王立志
隨著我國鐵路高速發展,列車運行速度不斷提高、發車密度不斷增大,鐵路樞紐越來越多,也越來越復雜,對信號系統的可靠性提出了更高的要求。特別是樞紐中的列控系統,涉及到等級轉換、接軌站線路所的大號碼道岔以及部分中間側線接車等問題尤為突出,在設計過程中稍有疏忽,就會給后續的實施帶來很大的麻煩。現就某城際鐵路設計、實施過程中遇到的問題進行總結。
場景描述:某樞紐站普速場,C001次試驗動車組從普速場正線股道XⅦG折返,如圖1所示,以部分監控 (PS)模式啟動反向發車,進入XXⅦ→SP進路后,非法制動停車。
原因分析:當時,普速場正線股道XXⅦ出站信號機外方未設置出站應答器組,辦理了XXⅦ→SP反向發車進路,XⅦG股道發送L碼,發車進路發送JC碼,動車組從正線股道啟動不能以完全監控 (FS)模式發車,只能以PS模式發車。根據鐵運 [2012]211號 《CTCS-3級列控車載設備技術規范 (暫行)》,在PS模式下,動車組從L碼變為JC碼輸出最大常用制動,故動車組進入反向發車進路后制動停車。
運營限制條件:考慮到動車組從XⅦG正線股道反向直向始發情況較少,禁止辦理動車組從XⅦG正線股道反向直向始發進路 (XXⅦ→SP)。如果運輸有此作業需求,始發動車組需以隔離模式出站,或采取以下工程改造方案。
改造方案1:XXⅦ信號機外方增設出站應答器組,發送區間反向運行及線路參數報文,動車組從XⅦG股道以FS模式始發。該方案需對樞紐站普速場列控中心進行修改。
改造方案2:將XXⅦ→SP發車進路電碼化低頻碼序由JC碼改為追蹤碼序 (繼電編碼),動車組從XⅦG股道以PS模式始發。該方案需要修改電碼化編碼電路及相鄰區間軌道電路編碼 (TCC編碼),涉及到列控中心軟件的修改。若保證地面信號顯示與碼序一致,還需對樞紐站普速場聯鎖進行修改。
方案1增加一組應答器,僅對普速場列控系統進行修改,修改范圍小,投資較小,工期短,實施方便;方案2涉及到聯鎖、列控等系統的修改,改動范圍很大,投資較大,工期變長,工程實施較為困難,綜合比較后采用方案1。

圖1 普速場進路示意圖
CTCS-2級列控系統速度監控采用閉口控制方式,即停車時,設定的目標監控速度為0(見圖2)。為保證在存有測距誤差、粘著系數變化、制動力部分缺損等情況下,列車能安全停車,鐵路總公司相關文件規定,ATP車載設備監控的0速度目標點設在出站信號機前方60m;同時,車載設備在停車監控時,若列車速度≤5km/h,則判列車停車,自動施加3級常用制動。這樣,當司機合理操控列車時,動車組能停在距出站信號機前方70m左右 (由于頭車司機室通過臺側窗中心線對齊停車標停車,因此信號設計建議停車標設置于75m位置)。
出站信號機應答器組的作用,包括出站信號關閉時發送絕對停車報文,列車若收到絕對停車報文就觸發緊急制動,強迫列車停車。因此,只要應答器設置在距出站信號機的距離≤70m,即可滿足動車組正常接車、停車和再次順向發車時的列控系統需求。

圖2 列控系統速度監控
在股道有效長650m (警沖標至警沖標)、出站信號距警沖標55m、動車組車長最長430m、站臺長450m,且居中設置及考慮股道雙向運行前提下,動車組在出站信號機前方70m處停車時,動車組尾部將會有最多5m在站臺外,但根據我國各型動車組16輛編組時的長度 (小于430m)及其客室車門設置情況,均不會影響人員上下列車。
但上述動車組列車停車位置標是按成都局 《行車組織規則》 (成鐵總工 [2014]453號)文件要求設置的,距出站應答器15m;信號設置的出站應答器是按鐵道部 《CTCS-2級列控系統應答器應用原則 (V2.0)》(科技運 [2010]136號)的要求設置的,距出站信號機70m;即實際動車組停車位置標設在距出站信號機85m處。因此,若按此動車組列車停車位置標停車,動車組尾部有最多20m在站臺外,從而出現動車組不能完全停靠站臺、造成部分車廂旅客無法直接上下列車的問題。
調整動車組停車標位置,將其移設至距出站信號機75m處,這樣就滿足了動車組停靠的問題。同時要求在今后的工程設計過程中,需特別注意避免出現類似問題。
現場試驗發現:某接軌站1/3雙動9機提速道岔在啟動過程中,如果多次啟動,會出現每一動除第1機以外,其余多機無法正常動作的情況。
分析原因:雙動9機道岔的動作開始繼電器DKJ勵磁電路中,串接有尖軌第1機的BHJ后接點,一旦尖軌的第1機正常啟動,則BHJ吸起,DKJ的勵磁電路斷開,只通過DKJ的自保電路勵磁維持吸起。但由于尖軌一機的1DQJ吸起后,其BHJ很快吸起,導致DKJ的勵磁電路時間太短,其自保電路還無法正常勵磁時,DKJ就已經失磁落下。
解決方法:將DKJ勵磁電路中的BHJ后接點更換為尖軌總保護繼電器JZBHJ的后接點。由于JZBHJ需要尖軌6機均正常啟動,且6機的BHJ都吸起時,JZBHJ才能吸起,因此,延長了DKJ1、2線圈的勵磁時間,從而保證自閉電路能正常吸起。也就是說,JZBHJ吸起后,DKJ能通過本身的自閉電路進行自閉,如圖3所示。
此 外, 還 需 修 改 JZBHJ/JQDJ、XZBHJ/XQDJ的勵磁電路,將JGAJ、XGAJ的前接點分別改接至JQDJ、XQDJ的1線圈。圖4為JZBHJ/JQDJ的勵磁修改電路,圖中粗線為新增配線,打叉配線為本次修改需拆除配線。XZBHJ/XQDJ的相應電路類同。
上述電路改進設計,符合安全原則。改進后整個道岔可以正常動作,開通以來運行良好。

圖3 DKJ勵磁電路修改

圖4 JZBHJ/JQDJ的勵磁電路
通過結合工程實際情況,對城際鐵路工程實施過程中遇到的問題進行了總結,并對工程設計方案進行了探討。目前該線運行平穩,信號系統安全可靠。希望本文能對以后工程設計遇到的類似問題起到一定的借鑒作用。
[1] 中華人民共和國鐵道部.鐵運[2010]211號 CTCS-3級列控車載設備技術規范(暫行)[S].2012.
[2] 中華人民共和國鐵道部.科技運[2010]136號 CTCS-2級列控系統應答器應用原則(V2.0)[S].2010.
[3] 中華人民共和國鐵道部.科技運[2010]138號 列控中心技術規范 [S].2010.
[4] 何文卿.6502電氣集中電路(修訂版)[M].北京:中國鐵道出版社,1996.
[5] 王平.高速鐵路道岔設計理論與實踐[M].成都:西南交大出版社,2011.