實現機車出入庫作業“追蹤運行”的信號聯鎖設計方案

梁曉波 贠慧敏

(中鐵電氣化局集團有限公司設計研究院，北京 100166)

1 概述

機務段是鐵路運輸系統的主要行車部門，主要負責機車的運用、整備、檢修等，通常設置在鐵路樞紐或重要的貨運編組站附近，并設有機車出入庫線與銜接車站接軌。機務段內部為段管線路，一般設置有獨立的信號聯鎖控制系統或股道自動化控制系統。出入庫線一般納入其接軌車站聯鎖系統進行集中控制。在機務段與車站管轄范圍的分界處設有出入庫調車信號機，由機務段控制。機務段與車站聯鎖集中區銜接示意如圖1所示。

圖1 機務段與車站集中區銜接示意圖Fig.1 Scheme diagram for of connection of locodepot and station centralized zone

目前，接軌車站與機務段的接口，從信號聯鎖關系上講，一般按照“車站與機務段聯系電路”的方式來設計。機車出庫作業時，為保證集中區的行車安全，機務段要聯系車站值班員，經車站值班員同意且由其辦理集中區相關調車進路并開放防護該進路的調車信號機，指示機車出庫進入集中聯鎖區；機車入庫作業時，同樣為保證段管線的行車安全，須取得機務段的“同意”后，集中區才能辦理入庫調車進路并開放防護該進路的的調車信號機，指示機車入庫。

2 問題的提出

這種“相互聯系、取得同意”的作業組織方式，在每次“同意確認”后，只允許辦理一次機車出入庫作業，效率低下，經常出現機車排隊等待的現象。尤其在始發終到列車多、車流大量集散的鐵路樞紐車站，機車出入庫作業極為頻繁，運營單位對提高機車出入庫作業效率的需求更為迫切。因此，解決機車出入庫作業效率低下的問題，具有普遍的現實意義。

3 設計方案的確定

某工程設計中，在充分了解運營需求后，經充分討論和理論論證，提出：在維持“車站與機務段聯系電路”原理不變的前提下，參照區間自動閉塞原理，采用基于聯鎖控制的基本理念，實現機車出入庫作業“追蹤運行”的設計方案。即：將出入庫線劃分成若干段較短的調車進路，對每段進路設置防護調車信號機，該調車信號機根據運行前方機車占用軌道電路、信號開放等聯鎖條件自動開放或關閉，指示機車追蹤運行，以此提升機車在出入庫線上的走行密度，減少機車在機務段內或聯鎖集中區的等待，從而提高出入庫作業的效率。信號設備平面布置如圖2所示，虛線框內為劃分的短調車進路，相應設置了軌道電路和調車信號機。

圖2 信號設備平面布置圖Fig.2 Floor plan of signal equipments

4 電路設計

4.1 軌道反復示繼電器電路

機車出入庫通常為單機運行，為防止機車跳動或由于軌道電路瞬間分路不良而造成機車出清軌道區段的錯誤表示，致使本應關閉的調車信號自動開放的問題，按照6502電氣集中軌道反復示繼電器的電路原理，對相應軌道區段設置一個軌道反復示繼電器（FGJ），在其線圈上并聯R-C使其具有3 s左右的緩放時間。在上述情況下，利用其緩放功能來切斷調車信號繼電器勵磁電路，防止信號錯誤自動開放。以D03GFGJ為例，其電路如圖3所示。

圖3 軌道反復示繼電器（FGJ）電路圖Fig.3 Circuit diagram of track repeating relay (FGJ)

4.2 調車信號繼電器電路

在出入庫線上設置的劃分短調車進路的調車信號機，為實現對其點燈控制，對應每架信號機設置一個調車信號繼電器DXJ。以D01XJ電路為例，其電路如圖4所示。

圖4 調車信號繼電器電路（DXJ）電路圖Fig.4 Circuit diagram of shunting signal relay (DXJ)

勵磁電路中所檢查的各聯鎖條件的作用如下。

D01燈絲繼電器（DJ）的前接點：當D01開放信號（點亮白燈），發生白燈斷絲故障時，D01DJ落下，以切斷D01XJ的勵磁電路，使D01XJ落下，實現信號自動關閉。

D03G軌道繼電器（GJ）的前接點：當D01防護軌道區段D03G無車占用時，D03GJ吸起，連通D01XJ的勵磁電路，使D01XJ吸起，實現信號自動開放點白燈；當機車壓入D03G時，D03GJ落下，以切斷D01XJ的勵磁電路，使D01XJ落下，實現信號自動關閉。

D03G軌道反復示繼電器（FGJ）的后接點：同本文4.1所述，當機車跳動或由于軌道電路瞬間分路不良而造成機車出清軌道區段的錯誤表示時，D03GFGJ利用其緩放，以切斷D01XJ的勵磁電路，使D01XJ落下，防止D01信號錯誤自動開放。

4.3 與機務段間聯系電路

為機務段實時監測出入庫線的機車運行情況及調車信號機狀態，車站聯鎖區將各區段軌道繼電器、調車信號繼電器通過聯系電纜傳遞給機務段，用于機務段聯鎖系統或股道自動化控制系統的信息采集，并在其系統上呈現出實時狀態，便于出入庫作業的聯系和組織。以D01GJ、D01XJ電路為例，其聯系電路如圖5所示。

4.4 調車信號機點燈電路及車站聯鎖采集電路

調車信號機點燈電路及車站聯鎖采集電路維持通常采用的定型電路不變，有利于與上述電路的結合。

5 機車出入庫作業的組織

圖5 與機務段間聯系電路示意圖Fig.5 Scheme diagram for liaison circuit with locodepot

出入庫作業仍然保留“相互聯系，取得同意”的行車手續，但可以在一次“同意確認”后，較高密度的組織出入庫作業。

5.1 機車出入庫的時機控制

當D01G無車占用，機務段值班員即可辦理機車出庫調車進路。

機車入庫時機由機務段控制入庫防護信號機DJ2的開放來實現；即當機務段監測到有機車接近（壓入DJ2G），即可辦理對應的調車進路，及時指示機車入庫。

5.2 機車出入聯鎖集中區的時機控制

當D3G無車占用，車站值班員即可辦理機車出聯鎖集中區的調車進路。入庫防護信號機DJ2由機務段控制，因此，聯鎖集中區內的入庫作業不會影響到機務段內的行車安全，集中區D5或D7的開放不必再檢查機務段“同意”條件，同樣也就不需要隨著機車入庫而自動取消“同意”手續。

機車進入聯鎖集中區的時機由車站控制D1信號機的開放來實現；即當車站集中區監測到有機車接近（壓入D1G），即可辦理對應的調車進路，及時指示機車進入集中區。

5.3 機車在出入庫線上的追蹤運行

出入庫作業時，機務段和聯鎖集中區各自建立的進路不會影響另一方轄區內的行車安全。機車出入庫和出入聯鎖區的“追蹤時機”及“追蹤密度”，由機務段和車站值班員根據作業需要，并通過把握辦理進路的時機實現靈活的人工控制。一次同意后，可以組織多次追蹤入庫作業，也可以組織一次入庫作業。

當機車追蹤運行進入出入庫線后，D01、D03、D05及D02、D04、D06信號機就會隨著機車占用或出清軌道電路而自動關閉或開放，指示機車在出入庫線上憑調車信號顯示進行較高密度的“追蹤運行”。本方案中可以實現4輛機車出庫或入庫作業的追蹤運行。

5.4 作業的組織管理

本設計方案保留了機務段“同意”按鈕并設置為非自復式，其意義有所變化：“同意”手續的辦理和取消僅由機務段值班員辦理；不需要機車運行或車站操作來取消“同意”手續；“同意”按鈕主要用于“同意”手續的辦理或取消以及為車站傳遞“同意”表示信息。

辦理“同意”手續：機務段按壓“同意”按鈕，將“同意”信息傳遞給車站并在車站聯鎖上予以表示，再經車站值班員與機務段值班員電話確認“同意”手續后，車站值班員方可辦理機車入庫作業。

取消“同意”手續：機務段拉出“同意”按鈕，斷開向車站傳遞的“同意”信息，車站聯鎖失去“同意”表示，提示車站值班員此刻不允許機車入庫。不過，車站值班員仍然可以視作業需要和入庫線空閑情況，決定是否辦理調車進路，入庫機車仍然可以在不越過入庫防護信號機DJ2的情況下，在入庫線D02、D04、D06各自防護的區段內運行或停留，從而減少聯鎖集中區內機車等待入庫的壓力，實現入庫作業的“預追蹤”。

只要機務段未取消“同意”手續，車站值班員即可根據作業需要組織多次、多輛機車的追蹤入庫作業，即實現機車入庫的“一次同意，多次入庫”的追蹤運行。出庫作業同理組織。該作業組織細則在雙方各自《站細》中予以規定，加強作業程序管理，保障作業安全。

6 結束語

此方案在工程開通使用后，電路工作穩定，作業組織效果良好。對解決機車出入庫作業效率低下的問題有一定借鑒意義。在類似工程設計中，尚需注意結合實際作業需求和出入庫線線路條件等因素，確定具體的設計實現方案。另外，在作業組織層面，需要結合各路局行車組織管理的規章制度，在《站細》中載明具體作業組織規則，以確保更加安全、有效的發揮“追蹤運行”的積極作用，提高作業效率。