地鐵車輛段/停車場列車占用檢測設(shè)備選型

馬海波

（常州市軌道交通發(fā)展有限公司設(shè)備技術(shù)處，江蘇常州 213022）

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地鐵車輛段/停車場列車占用檢測設(shè)備選型

馬海波

（常州市軌道交通發(fā)展有限公司設(shè)備技術(shù)處，江蘇常州 213022）

摘要：隨著我國城市軌道交通的大力發(fā)展，計軸設(shè)備和單軌條50 Hz相敏軌道電路在車輛段/停車場中得到廣泛應(yīng)用。在軌道交通建設(shè)初期，涉及設(shè)備方案選型問題。參照其他地鐵的實際經(jīng)驗，從設(shè)備原理、優(yōu)缺點、使用情況、成本等方面對計軸設(shè)備和50 Hz相敏軌道電路在地鐵工程中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：車輛段；計軸設(shè)備；相敏軌道電路；方案選型

Abstract:With the rapid development of urban mass transit in China, axle counters and 50 Hz phase detecting track circuits have been widely used in depots/parking lots. In the early days of rail transit construction, equipment selection issue must be involved. This paper discusses to apply axle counters and 50 Hz phase detecting track circuits in metro project with reference of actual experiences in other metro projects from such aspects as equipment principle, advantages and disadvantages, application conditions and costs.

Keywords:depot; axle counter; phase detecting track circuit; scheme selection

1　常州地鐵簡介

常州市軌道交通1號線是城市內(nèi)南北向的主干線，一期工程起點站為南夏墅站，終點站為北海路站，線路途經(jīng)武進(jìn)、天寧、新北3個行政區(qū)，線路全長約34 km，設(shè)有29座車站；1號線一期工程設(shè)一段一場，在鳳棲路西側(cè)、鏡湖路南側(cè)設(shè)城南停車場，在長江路東側(cè)、S122省道北側(cè)設(shè)新龍車輛段；在茶山站西側(cè)設(shè)線網(wǎng)控制中心，在文化宮站設(shè)1、2號線聯(lián)絡(luò)線，在新龍站預(yù)留1、4號線聯(lián)絡(luò)線。

2　車輛段/停車場列車占用檢測設(shè)備原理簡介

目前，國內(nèi)地鐵車輛段/停車場列車占用檢測設(shè)備主要采用計軸或者50 Hz相敏軌道電路，下面對這兩種占用檢測設(shè)備的原理進(jìn)行簡單介紹。

2.150Hz相敏軌道電路

50 Hz相敏軌道電路利用鋼軌作為導(dǎo)體，在鋼軌兩端設(shè)鋼軌絕緣，中間的軌縫用軌端接續(xù)線連接，當(dāng)兩根鋼軌完整且無車占用，電流通過兩根鋼軌和軌道繼電器（GJ），使軌道繼電器（GJ）勵磁吸起，前接點閉合，邏輯上表明區(qū)段空閑；當(dāng)列車占用軌道時，電流通過列車輪對，軌道電路被分路，兩根鋼軌間的電壓降低，流經(jīng)軌道繼電器（GJ）的電流減少至它的落下值時，軌道繼電器（GJ）落下，邏輯上表明區(qū)段占用。當(dāng)軌道電路發(fā)生斷軌、斷線時，同樣會導(dǎo)致軌道繼電器（GJ）落下。其電路原理示意如圖1所示。

2.2計軸設(shè)備

計軸設(shè)備是利用軌道傳感器、計數(shù)器記錄和比較駛?cè)牒婉偝鲕壍绤^(qū)段的軸數(shù)，以此確定軌道區(qū)段的空閑和占用。列車輪對經(jīng)過傳感器磁頭時，向駛?cè)攵颂幚砥鱾魉洼S脈沖，軌道區(qū)段駛?cè)攵颂幚砥鏖_始計軸，駛?cè)攵颂幚砥魇紫扰卸ㄟ\行方向，確定對軸數(shù)累加計數(shù)還是遞減計數(shù)。列車進(jìn)入軌道區(qū)段，駛?cè)攵擞嬢S器對輪軸進(jìn)行累加計數(shù)；當(dāng)列車到達(dá)區(qū)段駛出端計軸點時，駛出端計軸器進(jìn)行減軸運算，列車全部通過后，駛出端計軸器與接收的駛?cè)攵溯S數(shù)進(jìn)行比較運算。當(dāng)比較運算結(jié)果前后一致時，邏輯上認(rèn)為軌道區(qū)段空閑；當(dāng)比較運算結(jié)果不一致時，邏輯上認(rèn)為軌道區(qū)段占用，其原理示意如圖2所示。

3　車輛段/停車場50 Hz相敏軌道電路和計軸設(shè)備優(yōu)缺點比較

50 Hz相敏軌道電路在國內(nèi)地鐵車輛段/停車場項目中已得到廣泛的應(yīng)用，具有設(shè)備簡單、造價成本較低，能實現(xiàn)斷軌檢查，故障后的恢復(fù)相對便捷等優(yōu)點。但存在對道床電阻要求較高、需加裝絕緣節(jié)、對軌道區(qū)段長度有一定限制等缺點，使用中需要對不常用的股道以及高潮濕位置股道進(jìn)行鋼軌打磨，防止分路不良。

計軸設(shè)備工程實施簡單，不需要絕緣節(jié)，便于安裝、調(diào)試，易于維護(hù)，在諸如潮濕、積水, 鋼軌面生銹等環(huán)境下, 可以正常工作。計軸設(shè)備采用非接觸檢測方式，免去打磨鋼軌工作。但存在易受干擾、造價相對較高，不能實現(xiàn)斷軌檢查等不足。計軸設(shè)備在重新上電或故障恢復(fù)后無法判斷區(qū)段是否有車，故障復(fù)零需人工確認(rèn)區(qū)段空閑，這就引入了不可靠的人為因素，也帶來了安全風(fēng)險，尤其車輛段/停車場相對于正線車站情況較為復(fù)雜，這種不足更容易暴露。

4　國內(nèi)地鐵車輛段/停車場實際使用情況統(tǒng)計

近三年國內(nèi)地鐵已經(jīng)開通運營的線路和正在實施的線路車輛段/停車場列車占用檢測設(shè)備使用情況如表1所示。

表1　國內(nèi)地鐵車輛段/停車場列車占用檢測設(shè)備使用情況

5　投資分析

常州地鐵車輛段/停車場列車占用檢測設(shè)備投資概算分析如表2所示。

表2　常州地鐵停車場/車輛段列車占用檢測設(shè)備投資概算 萬元

根據(jù)其他地鐵工程經(jīng)驗，以一個軌道區(qū)段(含室內(nèi)、外設(shè)備)造價0.9萬元、一個計軸點(含室內(nèi)、外設(shè)備)國產(chǎn)計軸設(shè)備造價3.8萬元、進(jìn)口計軸設(shè)備造價6萬元，結(jié)合常州地鐵車輛段/停車場規(guī)模計算，常州地鐵停車場/車輛段采用50 Hz相敏軌道電路方案造價約為169萬元，采用國產(chǎn)計軸造價約775萬元，采用進(jìn)口計軸費用約1 222萬元。

6　結(jié)論

50 Hz相敏軌道電路和計軸設(shè)備作為軌道區(qū)段空閑與占用自動檢查不可缺少的地面設(shè)備，其對整個地鐵系統(tǒng)而言是極為重要的，直接影響地鐵系統(tǒng)的管理與運行。這兩種設(shè)備都是比較成熟的技術(shù)，均能滿足信號系統(tǒng)的功能要求，在國內(nèi)地鐵車輛

段/停車場有成功應(yīng)用案例。在已建成及正在建設(shè)的國內(nèi)地鐵車輛段/停車場中，絕大多數(shù)仍采用50 Hz相敏軌道電路作為列車占用/空閑檢測設(shè)備。綜合造價、環(huán)境、使用情況等因素選型分析后，最終確定常州市軌道交通1號線一期工程車輛段/停車場采用50 Hz相敏軌道電路作為列車占用/空閑檢測設(shè)備。對于其他地鐵新建車輛段/停車場則可以根據(jù)線路特點、地區(qū)環(huán)境及投資情況等進(jìn)行選擇。

參考文獻(xiàn)

[1]王力.計軸設(shè)備在軌道交通信號領(lǐng)域的應(yīng)用[J].鐵道通信信號，2011，47（1）：20-22.

[2]安海君，李建清，吳保英.25Hz相敏軌道電路[M].2 版.北京:中國鐵道出版社, 2001.

(收稿日期：2014-11-20）

DOI:10.3969/j.issn.1673-4440.2016.01.020