西寧樞紐電碼化優(yōu)化設(shè)置

趙健

（中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 高級(jí)工程師 陜西 西安 710043）

1 概述

西寧鐵路樞紐地處青海省西寧市境內(nèi)，位于我國路網(wǎng)西部,連接蘭青線、青藏線、蘭新第二雙線等干線鐵路，既是國家路網(wǎng)京蘭拉通道西段的重要節(jié)點(diǎn)，也是目前通向青海、西藏的唯一鐵路通道。

西寧樞紐內(nèi)西寧高速場(chǎng)、西寧動(dòng)車運(yùn)用所為蘭新二線上的中間站，采用CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)。西寧普速場(chǎng)、小橋、西寧貨等與西格線保持一致為CTCS-0級(jí)列控系統(tǒng)。因占地有限西寧高速場(chǎng)、西寧普速場(chǎng)、小橋和西寧貨站站間距均較短，各站之間關(guān)系如圖1所示：

圖1 西寧樞紐各站關(guān)系示意圖

2 主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

西寧高速場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)與蘭新二線標(biāo)準(zhǔn)一致，采用CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)，運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)采用調(diào)度集中（CTC）；區(qū)間為四顯示自動(dòng)閉塞，設(shè)置區(qū)間通過信號(hào)機(jī)，采用ZPW-2000系列軌道電路；站內(nèi)聯(lián)鎖為硬件安全冗余型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備，正線、股道及上下行客車聯(lián)絡(luò)線采用與區(qū)間同制式一體化軌道電路，其余為97型25 HZ軌道電路疊加2000 A電碼化，由列控中心完成軌道電路編碼；設(shè)有信號(hào)集中監(jiān)測(cè)、綜合防雷、綜合接地和道岔融雪系統(tǒng)等。

西寧普速場(chǎng)與西格線保持一致為CTCS-0級(jí)列控系統(tǒng)，運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)采用調(diào)度集中（CTC）；本站與西寧貨到發(fā)場(chǎng)和小橋站仍維持既有站間聯(lián)系方式，本站蘭州側(cè)新建上下行線客車聯(lián)絡(luò)線與西寧站高速場(chǎng)連接，兩站間采用場(chǎng)間聯(lián)系方式，在西寧普速場(chǎng)股道手動(dòng)實(shí)現(xiàn)C0∕C2級(jí)間轉(zhuǎn)換；站內(nèi)聯(lián)鎖為硬件安全冗余型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備，97型25 HZ軌道電路；接車、發(fā)車電碼化采用疊加預(yù)發(fā)碼方式，到發(fā)線電碼化采用疊加發(fā)碼方式，采用ZPW-2000 A電碼化設(shè)備，繼電編碼；設(shè)有信號(hào)集中監(jiān)測(cè)、綜合防雷等系統(tǒng)。

3 設(shè)計(jì)中存在的問題

經(jīng)過調(diào)查分析，西寧樞紐工程電碼化設(shè)計(jì)主要存在如下問題。

3.1 站間距較短對(duì)電碼化造成影響 由于西寧鐵路用地有限，各站之間距離相對(duì)較短，如西寧高速場(chǎng)與西寧到發(fā)場(chǎng)兩站進(jìn)站信號(hào)機(jī)之間距離僅552 m，西寧普速場(chǎng)與小橋站兩站進(jìn)站信號(hào)機(jī)之間也只有1 115 m，線路設(shè)計(jì)速度為120 km∕h，兩站之間發(fā)車時(shí)必須產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，接近區(qū)段也必須延伸到鄰站站內(nèi)，為確保行車安全需要對(duì)電碼化進(jìn)行相應(yīng)修改。

3.2 頻率轉(zhuǎn)換較難 一般情況下，在設(shè)計(jì)時(shí)考慮電碼化頻率選擇為下行正線采用下行頻率1700-l HZ，上行正線采用上行頻率2000-1 Hz，側(cè)線股道按方向分別設(shè)置股道下行側(cè)采用下行頻率1700-l Hz／2300-1 Hz，上行側(cè)采用上行頻率2000-1 Hz／2600-1 HZ，為避免鄰線干擾性相鄰股道頻率交錯(cuò)配置，當(dāng)有上、下行列車轉(zhuǎn)到下、上行運(yùn)行時(shí)，原則上均由司機(jī)在側(cè)向進(jìn)路上人工切換載頻；特殊條件下，對(duì)于鐵路局要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)頻的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，可采用通過增設(shè)股道發(fā)送盒改頻繼電器條件(GPJ)，實(shí)現(xiàn)發(fā)送盒發(fā)送基準(zhǔn)載頻的自動(dòng)切換（如圖2所示）。但西寧樞紐內(nèi)站間距較短，接近區(qū)段發(fā)碼均延伸至鄰站站內(nèi)，反向發(fā)車也發(fā)碼，比如列車經(jīng)過X進(jìn)站信號(hào)機(jī)側(cè)向接車至IIG頻率設(shè)置為1700-1 HZ的話，再直接發(fā)車無法轉(zhuǎn)換為2000-1 HZ頻率，也無司機(jī)手動(dòng)扳閘時(shí)機(jī)。

圖2 站間無通過信號(hào)機(jī)的兩站頻率設(shè)計(jì)舉例

3.3 高速場(chǎng)電碼化情況特殊 西寧高速場(chǎng)正線及股道采用ZPW-2000 A一體化軌道電路，動(dòng)走線及動(dòng)車所軌道電路為97型25 HZ相敏軌道電路，疊加ZPW-2000 A電碼化，電碼化具體設(shè)計(jì)如下：由西寧動(dòng)車所出所動(dòng)車正線接入西寧高速場(chǎng)時(shí)（見圖3）各區(qū)段均發(fā)碼，接入高速場(chǎng)側(cè)線股道時(shí)正線區(qū)段不發(fā)碼，僅側(cè)線股道壓入發(fā)碼；由西寧高速場(chǎng)向西寧動(dòng)車所正線發(fā)車時(shí)，為各區(qū)段均發(fā)碼，側(cè)線發(fā)出時(shí)從壓入211∕401 WG區(qū)段起連續(xù)發(fā)碼。由高速場(chǎng)正線發(fā)車至動(dòng)車走行線253 DG、227-237 DG、221 DG、211 DG、211∕401 WG為一個(gè)發(fā)送器S16 JMJ，由動(dòng)車所反向接車至西寧高速場(chǎng)時(shí)，16 G，401 DG、211∕401 WG、211 DG、221 DG、227-237 DG、253 DG為一個(gè)發(fā)送器XDFJMJ。

向西寧高速場(chǎng)接車時(shí)，從動(dòng)車所反向接入高速場(chǎng)16 G時(shí)，進(jìn)路中所有區(qū)段為疊加預(yù)發(fā)碼方式（含211∕401 WG區(qū)段），從動(dòng)車所反向接入高速場(chǎng)其他股道時(shí)接車進(jìn)路股道（211∕401 WG區(qū)段）應(yīng)無碼；從高速場(chǎng)向動(dòng)車所正向發(fā)車，由16股發(fā)出時(shí)進(jìn)路中所有區(qū)段為疊加預(yù)發(fā)碼方式（含211∕401 WG區(qū)段），從其他股道發(fā)出時(shí)從壓入211∕401 WG區(qū)段起（不含211∕401 WG區(qū)段）各區(qū)段均為疊加預(yù)發(fā)碼方式。

但是現(xiàn)場(chǎng)反應(yīng)反向接入高速場(chǎng)側(cè)向股道時(shí)211∕401 WG區(qū)段因車體和天氣原因，特殊情況下會(huì)瞬間收到HU碼，后無碼。

圖3 西寧高速場(chǎng)至動(dòng)車運(yùn)用所上行線布置示意圖

4 解決措施

4.1 反向發(fā)車設(shè)置電碼化 為解決兩站之間距離較短，接近區(qū)段延伸至鄰站站內(nèi)問題，同時(shí)將接近區(qū)段電碼化延伸至鄰站站內(nèi)，即反向發(fā)車也設(shè)置了電碼化。

4.2 頻率的選擇方案

方案一：反向發(fā)車發(fā)碼不自動(dòng)改頻

反向發(fā)車與站聯(lián)軌作為接近區(qū)段發(fā)碼時(shí)，發(fā)車電碼化和站聯(lián)軌可采用一個(gè)發(fā)送器，以上行線為例（見圖4），正向接車電碼化頻率按上行頻率2000-1設(shè)計(jì)；反向接車電碼化按2000-1設(shè)計(jì)，即下行線正向接過來的車接到上行正線股道時(shí)需司機(jī)手動(dòng)將機(jī)車頻率改為2000-1，上行線正線反向接過來的車頻率為2000-1；站聯(lián)軌按正線股道設(shè)計(jì)，上行線站聯(lián)軌及反向發(fā)車頻率設(shè)計(jì)為2000-1，下行線站聯(lián)軌及反向發(fā)車頻率設(shè)計(jì)為1700-1，即由A站上行正向正線發(fā)過來的車頻率為2000-1，其他股道發(fā)過來的車，占用站聯(lián)軌發(fā)碼，反向同。

圖4 站間無通過信號(hào)機(jī)的兩站頻率不自動(dòng)改頻舉例

方案二：反向發(fā)車發(fā)碼增加自動(dòng)改頻

反向發(fā)車與站聯(lián)軌作為接近區(qū)段發(fā)碼時(shí)，發(fā)車電碼化和站聯(lián)軌可采用一個(gè)發(fā)送器，以上行線為例（見圖5），正向接車電碼化頻率按上行頻率2000-1設(shè)計(jì)；反向接車電碼化按1700-1∕2000-1設(shè)計(jì)，即下行線正向接過來的車接到上行正線股道才發(fā)碼頻率為1700-1，上行線正線反向接過來的車頻率為2000-1；站聯(lián)軌按正線股道設(shè)計(jì)，上行線站聯(lián)軌及反向發(fā)車頻率設(shè)計(jì)為與反向接車同頻，即下行線正向接過來的車接到上行正線股道后反向發(fā)出下行線站聯(lián)軌及反向發(fā)車頻率設(shè)計(jì)為1700-1，上行線正線反向接過來的車后反向發(fā)出頻率為2000-1。

圖5 站間無通過信號(hào)機(jī)的兩站頻率自動(dòng)改頻舉例

方案一需司機(jī)手動(dòng)改頻，方案二可自動(dòng)改頻，提高運(yùn)行效率，但需修改改頻電路，將改頻時(shí)機(jī)一直傳遞到下一站，鑒于站改工程中既有西寧站原標(biāo)準(zhǔn)采用反向發(fā)車發(fā)碼不自動(dòng)改頻，建議維持既有標(biāo)準(zhǔn)采用方案一。

4.3 對(duì)高速場(chǎng)電碼化優(yōu)化電路設(shè)置 產(chǎn)生機(jī)車顯示HU碼的原因應(yīng)是在鋼軌條件不理想加上動(dòng)車走行線速度低時(shí)，當(dāng)動(dòng)車壓入該區(qū)段后，輪對(duì)無法完全分路機(jī)車信號(hào)信息，從而造成車上瞬間收到機(jī)車后方從HU到無碼的誤顯示。首先工務(wù)應(yīng)積極對(duì)鋼軌進(jìn)行處理，采取相應(yīng)分路不良解決措施，保證軌道條件良好。若經(jīng)工務(wù)處理軌道條件仍不理想，可修改電碼化電路勵(lì)磁一個(gè)QMJ繼電器，當(dāng)列車由動(dòng)車運(yùn)用所接入西寧高速場(chǎng)時(shí)，用來切斷211∕401WG區(qū)段的送端發(fā)碼，詳細(xì)高速場(chǎng)電碼化修改圖如圖6所示。

圖6 高速場(chǎng)電碼化修改后電路圖

5 結(jié)束語

隨著鐵路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)和速度目標(biāo)值的不斷提高，運(yùn)輸作業(yè)對(duì)安全保障的要求更加嚴(yán)格，特別是車站這一制約運(yùn)輸能力的關(guān)鍵場(chǎng)所顯得尤為重要。作為基礎(chǔ)保障之一的機(jī)車信號(hào)控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)得合理與否，將直接影響列車運(yùn)行和司機(jī)駕駛的安全與舒適性。西寧樞紐電碼化優(yōu)化設(shè)置后達(dá)到預(yù)期效果；西寧樞紐工程已于2014年底開通運(yùn)營，目前運(yùn)營良好。

［1］中華人民共和國鐵道部.TB10007-2006鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：中國鐵道出版社,2006年.

［2］中華人民共和國鐵道部.TB10071-2000鐵路信號(hào)站內(nèi)聯(lián)鎖設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：中國鐵道出版社,2001年.

［3］中國鐵路通信信號(hào)總公司研究設(shè)計(jì)院.TB∕T3060-2002機(jī)車信號(hào)信息定義及分配［S］.北京：中華人民共和國鐵道部,2002年.

［4］鐵路部通信信號(hào)總公司研究設(shè)計(jì)院.TB∕T1567-1990鐵路自動(dòng)閉塞技術(shù)條件［S］.北京：中華人民共和國鐵道部,1990年.

［5］中華人民共和國鐵道部.TB∕T2465-2010鐵路車站電碼化技術(shù)條件［S］