肖 虹
(1.北京全路通信信號研究設計院集團有限公司,北京 100070;2.北京市高速鐵路運行控制系統工程技術研究中心,北京 100070)
提速半自動閉塞接近區段列控編碼探討
肖 虹1,2
(1.北京全路通信信號研究設計院集團有限公司,北京 100070;2.北京市高速鐵路運行控制系統工程技術研究中心,北京 100070)
結合列控系統在實際工程中的應用,對提速半自動閉塞接近區段接、發車的編碼方案進行探討,以便今后工程中不斷優化實施方案。
接近區段;編碼邏輯;信號顯示
隨著高速鐵路的不斷推進,列控系統應用于更多線路及車站,許多樞紐車站仍存在半自動或提速半自動閉塞的區間口,此時,這些區間口的接近區段需要由既有的繼電編碼改為列控中心控制編碼,本文對提速半自動閉塞口的接近區段列控編碼方案進行探討。
為滿足列車最高運行速度160 km/h及其以下的運營需求,在半自動閉塞基礎上,將半自動閉塞預告信號機改為接近信號機(JX),并在進站信號機外方設置兩段接近區段(1JG、2JG),相應信號顯示方案調整,形成提速半自動區段,如圖1所示。

圖1 提速半自動閉塞信號布置示意圖
既有提速半自動閉塞接近區段一般為25 Hz軌道電路疊加ZPW-2000電碼化,由于區間只準許運行一輛列車,且列車運行速度較低,僅對接近區段的接車方向進行繼電編碼,發車方向不編碼;隨著高速鐵路不斷推進,客專車站區間主要采用ZPW-2000系列無絕緣移頻軌道電路,采用CAN總線通信編碼方式,鋼軌持續有碼。若只對接車方向固定發碼,在辦理發車時,當列車運行速度較低,車頭越過進站信號機時,存在“閃HU碼”的可能。同時有些站場受站間距限制,兩站會出現交叉、共用接近區段的情況,此時發車方向則需要根據實際站場情況發送鄰站接近區段碼。針對上述情況,對提速半自動接近區段接、發車由列控中心控制編碼的方式,進行分析和研究,并提出解決方案。
根據《提速半自動閉塞區段接近信號機設置原則(暫行)》(運基信號[2005]111號)中對接近區段的接車方向發碼要求,接近區段的發碼,應與地面信號機顯示含義相符;當進站信號機滅燈時,2JG 發HU碼,1JG發U碼;當JX滅燈時,1JG發U碼;當2JG軌道電路發生故障時,1JG發U碼,信號顯示及碼序關系如圖2所示。
3.1 方案1
從運基信號[2005]111號文對接近區段接車方向的發碼要求發現,當2JG軌道電路發生故障或占用時,1JG發U碼;當2JG空閑時,1JG的發碼僅
與JX、X的信號顯示有關,2JG的發碼僅與X進站信號機的顯示有關。所以列控中心通過對2JG狀態、JX、X信號機顯示的判斷,實現對1JG、2JG接車方向編碼。
接近區段1JG編碼:由于聯鎖不控制JX信號機點燈,列控中心無法通過安全數據網從聯鎖獲取JX信號機信息,所以需要通過采集點燈繼電器狀態判斷JX信號顯示。結合接近信號機JX的點燈電路(如圖3所示),列控中心通過采集JX信號機的1DJ、2DJ,X信號機的DJF、LXJF、ZXJF、TXJF判定JX信號顯示,如表1所示。

圖2 提速半自動信號顯示及碼序關系示意圖

圖3 接近信號機JX的點燈電路圖

表1 列控中心采集JX點燈繼電器
接近區段2JG編碼:聯鎖控制X信號機點燈,列控中心可以直接通過安全數據網從聯鎖獲取X信號機的信息,根據X信號機顯示及進路狀態編碼。
綜上所述,1JG、2JG接車方向編碼:原則上結合相應信號機的顯示及狀態進行編碼; 1JG常態發U碼,2JG常態發HU碼;當辦理往X口接車時,1JG、2JG按表2邏輯進行編碼,如表2所示。3.2 方案2
從圖2中發現,2JG軌道電路發生故障或占用時,1JG發U碼;2JG空閑時,當JX滅燈,1JG 發U碼;當JX點燈,1JG和2JG存在追蹤發碼關系,所以列控中心通過對2JG狀態、JX點/滅燈狀態的判斷,即可對1JG進行編碼,2JG接車方向編碼同方案1。

表2 接近區段1JG、2JG接車方向編碼邏輯表
JX信號機點/滅燈狀態判斷:從圖3可以看出,當1DJ、2DJ均為落下狀態, JX為滅燈狀態,否則為點燈狀態。當點燈狀態時,1JG、2JG按表3中的追蹤關系進行發碼。

表3 1JG、2JG接車方向碼序表
對比兩種方案的優缺點如下:
方案1優點:直接采集點燈繼電器狀態,當點燈繼電器發生混線故障時,可進行碼序防護;缺點:采集接點多,故障點多,接近信號機的點燈電路不同時,編碼邏輯不同,通用性不強。
方案2優點:采集接點少,邏輯判斷簡單,便于實施;缺點:對室外信號機點燈無信息反饋,可能出現燈碼不一致的情況。
根據以上對比分析,兩種方案均可實現接近區段接車方向的列控編碼,為減少外部繼電接口,降低故障率,軟件標準化處理,建議優先采用方案2。
當站間距較長,1JG、2JG接近區段可獨立設置,如圖4中(a);但有些站場受站間距及工程實施現狀的限制,當站間距短于兩站雙接近區段長度時,會出現接近區段互為交叉、共用情況,如圖4中(b)和(c)所示,因此接近區段發車方向則需根據實際站場情況發送鄰站接近區段碼。

圖4 提速半自動接近區段交叉、共用示意圖
接近區段發車方向的編碼邏輯同接車方向的編碼邏輯一致,關鍵點在于列控中心如何判斷發碼方向為發車方向。由于64D半自動閉塞電路中無直接表示區間運行方向的繼電器,供ZPW-2000軌道電路通道中實現發碼方向的切換。所以下面針對列控中心如何判斷發碼方向,提出解決方案。
4.1 方案1
列控中心通過安全數據網從聯鎖獲取進路信息,實現對ZPW-2000軌道電路通道中用于切換發碼發向的FQJ進行控制,發送發車方向碼序。
以圖4( b)場景為例,對于CJG為獨立的接近區段,不需要發送鄰站接近區段碼,且為半自動閉塞區段,反向為JC碼。所以,當辦理反向發車時,在方案1的基礎上,列控中心在收到聯鎖發車進路信息后,CJG改發JC碼,當聯鎖停發進路號后,恢復發送接車方向常態碼,通過該種方式,避免出現閃“HU”碼的情況。
對于BJG,為兩站共用區段,需根據實際站場情況發送鄰站接近區段碼。
列控中心控制BJG的FQJ狀態常態為接車方向,當列控中心判斷發車進路建立且出站信號機開放后,驅動BJG_FQJ,將發碼方向置為發車方向。列控中心維持FQJ狀態,當再次收到新的進路號后,恢復FQJ為接車方向。
4.2 方案2
64D半自動閉塞電路中無直接表示區間運行方向的繼電器,由繼電電路構造出表示區間運行方向的方向繼電器(FJ),實現對接近區段發碼方向的切換,列控采集FJ,確定發碼方向。以圖4( b)中BJG為例,64D半自動閉塞構造區間方向繼電器(FJ),如圖5所示。

圖5 64D半自動閉塞構造FJ
列控中心采集區間方向繼電器(FJ)的判斷邏輯如圖6:當采集到BJG_FJ↓時:表示甲站往已站發車方向;當采集到BJG_FJ↑時,表示甲站接車方向。
4.3 方案3
將區間制式改為自動站間閉塞,利用二線制、四線制等方向電路實現對接近區段發碼方向的切換;列控中心采集方向繼電器(FJ)狀態,判斷區間方向,控制1JG、2JG發車方向的碼序。
各方案優缺點如表4所示。

表4 方案對比表
結合工程實施難易程度及影響范圍,建議優先采用方案2,由繼電電路構造區間方向繼電器,實現對接近區段發碼方向的切換。
隨著高速鐵路的快速發展,列控系統作為保障列車運行安全、提高運輸效率的重要技術設備,將應用于更多線路及車站,新建鐵路會更多的交匯在樞紐車站,而樞紐車站也因承擔著多線交匯變得復雜,隨之會帶來一些新的技術問題,在實際工程應用中,需要結合高速鐵路技術標準、線路改造情況及工程實施難易程度,具體研究和不斷優化,選用合理方案。
[1]中華人民共和國鐵道部運輸局.運基信號[2005]111號提速半自動閉塞區段接近信號機設置原則(暫行)[S].
Combined with the application of the train control system in the actual engineering, the paper discusses the coding scheme for train receiving/departure on speed-up semi-automatic approach section, in order to constantly optimize project implementation plan in future.
approach section; coding logic; signal aspect and indication
10.3969/j.issn.1673-4440.2016.05.005
(2016-02-25)