普速鐵路車站UU碼側進UUS碼側出對LKJ控車的影響

沈洪波 葉永華 張高超

（中國鐵路武漢局集團有限公司電務處，武漢 430071）

列車運行監控裝置（LKJ）是保證列車運行控制系統體系中重要組成部分，是用于防止列車冒進信號、運行超速事故和輔助司機提高操縱能力的重要行車設備，其控制模式嚴格按照《鐵路技術管理規程》以及其他相關管理規定進行設定，由中國鐵路總公司負責確定基本控制模式，由設備廠家來實現其功能。目前運用于全路LKJ設備廠家為河南思維公司（以下簡稱思維）和株州電力機車研究所（以下簡稱株所）。隨著運輸的需求不斷變化以及站場的升級改造，對于一些特殊場景，其控制軟件設計不周全，存在安全隱患。

1 隱患描述

2017年11月2日，武漢鐵路局DF8-026機車擔當7 613次（總重700，輛數7，計長17.0）時，列車經漢口—漢西聯絡線運行到漢西站，車機聯控經漢西3道側線通過，進站信號機接收到雙黃碼，司機按要求對LKJ輸入股道號3。當列車頭部進入股道時，接收到雙黃閃碼，在列車越過站中心時，LKJ限制速度由45 km/h抬升到80 km/h，繼而又降到75 km/h，而漢西3道為到發線，股道限速45 km/h，由站中心到3道出站信號機前應一直保持45 km/h，因此存在列車超速的安全隱患。

2 問題分析

2.1 漢西站站場情況分析

漢西站為一個多線交匯車站，分別由漢口漢西聯絡下行線、京廣上下行線以及漢西聯絡線交匯于站內。線路情況為：漢口漢西聯絡下行線經漢西站V道、側向經44#—42#、40#—38#兩組道岔，終止于38#道岔岔尖；京廣線上下行經漢西站I、II道貫通；漢西聯絡線經漢西站IV道終止于16#道岔岔尖。線路限速為：漢口漢西聯絡下行線限速80 km/h，京廣線上下行限速100 km/h，漢西聯絡線限速80 km/h；股道限速為： I、II、V道按對應的線路限速值，其他股道均限速45 km/h。道岔限速為：44#—42#、40#—38#為高速道岔，側向限速75 km/h，其余為45 km/h。具體站場如圖1所示。

2.2 列車運行徑路情況分析

當下行列車由漢口方向經漢西站去武昌方向通過時，基本徑路：經漢口漢西聯絡下行線、漢西站V道正進側出、經44#/42#、40#/38#兩 組 18 號道岔側向出站，V道出站信號機發U2S碼、XV出站信號機發UUS碼，第一離去通過信號機發L碼；變更徑路：經漢口漢西聯絡下行線、漢西站3道、40#/38#道岔側向出站，進站信號機發UU碼、X3出站信號機發UUS碼，第一離去通過信號機發L碼。

2.3 列車控制模式曲線分析

列車控制模式曲線是防止列車超過控制目標點限制速度值所連成的曲線，它由線路允許速度、移動設備允許速度、道岔速度、列車長度以及接收到的信號等信息組成，LKJ通過計算制動距離產生的限速值。其通過漢西站V道和3道時的控制模式曲線如圖2所示。

2.4 實驗室模擬驗證情況分析

經實驗室模擬驗證，當列車經漢西站V道通過時，兩個LKJ設備廠家控制列車生成的限速曲線一樣，均符合控制模式曲線；當列車經過漢西站3道時，兩個LKJ設備廠家控制軟件在此情況下存在差異，如圖3所示。

思維控制軟件當接收進站信號機UU信號時，輸入側線股道3道后，站內按3道側線股道信息進行控制，3道側線股道在數據編制中進站、出站道岔限速45 km/h；當接收3道出站信號機UUS信號時，限速仍然按3道側線股道信息進行限速，直至列車尾部越過出站第一組大號碼道岔后限速才抬升到線路允許速度，其控制邏輯符合控制模式曲線，控制正常。

株所控制軟件當接收進站信號機UU信號時，輸入側線股道3道后，站內按3道側線股道信息進行控制，3道側線股道在數據編制中進站、出站道岔限速45 km/h；當接收3道出站信號機UUS信號時，只控制列車尾部越過進站道岔距離后上抬至80 km/h，其3道的股道限速沒有控制，控制邏輯不符合控制模式曲線，存在安全隱患。

10月12日，7613次列車使用株所軟件控制列車，其實際運行情況與實驗室模擬經漢西站3道通過時的場景一致，因此，株所軟件對于到發線出站發雙黃閃碼時，LKJ限速未判定到發線股道限速，直接將允許速度抬升到線路允許限速，當股道限速低于出站道岔側向限速時，就會有安全隱患。株所控制軟件的這一缺陷正是產生安全隱患的根本原因。

3 解決方案

通過上述分析，存在隱患的關鍵在于株所控制軟件中缺陷所致，按照中國鐵路總公司（以下簡稱總公司）“涉及安全問題連夜整改”的思路，提出如下幾種方案。

方案一：報請總公司與設備廠家對控制軟件中的缺陷進行修改。優點：可以從根本上清除安全隱患，杜絕類似場景的問題出現；缺點：由于控制軟件的修改涉及項點較多，改動復雜，須由總公司組織按相關流程進行嚴格審批和反復驗證，周期較長。

方案二：運輸組織上不安排列車經漢西站3道側線通過的進路。優點：隱患的場景可以立即排除，并可以馬上實施，起到立竿見影的效果；缺點：需將側線通過的進路變更為側線到開的進路，加大列車調度員、車站值班員的工作難度，影響一定的運輸效率。

方案三：制定相關管理規定，消除隱患。一是對武漢鐵路局類似場景的處所進行排查。經排查，武漢鐵路局到發線出站信號機發黃閃黃碼的處所有：何劉6道、小林4道、西平3道、焦莊3道。二是向機務部門提交風險提示，制定安全卡控措施。 優點：全面排查，掌握風險處所，可針對性地采取卡控措施。缺點：涉及乘務員較多，安全因素不穩定，卡控難度較大。

方案四：通過編制基礎數據來彌補控制模式中的缺陷。優點：數據編制容易實現，效果較好、驗證后可以立即進行換裝實施，而且不會對思維軟件正常控制產生影響。缺點：數據采用變通的方式實現，其車載數據與地面實際情況不完全相符，增大數據編制人員維護數據的難度，并留有后續數據需修改而沒有同步修改的后患，同時始發開車時改變乘務員操作。

方案五：通過電務部門將3道發碼由UUS碼改為UU碼來消除隱患。優點：漢西站為非列控中心編碼車站，修改電碼化電路即可實施，可以徹底消除隱患，不留后患。缺點：需變更設計，需要一個過程。

分析各方案的利弊、實施困難和效果，經研究，采用通過編制基礎數據來彌補控制模式中的缺陷作為應急處置方案，并將排查出來的隱患處所全部納入到基礎數據的編制方案中，以漢西站為例，具體實施如下：

一是在基礎數據中增加一個虛擬漢西站，其正線限速與股道信息與實際漢西站信息一致，如圖4所示。

二是設置雙黃自動轉支線功能，當進站信號機接收到雙黃碼時，基礎數據調用順序由實際漢西站轉到虛擬漢西站。

三是刪除出站高速道岔信息，在虛擬漢西站中，不制作高速道岔“131”語音代碼的信息，出站信號機不論發雙黃閃碼還是雙黃碼，都按雙黃碼進行控制，比照高速鐵路區段來編制基礎數據。

四是補充相關技術說明，要求乘務員在3道始發開車時，輸入參數按虛擬漢西站站號進行設定。同時在基礎數據中增加相應注釋，便于后期數據編制人員對數據的維護。

通過對基礎數據的修改，對兩個設備廠家的控制軟件在實驗室進行反復驗證，并安排2臺機車，分別使用思維軟件和株所軟件進行上線運行試驗。試驗情況正常，隱患消除。迅速對武漢鐵路局機車全部進行數據更新，并協調相關鐵路局也同步進行更新。下一步建議總公司與設備廠家，將此問題納入到下一次控制軟件升級修改方案中，盡快從源頭消除故障隱患，確保列車運行安全。

4 思考

普速鐵路UUS碼的含義見《鐵路技術管理規程》(普速鐵路部分)“第435條 機車信號機顯示下列信號：1.三顯示自動閉塞區段的連續式機車信號機 （6）一個雙半黃色閃光——要求列車限速運行，表示列車接近的地面信號機開放經18號及以上道岔側向位置的進路，且次一架信號機開通直向進路或開放經18號及以上道岔側向位置的進路；或表示列車接近設有分歧道岔線路所的地面信號機開放經18號及以上道岔側向位置的進路、顯示一個黃色閃光和一個黃色燈光（如第101圖所示）；2.四顯示自動閉塞區段連續式機車信號機（6）一個雙半黃色閃光——要求列車限速運行，表示列車接近的地面信號機開放經18號及以上道岔側向位置的進路，且次一架信號機開通直向進路或開放經18號及以上道岔側向位置的進路；或表示列車接近設有分歧道岔線路所的地面信號機開放經18號及以上道岔側向位置的進路、顯示一個黃色閃光和一個黃色燈光（如第112 圖所示）”。

高速鐵路UUS碼的含義見《鐵路技術管理規程》(高速鐵路部分)：“第477條 機車信號顯示下列信號：1.連續式機車信號（6）一個雙半黃色閃光——要求非列控車載設備控車的列車限速運行（最高不超過45 km/h），表示列車接近的地面信號機開通經18號及以上道岔側向位置的進路，且進路允許速度不低于80 km/h（如第61圖所示）；2.列控車載設備的“機車信號”顯示如下（如第67圖所示）：（10）一個雙半黃色閃光——表示列車接近的地面信號機開通經18號及以上道岔側向位置的進路，且進路允許速度不低于80 km/h”。

普速鐵路和高速鐵路UUS碼含義的共同點是，表示前方信號機所在進路上的道岔肯定是18號及以上道岔。不同點：一是普速鐵路UUS碼表示除了接近信號機開放外，下一架信號機也肯定是開放的，但高速鐵路UUS碼并不表示下一架信號機是開放的；二是普速鐵路UUS碼并不表示前方進路線路速度肯定能達到80 km/h，而高速鐵路UUS碼表示前方進路線路速度能達到80 km/h。

ATP、LKJ控車邏輯在高速鐵路、普速鐵路是一致的。LKJ針對“高速鐵路UUS碼并不表示下一架信號機是開放的”在數據編制上做了針對性處理，對高速鐵路區段做了標志，并根據高鐵技規第477條統一不做進站126、出站131標記，從而使動車組、機車在高速鐵路LKJ控車時始終保持在45 km/h的控制速度，默認為下一架信號機不是開放的。這樣處理，雖然影響了動車組、機車LKJ控車時的運行效率，但考慮到高鐵線路運行的機車基本沒有、動車組基本上是以ATP控車，所以運行效率幾乎不受影響。

但是在普速鐵路區段上，情況就大不相同。如果進路上存在不足80 km/h的線路速度而出站信號機又沒有設有源應答器組，ATP就會按80 km/h的允許速度運行、存在超速的風險，因此列控系統針對“普速鐵路UUS碼并不表示前方進路線路速度肯定能達到80 km/h”的處理方式是，只要進、出站進路內有不足80 km/h的線路速度，統一采用降級發UU碼，但這樣處理失去了線路上采用大號碼道岔的意義，有點得不償失。而且從本次漢西3道UU碼側進UUS側出、限速45 km/h株所LKJ不控的隱患可以看出，由于LKJ廠家對UUS碼定義的歧義也可能出現LKJ軟件控制的隱患，因此規范普速鐵路UUS碼定義勢在必行。

筆者建議，普速鐵路UUS碼的含義也要增加“進路及進路接近區段的允許速度不低于80 km/h”的規定。

[1]中國鐵路總公司. 鐵總運[2015]102號 列車運行監控裝置（LKJ）控制模式設定規范[S].北京：中國鐵道出版社，2015.

[2]中國鐵路總公司. 鐵總運[2015]101號 列車運行監控裝置（LKJ）數據文件編制規范[S]. 北京：中國鐵道出版社，2015.

[3]中國鐵路總公司. 鐵總運[2014]107號 列車運行監控裝置（LKJ）運用維護規則[S]. 北京：中國鐵道出版社，2014.

[4]張偉.LKJ與進站接近區段結合問題的分析[J].鐵路通信信號工程技術，2017，14（5）：102-104.

[5]中國鐵路總公司. 鐵總運[2015]238號 普速鐵路信號維護規則[S]. 北京：中國鐵道出版社，2015.

[6]中國鐵路總公司. 鐵總運[2015]322號 高速鐵路信號維護規則[S]. 北京：中國鐵道出版社，2016.

[7]國家鐵路局.TB10007-2017 鐵路信號設計規范[S].北京：中國鐵道出版社，2017.

[8]中國鐵路總公司. 鐵總科技[2015]172號 鐵路技術管理規程[S]. 北京：中國鐵道出版社，2015.