進(jìn)站信號(hào)機(jī)顯示及區(qū)間三接近編碼電路的分析與改進(jìn)

趙 陽，馬衍明

（1.中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司濟(jì)南設(shè)計(jì)院，濟(jì)南 250022；2.中國(guó)鐵路濟(jì)南局集團(tuán)公司工電檢測(cè)所，濟(jì)南 250022）

普速鐵路列控系統(tǒng)一般采用CTCS-0級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，由通用機(jī)車信號(hào)和運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置構(gòu)成[1]。列車司機(jī)通過觀察地面信號(hào)機(jī)顯示及駕駛室內(nèi)機(jī)車信號(hào)顯示來駕駛列車安全平穩(wěn)地運(yùn)行。隨著近幾年鐵路建設(shè)的快速發(fā)展，鐵路的行車速度及行車密度也在不斷地提高，對(duì)信號(hào)設(shè)備的安全性要求也在不斷增強(qiáng)，當(dāng)線路上地面信號(hào)顯示與車載機(jī)車信號(hào)顯示不同或存在地面信號(hào)顯示升級(jí)問題時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響鐵路的行車安全，進(jìn)而影響鐵路運(yùn)輸組織、制約行車效率[2]。

1 問題分析

京滬線黨家莊站XB、S進(jìn)站信號(hào)機(jī)防護(hù)“直進(jìn)彎出”進(jìn)路時(shí)，側(cè)向經(jīng)38號(hào)大號(hào)碼道岔（2#、51#），其他道岔直向，進(jìn)站信號(hào)機(jī)顯示LU，其區(qū)間三接近軌道區(qū)段發(fā)送LU碼。XB、S進(jìn)站信號(hào)機(jī)顯示及其區(qū)間三接近軌道區(qū)段發(fā)碼與現(xiàn)有信號(hào)顯示要求及機(jī)車信號(hào)發(fā)碼規(guī)定不符，如圖1、2所示。

經(jīng)查找相關(guān)檔案資料，2003年京滬線提速改造工程時(shí)黨家莊站拉入38號(hào)大號(hào)碼道岔（2#、51#），該區(qū)段當(dāng)時(shí)為四信息三顯示自動(dòng)閉塞，針對(duì)這一實(shí)際情況，濟(jì)南局總工室對(duì)XB、S進(jìn)站信號(hào)機(jī)顯示和XB、S口區(qū)間三接近發(fā)碼定義向原鐵道部進(jìn)行了報(bào)批。根據(jù)批復(fù)意見：京滬線黨家莊站XB、S進(jìn)站信號(hào)機(jī)防護(hù)“直進(jìn)彎出”進(jìn)路（側(cè)出經(jīng)38號(hào)道岔側(cè)向，其他道岔直向）時(shí)顯示LU，區(qū)間三接近軌道區(qū)段發(fā)LU碼。同時(shí)，在報(bào)批函中也明確“根據(jù)《機(jī)車信號(hào)信息定義及分配》（TB/T 3060-2002）改造后本通知規(guī)定的區(qū)間、站內(nèi)發(fā)碼信息同時(shí)廢止。該函為對(duì)LU顯示和機(jī)車信號(hào)低頻信息臨時(shí)定義，不應(yīng)該永久執(zhí)行。”

2005年京滬線電氣化工程和2009年京滬高鐵引入濟(jì)南樞紐相關(guān)工程延續(xù)了該信號(hào)顯示和軌道區(qū)段發(fā)碼。由于歷史遺留原因，XB、S進(jìn)站信號(hào)機(jī)顯示及區(qū)間三接近軌道區(qū)段發(fā)碼一直沿用至今。

地面信號(hào)顯示及機(jī)車信號(hào)信息最新定義在《鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10007-2017）、《機(jī)車信號(hào)信息定義及分配》（TB/T 3060-2016）和《鐵路技術(shù)管理規(guī)程 普速鐵路部分》（TG/01-2014）中都有非常明確的定義及描述。下面結(jié)合黨家莊車站信號(hào)平面布置（如圖1所示），對(duì)黨家莊站XB進(jìn)站信號(hào)機(jī)顯示及XB口區(qū)間三接近軌道區(qū)段發(fā)碼電路存在的問題進(jìn)行分析。

圖1 黨家莊站信號(hào)平面布置（局部）Fig.1 Signal layout of Dangjiazhuang Station (partial)

1.1 信號(hào)顯示

根據(jù)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程 普速鐵路部分》（TG/01-2014）第415條針對(duì)四顯示自動(dòng)閉塞區(qū)段進(jìn)站信號(hào)機(jī)LU顯示的定義，XB進(jìn)站信號(hào)機(jī)點(diǎn)LU燈需同時(shí)滿足2個(gè)條件：1）列車經(jīng)道岔直向進(jìn)入站內(nèi)；2）XI出站信號(hào)機(jī)開放經(jīng)道岔直向位置的發(fā)車進(jìn)路[3]。因XI出站信號(hào)機(jī)只有經(jīng)道岔側(cè)向的發(fā)車進(jìn)路，因此XB進(jìn)站信號(hào)機(jī)不滿足點(diǎn)LU燈的條件。

《鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10007-2017）第3.3.5條及條文解釋針對(duì)同方向相鄰兩架信號(hào)機(jī)的信號(hào)顯示也做了明確說明，“當(dāng)前架信號(hào)機(jī)開通直向進(jìn)路，后架信號(hào)機(jī)開通側(cè)向進(jìn)路時(shí)，正常情況下前架信號(hào)機(jī)應(yīng)顯示一個(gè)黃色燈光”[4]。以“黃燈”指示“直進(jìn)彎出”，主要在于普速鐵路信號(hào)顯示是一種速差制信號(hào)，信號(hào)顯示還有對(duì)機(jī)車速度的要求，LU顯示指示的進(jìn)路始端速度高于U顯示，警惕含義不強(qiáng)，若列車以XB進(jìn)站信號(hào)機(jī)LU指示的始端速度進(jìn)站，運(yùn)行至XI出站信號(hào)機(jī)前，列車很難保證速度降到道岔側(cè)向要求的限速值，會(huì)影響行車安全。

因此，根據(jù)現(xiàn)行《鐵路技術(shù)管理規(guī)程 普速鐵路部分》（TG/01-2014）及《鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10007-2017）的要求：黨家莊站XB進(jìn)站信號(hào)機(jī)防護(hù)“直進(jìn)彎出”進(jìn)路時(shí)，進(jìn)站信號(hào)機(jī)應(yīng)顯示“黃燈”。

1.2 機(jī)車信號(hào)

由XB口“直進(jìn)彎出”時(shí)，區(qū)間三接近的軌道區(qū)段發(fā)碼與XI出站信號(hào)的發(fā)車進(jìn)路有關(guān)，XI出站的發(fā)車進(jìn)路既有經(jīng)38號(hào)大號(hào)碼道岔（2#）的側(cè)向進(jìn)路，又有經(jīng)小于18號(hào)道岔側(cè)向的發(fā)車進(jìn)路。

根據(jù)《機(jī)車信號(hào)信息定義及分配》（TB/T 3060-2016）針對(duì)UUS和U2S碼的規(guī)定：若車站排列了經(jīng)38號(hào)大號(hào)碼道岔的側(cè)向發(fā)車進(jìn)路，同時(shí)次一架信號(hào)機(jī)開放，則XBJM正線電碼化發(fā)送UUS碼，區(qū)間三接近的軌道區(qū)段相應(yīng)發(fā)送U2S碼，預(yù)告列車接近的地面信號(hào)機(jī)所防護(hù)區(qū)段開通發(fā)送“UUS”碼的進(jìn)路。

若車站排列了經(jīng)10/12#道岔反位的側(cè)向發(fā)車進(jìn)路（道岔均小于18號(hào)）或車站排列經(jīng)38號(hào)大號(hào)碼道岔的側(cè)向發(fā)車進(jìn)路，但次一架信號(hào)機(jī)關(guān)閉，則XBJM正線電碼化滿足UU碼條件，不滿足UUS發(fā)碼條件，區(qū)間三接近的軌道區(qū)段應(yīng)發(fā)送U2碼，預(yù)告列車接近的地面信號(hào)機(jī)所防護(hù)區(qū)段開通發(fā)送“UU碼”的進(jìn)路。

因此，根據(jù)《機(jī)車信號(hào)信息定義及分配》（TB/T 3060-2016）的規(guī)定：XB進(jìn)站信號(hào)機(jī)防護(hù)“直進(jìn)彎出”進(jìn)路（彎出經(jīng)18號(hào)及以上道岔側(cè)向,其他道岔直向）時(shí)，正線接車進(jìn)路電碼化XBJM發(fā)送UUS碼或UU碼，XB口區(qū)間三接近軌道區(qū)段相應(yīng)發(fā)U2S碼或U2碼。

2 電路處理

2.1 進(jìn)站信號(hào)機(jī)XB點(diǎn)燈電路修改

既有黨家莊計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖排列XB口直股接車并經(jīng)2/4#道岔定位的“直進(jìn)彎出”通過進(jìn)路時(shí)，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖驅(qū)動(dòng)LUXJ吸起，進(jìn)站信號(hào)機(jī)點(diǎn)LU燈。按照現(xiàn)行信號(hào)顯示規(guī)定，XB進(jìn)站口“直進(jìn)彎出”通過進(jìn)路時(shí)，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖應(yīng)取消驅(qū)動(dòng)LUXJ，以“黃燈”指示“直進(jìn)彎出”，以便列車運(yùn)行至XI出站信號(hào)機(jī)前能夠減速到規(guī)定的道岔側(cè)向限速值。

2.2 XB口區(qū)間三接近軌道區(qū)段電路修改

當(dāng)該站辦理列車由XB直股接車,并向下行方向發(fā)車的進(jìn)路，有兩種發(fā)車進(jìn)路有可能：1）辦理列車經(jīng)2/4#道岔定位向SN口的發(fā)車進(jìn)路，列車正方向行車。該進(jìn)路列車經(jīng)過2/4#道岔側(cè)向（2#為38號(hào)道岔）。2）辦理列車經(jīng)10/12#道岔側(cè)向（10#、12#均為12號(hào)道岔）向S口的發(fā)車進(jìn)路，列車反方向行車，按大區(qū)間運(yùn)行。該進(jìn)路中列車未經(jīng)18號(hào)及以上道岔側(cè)向位置進(jìn)路。

對(duì)既有XB口區(qū)間三接近軌道區(qū)段編碼電路進(jìn)行分析，如圖2所示，當(dāng)XI出站信號(hào)機(jī)開放后，(XI)LXJ2F吸起，說明計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖排列了由IG的發(fā)車進(jìn)路。具體是向上海方面SN口的發(fā)車進(jìn)路，還是向S口的發(fā)車進(jìn)路，需增加相應(yīng)條件加以判斷，進(jìn)而區(qū)分機(jī)車信號(hào)碼序狀態(tài)。既有XBJM正線接車電碼化編碼電路中為區(qū)分XI出站信號(hào)機(jī)開放后，列車是否經(jīng)18號(hào)及以上道岔側(cè)向位置，設(shè)置了XIUUSJ,其既有電路原理如圖3所示。根據(jù)其原理分析，若進(jìn)路中2/4DBJ吸起、10/12DBJ吸起，則XIUUSJ吸起，此時(shí)若(XI)LXJ2F吸起，表明車站值班員辦理的是經(jīng)18號(hào)及以上道岔側(cè)向位置向SN口的發(fā)車進(jìn)路；若XIUUJ落下，此時(shí)(XI)LXJ2F吸起，表明辦理的是經(jīng)10/12#道岔反位向S口的發(fā)車進(jìn)路。因此，區(qū)間三接近軌道區(qū)段編碼電路中這2種進(jìn)路可以利用既有XIUUJ勵(lì)磁狀態(tài)進(jìn)行修改加以區(qū)分，修改后的XB口三接近編碼電路如圖4所示，當(dāng)(XI)LXJ2F吸起，若XIUUSJ吸起，則三接近發(fā)碼設(shè)備發(fā)送U2S碼；若XIUUJ落下，則三接近軌道區(qū)段發(fā)碼設(shè)備發(fā)送U2碼。

圖2 既有XB口三接近編碼電路Fig.2 The existing third approach section coding circuit diagram at XB entrance

圖3 既有XIUUJ電路原理Fig.3 The existing XIUUJ circuit schematics

圖4 修改后XB口三接近編碼電路Fig.4 The third approach section coding circuit schematics at XB entrance after modification

根據(jù)既有XIUUSJ電路原理及修改后的區(qū)間三接近軌道區(qū)段編碼電路可知，只要該站辦理的是經(jīng)2/4#道岔定位向SN口的發(fā)車進(jìn)路，XIUUSJ吸起后區(qū)間三接近軌道區(qū)段均發(fā)送U2S碼。若維持XIUUSJ既有電路原理不變，仍存在信號(hào)顯示升級(jí)問題。《機(jī)車信號(hào)信息定義及分配》（TB/T 3060-2016）針對(duì)“UUS碼”的定義如下：“表示列車接近的地面信號(hào)機(jī)開放經(jīng)18號(hào)及以上道岔側(cè)向位置進(jìn)路，且次一架信號(hào)機(jī)開通直向進(jìn)路或開放經(jīng)18號(hào)及以上道岔側(cè)向位置進(jìn)路；或表示列車接近的地面信號(hào)機(jī)開放經(jīng)18號(hào)及以上道岔側(cè)向位置進(jìn)路，并開往站間無顯示聯(lián)系的區(qū)間。”[5]

信號(hào)顯示的含義是指示列車運(yùn)行方向和限制速度，表達(dá)了兩方面的內(nèi)容：本信號(hào)機(jī)防護(hù)進(jìn)路內(nèi)道岔開通的方向，次一架信號(hào)機(jī)的顯示狀態(tài)[6]。普速鐵路 UUS碼表示除了接近信號(hào)機(jī)開放外，下一架信號(hào)機(jī)也肯定是開放的[7]。根據(jù)《機(jī)車信號(hào)信息定義及分配》（TB/T 3060-2016）針對(duì)UUS碼的定義，XBJM電碼化發(fā)碼設(shè)備是否發(fā)送UUS碼還與次一架信號(hào)機(jī)顯示有聯(lián)系。機(jī)車信號(hào)若顯示UUS，列車須前后經(jīng)過兩段連續(xù)的進(jìn)路，第一段進(jìn)路內(nèi)的道岔必須為18號(hào)及以上道岔側(cè)向位置，第二段進(jìn)路內(nèi)的道岔必須為18號(hào)及以上道岔側(cè)向位置或道岔均為直向。第二段進(jìn)路內(nèi)道岔若存在小于18號(hào)道岔的，機(jī)車信號(hào)也不得顯示UUS。若車站辦理了經(jīng)2/4#道岔定位向上海方面SN口的發(fā)車進(jìn)路，列車經(jīng)18號(hào)道岔側(cè)向位置進(jìn)入?yún)^(qū)間下行線，列車正向行車。XBJM發(fā)碼設(shè)備發(fā)送UUS碼與其SN口區(qū)間X2LQ軌道區(qū)段占用、空閑狀態(tài)有關(guān)。如果該站區(qū)間X2LQG軌道區(qū)段顯示為有車占用狀態(tài)，即其軌道繼電器X2LQGJ落下，表明雖然車站辦理了經(jīng)18號(hào)道岔側(cè)向位置的發(fā)車進(jìn)路，但發(fā)車進(jìn)路上次一架信號(hào)機(jī)為關(guān)閉狀態(tài)，XI出站信號(hào)機(jī)防護(hù)開通UU碼的進(jìn)路，XBJM正線接車電碼化發(fā)送UU碼，XB口區(qū)間三接近軌道區(qū)段應(yīng)發(fā)送U2碼。若維持既有XIUUSJ驅(qū)動(dòng)原理，其區(qū)間三接近發(fā)碼設(shè)備發(fā)送的仍為U2S碼，與地面信息不符，從而引起機(jī)車信號(hào)顯示升級(jí)問題，影響行車安全和行車效率。因此，當(dāng)向區(qū)間正方向發(fā)車時(shí)，XIUUSJ勵(lì)磁電路中需對(duì)XI出站信號(hào)機(jī)的次一架信號(hào)機(jī)是否開放加以判斷，只有當(dāng)排列向SN口的發(fā)車進(jìn)路且區(qū)間X2LQG軌道區(qū)段的通過信號(hào)機(jī)開放后，XIUUJ才勵(lì)磁吸起。通過X2LQGJ狀態(tài)檢查X2LQG通過信號(hào)機(jī)是否開放，X2LQGJ吸起代表其通過信號(hào)機(jī)開放，X2LQGJ落下代表其通過信號(hào)機(jī)滅燈。修改后的XIUUJ勵(lì)磁電路原理如圖5所示。XIUUJ勵(lì)磁電路中增加X2LQGJ狀態(tài)檢查， 2/4DBJ吸起、10/12DBJ吸起、X2LQJ吸起,則XIUUJ吸起。

圖5 修改后XIUUJ電路原理Fig.5 XIUUJ circuit schematics after modification

按圖5修改后,辦理XB口“直進(jìn)彎出”（側(cè)出經(jīng)38號(hào)道岔側(cè)向，其他道岔直向）向SN口的通過進(jìn)路時(shí):

1）SN口區(qū)間X2LQG為空閑狀態(tài)，X2LQGJ吸起→XIUUJ吸起，表示列車由XB口“直進(jìn)彎出”時(shí)，XI出站信號(hào)機(jī)防護(hù)發(fā)送UUS碼的發(fā)車進(jìn)路, XBJM正線接車電碼化發(fā)送UUS碼，XB口區(qū)間三接近軌道區(qū)段相應(yīng)發(fā)送U2S碼序，與現(xiàn)行的機(jī)車信號(hào)顯示定義及規(guī)定相符；

2）SN口區(qū)間X2LQG為占用狀態(tài)，X2LQGJ落下→XIUUJ落下，表示列車由XB口“直進(jìn)彎出”時(shí)，XI出站信號(hào)機(jī)防護(hù)發(fā)送UU碼的發(fā)車進(jìn)路，XBJM正線接車電碼化發(fā)送UU碼，XB口區(qū)間三接近軌道區(qū)段相應(yīng)發(fā)送U2碼序, 與現(xiàn)行的機(jī)車信號(hào)顯示定義及規(guī)定相符。

3 結(jié)論

根據(jù)以上分析修改電路原理圖紙并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工、測(cè)試后，經(jīng)過一段時(shí)間的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用實(shí)踐，黨家莊站未發(fā)生過機(jī)車信號(hào)升級(jí)顯示及地面信號(hào)與機(jī)車信號(hào)顯示不一致的情況，從而保證了地面信號(hào)顯示及機(jī)車信號(hào)顯示符合現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，最終在技術(shù)上保證了行車安全。因此，根據(jù)現(xiàn)行鐵路規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)修改一些既有站遺留的信號(hào)顯示及機(jī)車信號(hào)編碼問題，對(duì)保障鐵路運(yùn)輸安全極為重要。