下，短車慢速在29m調諧區(qū)內(nèi)運行期間，前后2個區(qū)段不能可靠分路時，電路工作原理及恢復操作方法與此相同。列車反方向運行時，由于KGJ勵磁電路中并接了QFJ11－12接點，直接復示QGJ狀態(tài)，電路工作原理和流程與原電路完全一致。

4 結論

通過以上分析，修改后的電路可有效解決因區(qū)間列車 “丟車”造成信號錯誤升級的問題。該電路在運用中還具有以下優(yōu)點。

1.對于現(xiàn)場實際運用中發(fā)生最多的瞬間分路不良現(xiàn)象，電路可實現(xiàn)及時報警，并在分路恢復后自動恢復正常工作狀態(tài)。既保證了行車安全，又最大限度地減少了對正常行車的干擾。

2.滿足鐵路總公司運基信號函 〔2011〕535號文件規(guī)定的自閉區(qū)間列車占用丟失報警的6種條件，同時也解決了目前TDCS/CTC設備丟失報警功能在實際運用過程中存在的問題。

3.目前全路部分自閉線路ZPW－2000軌道電路小軌未納入聯(lián)鎖的安全隱患也將徹底克服。

4.電路改動小，增設器材少，易于實現(xiàn)。電路原理簡單，便于后續(xù)的維護和故障判斷處理。

此方案在安康電務段進行運用試驗效果良好，達到了電路設計的目的。當然在后續(xù)推廣運用中，如不打算改變既有ZPW－2000區(qū)間軌道電路工作和運用狀態(tài)，可不將 “丟車”問題納入控制軌道電路和區(qū)間信號機的條件，僅實現(xiàn) “丟車”報警功能。另外，“丟車”報警的提示還可與線路圖上的光帶結合，并設置響鈴或語音提示。“丟車”自動解除時，聲光報警信息也可修改為經(jīng)人工操作才能恢復的方式，以滿足現(xiàn)場實際使用需求。

［1］ 中國鐵路總公司.運基信號函〔2011〕535號.TDCS/CTC系統(tǒng)列車占用丟失報警功能技術要求［S］.2011.

［2］ 西安鐵路局.西鐵電〔2014〕81號.TDCS/CTC設備“列車占用丟失報警”功能使用、維護、管理辦法［S］.2014.

［3］ 中華人民共和國鐵道部.科技運函〔2003〕124號.ZPW－2000系列無絕緣軌道電路技術條件［S］.2003.

［4］ 北京全路通研究設計院，鄭州鐵路局電務處.ZPW－2000A無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)［S］.2004，3.