同場分站跨場信號設計方案

馬曉晨

（中鐵武漢勘察設計研究院有限公司，武漢 430074）

近年隨著鐵路建設的快速發展，越來越多新建鐵路的涌現逐步豐富起國內鐵路路網，新老交替問題不可避免。因此就出現了本次工程中在既有站陽邏電廠工業站中新建新港鐵路香爐山站，通過共用股道，跨站分段辦理進路，實現兩線各自的運輸作業。因此，需要根據這種特殊的站場布局設計滿足且利于兩站運營需求的信號方案。

1 問題的提出—三段式跨站辦理需求

新港鐵路是在既有陽邏電廠鐵路專用線的基礎上改擴建而成，新的香爐山站歸屬于新港鐵路管理，電廠站歸電廠管理。由于既有電廠兩側均有新建港口，港口需要鐵路專用線連接，且車站兩側沒有多余空間，于是形成了新港正線在站場上部，電廠站在站場中部，部分到發線在站場下部，香爐山車站在電廠站兩側的站場形狀。兩個車站是同一個整體站場布置，場間分界由渡線道岔隔離，且電廠站和香爐山站兩端均有跨越車場列車和調車接發進路作業及三段式跨站辦理需求。

因為電廠站產權和運輸作業模式的原因，電廠要求電廠站自主控制。于是形成了一個站場兩個信號控制臺，且電廠站控制范圍為站場的中部，上行咽喉到發線列車、調車作業進路中段需要跨越相鄰車場的進路作業。新港鐵路是國鐵，目前新港鐵路的香爐山站涉及三家產權單位，武漢鐵路局和陽邏電廠以及陽邏港。港口集裝箱專用線所有道岔都納入香爐山站集中聯鎖。站場布置如圖1 所示。虛線框內為電廠站聯鎖區域，其余為香爐山聯鎖區域。

圖1 香爐山站及電廠站信號設備平面布置場聯局部圖Fig.1 Connections between signal equipment layouts of Xianglushan Railway Station and the industrial station of Yangluo Power Plant

2 同場分站聯鎖控制方案的形成

2.1 整體控制比較方案

最初的站場方案和信號方案該站是一個整體站場，一個信號樓，一個控制臺，一個聯鎖信號系統控制。香爐山站與電廠的分界在22#道岔岔后，這就是一個常規的接軌站與鐵路專用線接軌的站場及信號控制系統。

后期由于新增港口專用線和管理體制的原因，形成了電廠站夾在香爐山中間的站場形態。也就形成電廠站自主控制運營的信號的需求，整體信號一個聯鎖的控制方案不成立。

2.2 分區控制比較方案

為滿足電廠站獨立控制運營的需求，提出一套聯鎖分區控制方案。在香爐山站設一套聯鎖，設兩個信號樓，兩個控制臺，兩套運營控制值班員，在各自的信號樓控制室實施控制。香爐山站是主控制臺，電廠站是分區控制臺，電廠控制區由軟件靈活劃分。主控制臺可以控制全站包含電廠站的所有道岔、信號，排列所有的進路，授權下放的道岔、信號和進路不在控制范圍。分區控制臺在主控制臺授權下可以控制電廠站范圍內的所有道岔、信號和所有進路。調車作業由電廠控制本區域，接發列車時由香爐山站集中控制所有區域。

在進行跨線接發列車、電廠站接發列車或跨線調車作業時，分區控制臺上交控制權，主控制臺收權，集中控制兩個站的道岔、信號和進路。進路使用完畢主控制臺將場間渡線道岔扳動至隔開位置（直股定位），再次授權，隔離道岔鎖閉，分區控制臺繼續控制電廠站的道岔、信號和進路。該方案是一個新的控制方法，其控制區域由聯鎖軟件劃分，相當于一個局部控制電路原理實現軟件分區控制。

2.3 分站聯鎖推薦方案

分站控制方案就是在站場的中部6G、8G、10G 及電廠走行線和電廠內部的道岔、信號機（圖1 虛線框內線路）設信號樓一套，獨立的聯鎖系統，獨立的控制臺。其余的站場設獨立的信號樓、獨立的聯鎖系統和獨立的信號控制臺。在站場周圍環境受限的下，香爐山站與電廠站分場控制的隔開采用渡線道岔的形式。兩站之間設場間聯系電路。香爐山站和電廠站在站名上是站間關系，在控制方式和控制電路實質上是場間關系。

2.4 方案確定

由于管理體制和產權的原因，一套聯鎖分區控制方案未能實現，最終業主審查確定采用分站聯鎖方案。

3 三段式跨站場聯設計

3.1 兩站區域劃分

新建新港鐵路香爐山站與既有陽邏電廠工業站同場分為兩站，其中6 道、8 道、10 道、12 道、聯鎖道岔14#、16#、18#、44#、46#、48#、機務折返段、卸煤線及東牽出線獨立設置一套聯鎖設備，由陽邏電廠工業站控制，如圖1 虛線框內所示。其余由新港鐵路香爐山站負責。這就涉及到6 ～12 道對黃州方面的接車進路及對灄口方面的接發車進路，需經過兩站兩段聯鎖條件進路切換；14 道對黃州方面的接發列車進路則需經過兩站三段聯鎖進路的切換。如圖1 所示。

3.2 兩站信號設備情況

3.2.1 香爐山站

武漢新港鐵路工程為貨運鐵路，設計最高速度120 km/h，股道有效長為1 050 m，目前新港鐵路灄口至香爐山段工程施工設計信號方案為：全線采用TDCS 列車調度指揮系統，各站設TDCS3.0分機。全線列控設備采用通用式機車信號+運控器（LKJ）控車，列控等級為CTCS-0 級。香爐山站設有獨立的計算機聯鎖系統。

3.2.2 陽邏電廠工業站

陽邏電廠工業站為地方站，設有獨立的計算機聯鎖系統，信號集中監測系統不納入國鐵監測網絡。對灄口方面有接發列車作業，對黃州方向有接車進路，其余為調車作業，與香爐山站間信號聯系電路按場間聯系電路處理。

3.3 三段式跨站場聯方案

3.3.1 三段式雙切換特殊場聯電路

香爐山站與陽邏電廠工業站一場兩站實現跨線列車的運行，進行兩次聯鎖條件的切換，此種方式未曾遇見（例如：X14 跨越電廠站上行咽喉向黃州方向發車）。現有的信號規范與設計經驗沒有可借鑒的成熟方案。為實現兩站之間跨線列車的安全、可靠運行，信號需要針對本站特殊的跨線行車方式設計以下方案：14 道對黃州方面接發列車的特殊場聯電路。

3.3.2 場間渡線道岔的雙控

由于陽邏電廠工業站和香爐山站為兩套獨立聯鎖系統，跨線列車進路中段將通過20/22、34/36 渡線道岔橫跨電廠站聯鎖區域。跨線進路需兩套獨立聯鎖系統共同協作完成。由于陽邏電廠工業站目前處于施工圖審查待批，而香爐山站已經過審批需盡快投入使用，且根據相關規范的規定，渡線道岔應劃歸一方控制，并鎖在將兩聯鎖區隔開的定位位置進行防護，扳動道岔必須得到對方同意。本次設計考慮將涉及跨場進路的渡線道岔主控權均納入香爐山站聯鎖控制。22DG、34DG 納入陽邏電廠工業站聯鎖控制，20DG、36DG 納入香爐山站聯鎖控制。以實現對渡線道岔的雙控。為保證兩站的行車作業安全，20/22、34/36 渡線道岔平時保持在定位狀態，將兩站隔開，作業互不干擾，保證各自股道利用率及靈活性。

平時渡線道岔處于定位狀態，34/36 渡線道岔設同意動岔電路，香爐山站將34/36 道岔轉換至反位時，必須取得陽邏電廠工業站的同意。陽邏電廠工業站設34/36 同意動岔按鈕，只有在34/36 道岔在解鎖狀態時，陽邏電廠工業站同意動岔按鈕方可按下。在34/36 道岔已經向反位啟動或者已經轉換到反位后，禁止陽邏電廠工業站取消同意。34/36道岔反位使用完畢，需由香爐山站及時恢復定位。陽邏電廠工業站同意動岔后，不得再辦理經34/36定位的進路。本場聯電路中使用岔封功能，岔封后，不能辦理經岔封道岔的進路。陽邏電廠工業站設34/36 道岔同意岔封按鈕，當現場要對34/36 道岔進行檢修作業時，需由陽邏電廠工業站值班員按下34/36 同意岔封按鈕，該按鈕按下需檢查34/36道岔在解鎖狀態。香爐山站得到陽邏電廠工業站的“同意岔封”條件后，方可辦理34/36 道岔的岔封。道岔被岔封后兩站均不能再辦理經34/36 道岔的進路。20/22 道岔同理，此處不再贅述。

3.3.3 三段進路控顯連續性

14 道對黃州方面接發車需三段接車進路，分別由香爐山站和陽邏電廠工業站的聯鎖完成。為保證跨線進路的連續性，渡線道岔軌道區段的鎖閉及占用等狀態信息需在兩站的控顯終端上同時顯示。

3.3.4 三區域進路虛擬信號機協助辦理

1）虛擬信號機的設置

為實現兩站跨線進路的辦理，需要在20/22、34/36 渡線絕緣處設置SL2 及XL4 虛擬信號機，歸屬陽邏電廠工業站聯鎖控制。在20/22、34/36 渡線絕緣處設置SL4 及XL2 虛擬信號機，歸屬香爐山站聯鎖控制。虛擬信號機，即室外實際不存在的信號機機構，通過軟件在計算機聯鎖系統中實現邏輯控制。如圖2 所示。

圖2 虛擬信號機布置圖Fig.2 Virtual signal arrangement

2）三區域進路辦理聯鎖條件的控制

經20/22、34/36 道岔定位的進路，由各站單獨辦理；經20/22、34/36 道岔反位的進路，需由兩站分三段辦理。使用選路方式，先由電廠站將20/22、34/36 道岔操作權交于香爐山站，由香爐山站單操道岔，使20/22、34/36 道岔轉到反位，之后兩站分段辦理進路。在辦理跨站進路時，陽邏電廠需先交20/22、34/36 道岔控制權與香爐山站。例如辦理由黃州方面經20/22、34/36 道岔反位的接車至14G 的進路，由遠至近先由香爐山站辦理SL4LA為始端，X14LA 為終端的接車進路，該段接車進路鎖閉，SL4 虛擬信號機開放，點燈條件送給陽邏電廠工業站；其次陽邏電廠工業站辦理以SL2LA 為始端，XL4LA 為終端的接車進路，該段接車進路鎖閉，SL2 虛擬信號機開放，點燈條件送給香爐山站；最后香爐山站辦理由SLA 為始端、XL2LA 為終端的接車進路，該段接車進路鎖閉，S 根據SL2開放條件開放信號。反之，14G 向S 口發車時，由遠至近香爐山站按壓XL2LA、SLA，該段發車進路鎖閉，XL2 虛擬信號機開放，點燈條件提供給陽邏電廠工業站；其次陽邏電廠工業站按壓XL4LA、SL2LA，該段發車進路鎖閉，XL4 虛擬信號機開放，點燈條件提供給香爐山站；最后香爐山站按壓X14LA、SL4LA，該段發車進路鎖閉，X14 根據XL4 提供的離去、運行方向開放條件開放信號。其他三段式跨站進路相似，不再贅述。

同理，在辦理兩段跨站進路時，陽邏電廠亦需先交出20/22、34/36 道岔控制權與香爐山站。如辦理由黃州方面經20/22 道岔反位的接車至6G 的進路，先由陽邏電廠站辦理SL2LA 為始端，X6LA為終端的接車進路，該段接車進路鎖閉，SL2 虛擬信號機開放，點燈條件送給香爐山站；然后香爐山站辦理由SLA 為始端、XL2LA 為終端的接車進路，該段接車進路鎖閉，S 根據SL2 開放條件開放信號。其他兩段式跨站進路相似，不再贅述。

在辦理經20/22 或34/36 反位的調車進路，如辦理D22 至D28 的調車進路時，陽邏電廠需先交20/22 或34/36 道岔控制權與香爐山站。然后由陽邏電廠工業站先按壓SL2DA、D26A，選出該段調車進路并鎖閉，虛擬信號SL2 開放，點燈條件傳送給香爐山站。然后香爐山站按壓D22A、XL2DA，選出該段調車進路并鎖閉，D22 信號開放。其他經20/22 或34/36 反位調車進路類似，不再贅述。

香爐山站辦理以SL4LA 為始端的列車進路解鎖需檢查前段進路已解鎖，若XL4ZCJ 落下，該進路不得以任何方式解鎖。陽邏電廠工業站辦理以SL2LA 為始端的列車進路解鎖同樣需檢查前段進路已解鎖，若XL2ZCJ 落下，該進路不得以任何方式解鎖。香爐山站與陽邏電廠工業站20/22 道岔分界互傳場聯條件如圖3、4 所示。34/36 道岔分界場聯條件同20/22 道岔，不再贅述。

圖3 20/22陽邏電廠工業站送至香爐山站聯鎖條件Fig.3 20/22 interlocking conditions from the industrial station of Yangluo Power Plant to Xianglushan Railway Station

3）三區域進路信號的顯示

S 接車至14G，末段虛擬信號SL4 開放，信號點燈條件送給陽邏電廠站聯鎖，用于接車進路的信號開放；中段虛擬信號SL2 開放，點燈條件送給香爐山站聯鎖，用于接車進路的S 信號點燈開放。14G 往S 口發車，末段虛擬信號XL2 開放，進路方向和離去條件送給陽邏電廠站聯鎖，用于發車進路的發車進路表示器和點燈；中段虛擬信號XL4開放，進路方向和離去條件再返送給香爐山站聯鎖，用于發車進路的出站信號機點燈和發車進路表示器點燈，X14 點燈。X14 點L/LU/U 分別代表前方有3 個及以上閉塞分區空閑/兩個及以上閉塞分區空閑/1 個及以上閉塞分區空閑，發車進路表示器顯示運行方向。虛擬信號開放后，允許辦理取消或解鎖進路操作，需要由近至遠分段取消或解鎖。允許解鎖聯鎖條件中設置了區段人工解鎖功能。其他三段式跨站進路信號顯示相似，不再贅述。本工程通過依次傳遞引導信號聯鎖條件，實現 S、SF 的跨場引導進路。如在14G 引導接車進路中，香爐山站SL4 虛擬信號中的引導條件傳送給陽邏電廠站聯鎖，其次陽邏電廠站SL2 虛擬信號中的引導條件傳送給香爐山站聯鎖，最后香爐山站S/SF 開放跨站引導信號。

圖4 20/22香爐山送至陽邏電廠工業站聯鎖條件Fig.4 20/22 interlocking conditions from Xianglushan Railway Station to the industrial station of Yangluo Power Plant

辦理垮場引導總鎖閉方式引導接車時，由人工確認保證道岔位置和敵對進路，由陽邏電廠站引導總鎖閉條件傳遞給香爐山站聯鎖，點亮控顯表示燈，香爐山站再辦理引導總鎖閉，S/SF 開放跨場引導信號。

4）三區域進路辦理增加SJ 條件的重要性

其中增加22SJ 條件是由于20/22 雙動道岔統一由香爐山站控制，但進路的分界在雙動道岔中間，陽邏電廠站20/22 道岔進路鎖閉后，香爐山站無法得知陽邏電廠站進路是否鎖閉。當陽邏電廠20/22道岔進路鎖閉后，香爐山站依然可以將20/22 道岔扳動。存在安全風險。為避免該安全問題出現，陽邏電廠工業站驅動22 道岔鎖閉繼電器，同時將條件送給香爐山站，香爐山站在操作轉動20/22 道岔時，除檢查20/22 同意動岔繼電器外還需檢查22道岔鎖閉繼電器。即將22 道岔鎖閉繼電器的條件串入20/22 的一啟動電路中。如圖5 所示。

圖5 陽邏電廠工業站22道岔鎖閉條件送至香爐山站聯鎖條件Fig.5 Locking conditions of Switch 22 in the industrial station of Yangluo Power Plant are sent to the interlocking conditions of Xianglushan Railway Station

4 結束語

通過以上聯鎖方案的設計，實現一場兩站在兩套獨立聯鎖系統下對跨線進路分三段辦理的作業和進路解鎖，也實現了引導信號和引導總鎖閉的作業需求，滿足新老站交替建設的特殊作業需求。

在實際工程的應用中，往往存在建設運營各方需求的差異及設備控制方式的不同導致特殊場聯的設計方案的不同。需根據工程實際情況，在滿足安全及運輸要求的條件下，設計聯系電路。