信號突變對朔黃鐵路重載列車的影響及控制措施分析

馬睿杰

（國能運(yùn)輸技術(shù)研究院,北京100089）

1 概述

朔黃鐵路線路自西向東,海拔高度差達(dá)1527 m,重車方向限制坡度為4‰,空車方向限制坡度為12‰,最小曲線半徑400 m ,特別是西段,橋隧相連,小半徑曲線多,線路環(huán)境復(fù)雜。若列車在西段運(yùn)行中特別是進(jìn)出站運(yùn)行時(shí)發(fā)生信號突變,極易引發(fā)列車緊急制動,極大的影響朔黃線的安全生產(chǎn)。

2019 年1 月1 日-6 月23 日朔黃鐵路共發(fā)生信號突變問題33 件,造成列車非正常問題共計(jì)42 件。其中,進(jìn)出站信號機(jī)問題14 件,分別為上行東冶進(jìn)站,上行小覺進(jìn)站,上行三汲進(jìn)站,上行博野進(jìn)站,上行博野出站,上行肅寧北進(jìn)路,上行李天木出站,上行北港農(nóng)場進(jìn)站；下行萬家碼頭出站,下行黃驊東進(jìn)站,下行東大沽出站,下行行別營出站,下行太師莊出站,下行神池南進(jìn)站。共引起非正常行車23 件。其中,6 月20 日博野出站信號突變引起兩萬噸列車起非常。

區(qū)間信號機(jī)問題19 件。引起非正常行車19 件（放風(fēng)1 件、常用2 件、卸載1 件、停車15 件）。

2 朔黃鐵路信號正常情況下LKJ 對列車的控制模式

2.1 列車在固定列車在固定模式限速下運(yùn)行控制

列車在固定模式下運(yùn)行,按固定模式限速值+5km/h 確定常用固定模式限速值,按固定模式限速值+8km/h 確定緊急固定模式限速值；對于側(cè)向道岔和臨時(shí)施工慢行引起的列車限速,按固定模式限速值+3km/h 確定常用固定模式限速值,按固定模式限速值+5km/h 確定緊急固定模式限速值；監(jiān)控語音提示、解除機(jī)車牽引動力和實(shí)施制動的制動時(shí)機(jī)設(shè)置。

常用固定模式限速值- 實(shí)際速度值≤6km/h 時(shí),語音報(bào)警。

常用固定模式限速值- 實(shí)際速度值≤2km/h 時(shí), 解除牽引力。

常用固定模式限速值- 實(shí)際速度值=0km/h 時(shí),實(shí)施常用制動控制。

緊急固定模式限速值- 實(shí)際速度值=0km/h 時(shí),實(shí)施緊急制動控制。

2.2 列車在減速信號下的控制模式

列車在減速信號或減速地點(diǎn)前,監(jiān)控語音提示、解除機(jī)車牽引動力和實(shí)施制動的制動時(shí)機(jī)設(shè)置。

常用計(jì)算模式限速值- 實(shí)際速度值≤5km/h 時(shí),語音提示報(bào)警。

常用計(jì)算模式限速值- 實(shí)際速度值≤1km/h 時(shí),解除機(jī)車牽引力,實(shí)施卸載。

常用固定模式限速值- 實(shí)際速度值≤0km/h 時(shí),實(shí)施常用制動控制。

緊急固定模式限速值- 實(shí)際速度值≤0km/h 時(shí),實(shí)施緊急制動控制。

2.3 列車在停車制動下的控制模式

列車在停車的制動模式曲線下,監(jiān)控語音提示、解除機(jī)車牽引力和實(shí)施制動的制動時(shí)機(jī)設(shè)置。

常用模式限速值- 實(shí)際速度值≤5km/h 時(shí),語音提示報(bào)警。

常用模式限速值- 實(shí)際速度值≤1km/h 時(shí),解除機(jī)車牽引力,實(shí)施卸載。

常用模式限速值- 實(shí)際速度值≤0km/h 時(shí),實(shí)施常用制動控制。

緊急計(jì)算模式限速值- 實(shí)際速度值≤0km/h 時(shí),實(shí)施緊急制動控制。

3 朔黃鐵路通過信號機(jī)產(chǎn)生“信號突變”的控制模式

3.1 朔黃“信號突變”進(jìn)入條件。

（1）具備常用制動的機(jī)車,啟用此功能。

（2）全自閉區(qū)間信號機(jī),啟用此功能。

（3）全自閉進(jìn)站、出站、進(jìn)出站信號機(jī),不啟用此功能。（4）速度＞0,啟用此功能。

（5）綠燈變紅黃燈,啟用此功能。

（6）綠燈變滅燈,啟用此功能。

（7）綠黃燈變紅黃燈,啟用此功能。

（8）綠黃燈變滅燈,啟用此功能。

（9）黃2 燈變紅黃燈,啟用此功能。

（10）黃2 燈變滅燈,啟用此功能。

（11）黃燈變白燈,不啟用此功能,直接吃距離。

（12）黃燈變滅燈,不啟用此功能,直接吃距離。

（13）雙黃燈變白燈,不啟用此功能,直接吃距離。

（14）雙黃燈變滅燈,不啟用此功能,直接吃距離。

（15）雙黃燈變紅黃燈,不啟用此功能。

3.2 朔黃“信號突變”控制方式

（1）限速降至0,輸出常用制動,減壓量為100kPa,不輸出緊急制動。

（2）未越過當(dāng)前信號機(jī),停車后限速不上抬仍然為0,人工緩解,終止本次信號突變,限速仍然為0。

（3）越過當(dāng)前信號機(jī),限速仍為0,停車后限速上抬至前方信號機(jī)閉口,人工緩解,終止本次信號突變；同一架信號機(jī),可多次啟用信號突變。

4 信號突變引起的問題后果分析

4.1 通過信號機(jī)信號突變引發(fā)列車常用動作

案例1：18598 次列車運(yùn)行至西柏坡第二離去機(jī)車信號接收綠燈,23 時(shí)50 分47 秒運(yùn)行至距該信號機(jī)180m 處,速度為69km/h 時(shí)機(jī)車信號綠掉白,1 秒后接收綠燈恢復(fù)正常,后運(yùn)行至古月至西柏坡間2258#通過信號機(jī)機(jī)車信號接收綠燈,23 時(shí)52分03 秒運(yùn)行至距該信號機(jī)888m 處,速度為58km/h 時(shí)機(jī)車信號由綠燈變?yōu)榧t黃燈,1 秒后常用動作,實(shí)速58km/h,限速58km/h,停于距該信號機(jī)125m（即225.589km）處。

在該案例中由于通過信號機(jī)信號突變造成了列車常用動作。在區(qū)間運(yùn)行中,列車控制采取“朔黃信號突變”模式,即列車運(yùn)行過程中信號突變,LKJ 運(yùn)行控制中列車運(yùn)行曲線撞上監(jiān)控運(yùn)行曲線時(shí)輸出常用動作。

4.2 進(jìn)出站信號機(jī)信號突變造成列車緊急制動

案例2：:28662 次列車,博野出站機(jī)車信號接收綠燈,12 時(shí)18 分30 秒運(yùn)行至距該信號機(jī)236m 處,速度為63km/h 機(jī)車信號由綠燈變?yōu)榧t黃燈,同一秒自停動作放風(fēng),實(shí)速63km/h,限速41km/h,3 秒后手柄回零,13 秒（即12 時(shí)18 分46 秒）后機(jī)車信號接收綠燈,停于越過該信號機(jī)257m（即373.362km）處,12 時(shí)19 分16 秒停,停車后分解為萬噸。該案例中由于出站信號機(jī)突變造成了列車緊急制動。列車運(yùn)行通過進(jìn)出站信號機(jī)時(shí),列車控制采取正常控制模式,而非“朔黃信號突變”模式,即列車運(yùn)行過程中遇進(jìn)出站信號機(jī)發(fā)生突變,LKJ 運(yùn)行控制中列車運(yùn)行曲線撞上監(jiān)控運(yùn)行曲線時(shí)輸出緊急動作。為模擬進(jìn)出站信號突變的危害,現(xiàn)選取特定地段對2 萬噸列車信號突變進(jìn)行了模擬仿真,以寧武西進(jìn)站14.500km 處信號突變引發(fā)緊急制動為例。

由上述模擬可知,2 萬噸列車運(yùn)行至距寧武西進(jìn)站信號機(jī)315m 處時(shí),整列處于6.3‰轉(zhuǎn)7.3‰下坡道。此時(shí)發(fā)生進(jìn)站信號機(jī)突變,列車速度63km/h 時(shí)觸發(fā)緊急制動,走行768m 停車。最大拉鉤力187kN,發(fā)生在79 位；最大壓鉤力1957kN,發(fā)生在126位,122-129 位壓鉤力超過1950kN。

通過對朔黃線關(guān)鍵地段進(jìn)站信號機(jī)突變進(jìn)行模擬,引發(fā)2萬噸列車緊急制動。從模擬仿真結(jié)果可以得出,當(dāng)列車整列處于不同的坡度上,信號突變會造成極大壓鉤力。若在2 萬噸列車實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生信號突變引發(fā)緊急制動,極易造成斷鉤,甚至引發(fā)列車脫軌；因此進(jìn)出站信號機(jī)突變對重載列車、特別是兩萬噸列車的安全風(fēng)險(xiǎn)極大。

4.3 信號突變對列車運(yùn)行組織造成干擾

列車運(yùn)行中遇信號突變問題發(fā)生時(shí),會造成停車、分解甚至救援,嚴(yán)重影響朔黃鐵路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對調(diào)度指揮、車站接發(fā)列車、機(jī)務(wù)行車、信號設(shè)備維護(hù)等均會造成較大影響。特別是2 萬噸列車停在區(qū)間無法繼續(xù)運(yùn)行時(shí),列車在區(qū)間就地分解為兩個(gè)萬噸列車?yán)^續(xù)運(yùn)行。列車分解作業(yè)的時(shí)間、后續(xù)列車的追蹤間隔等均會對朔黃鐵路干線造成大的干擾,嚴(yán)重影響運(yùn)輸效率。

5 預(yù)防信號突變措施建議

5.1 機(jī)車乘務(wù)員出乘前必須充分休息,嚴(yán)禁飲酒；擔(dān)當(dāng)夜班乘務(wù)工作的還要執(zhí)行強(qiáng)制休息制度,臥床休息不少于四小時(shí)。出勤時(shí)要認(rèn)真閱讀并抄寫行車命令和運(yùn)行揭示,開好出勤小組會,明確所擔(dān)當(dāng)?shù)慕宦泛妥⒁馐马?xiàng),掌握行車辦法,機(jī)車調(diào)度員要有重點(diǎn)的把關(guān)試問。出段前要認(rèn)真檢查機(jī)車狀態(tài),各主要部件和設(shè)備必須符合規(guī)定；掛車后需掌握列車編組情況,認(rèn)真試驗(yàn)列車制動效能和制動后排風(fēng)時(shí)間。將充、排風(fēng)時(shí)間記入手帳。

5.2 機(jī)車“五項(xiàng)設(shè)備”（機(jī)車信號、列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置、列車無線調(diào)度通信設(shè)備、列尾裝置、調(diào)車監(jiān)控裝置）必須作用良好,設(shè)備作用不良,嚴(yán)禁出庫牽引列車。運(yùn)行中嚴(yán)禁關(guān)機(jī),嚴(yán)禁違章操作。

5.3 開車后按規(guī)定進(jìn)行低速試閘,掌握列車制動管貫通情況,制動力大小和充、排風(fēng)時(shí)間是否正常,遇有異常情況要果斷采取停車措施。在顯示停車信號機(jī)前,必須施行有效制動,嚴(yán)禁盲目臆測等信號變更。站內(nèi)停車必須保壓停車,未得到值班員準(zhǔn)許不得緩解列車制動或擅自動車。

5.4 運(yùn)行中嚴(yán)格遵守列車運(yùn)行圖規(guī)定的運(yùn)行時(shí)刻,各項(xiàng)容許和限制速度,嚴(yán)禁超速運(yùn)行；嚴(yán)格執(zhí)行徹底瞭望、確認(rèn)信號、高聲呼喚的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，按信號顯示運(yùn)行。

5.5 遇天氣不良，瞭望信號困難時(shí)要認(rèn)真執(zhí)行天氣不良行車安全措施；遇有進(jìn)站、出站、進(jìn)路、通過和預(yù)告信號燈光熄滅、顯示不明或顯示不正確時(shí)均視為停車信號,必須采取停車措施（嚴(yán)格執(zhí)行《技規(guī)》251 條和《行規(guī)》79 條）,嚴(yán)禁盲目臆測行車。

結(jié)束語

綜上所述,通過不斷優(yōu)化重載列車應(yīng)對信號突變管理及操縱方案,總結(jié)出一套切實(shí)有效的精細(xì)化管理及應(yīng)急辦法,2020年上半年信號突變引發(fā)的問題較以往大幅減少,保證了重載列車的安全運(yùn)行,提升了運(yùn)輸效率。