多線共咽喉車站信號平面設計典型問題探討

張敏慧

鐵路建設或改造工程中會遇到一些多線共咽喉的車站（場），其聯(lián)鎖區(qū)的劃分難以再行分割，通常納入一套或兩套聯(lián)鎖系統(tǒng)管轄。此類車站的特點主要為銜接多條線路、接發(fā)車口數(shù)量眾多；站場縱向范圍長，有些可跨越2～3 km；引入線路的等級可能不同，或有行別（上、下行）交叉情況。

因此，在進行車站信號平面圖設計時，除了會遇到常規(guī)問題，如線路交織站信號機常態(tài)設置、咽喉區(qū)道岔轉(zhuǎn)轍設備安裝空間等［1-2］，還會遇到進路信號機設置、進路表示器設置、地面載頻與低頻設置等方面的特殊問題［3-6］，本文就部分特殊問題進行分析探討。

1 進路信號機設置

1.1 車站情況

某工程對兩條干線鐵路銜接的縱列式車站甲進行改造，車站站型及信號平面布置示意見圖1，包括對其中一條干線（圖1 中粗實線所示）進行工程改造和對站場部分道岔布置配套改動，但各進路開通方式原則上沒有變化。

1.2 問題分析

車站甲最初開通時，其信號機設置延續(xù)了原《信號顯示舉例圖》的設計方案，即采用縱列式車場時，當一個車場的前方與另一車場或線路銜接時，該車場正線上的信號機設置為接車進路信號機，并可兼作出站信號機使用。以往車場正線設置接車進路上的高柱信號機，一方面便于瞭望；另一方面，接車進路信號機可以通過雙黃顯示，明確示意列車進路經(jīng)道岔側(cè)向。但是，隨著電碼化技術(shù)及列車車載技術(shù)的發(fā)展，指示列車走行道岔側(cè)向已經(jīng)有了UU 碼序指示，司機期望從地面信號中獲取更多的列車走行信息，但接車進路信號機并不與進路表示器組合使用。而且，2017 版《信號設計規(guī)范》（簡稱“設規(guī)”）中也不再有“接車進路兼出站”信號機構(gòu)［7］。

改造工程引入時，相關部門提出SL4、SL6、SL8采用發(fā)車進路信號機機構(gòu)形式、增加進路表示器區(qū)分運行方向的要求，以便于司機識別發(fā)車進路的方向。因此，設置于正線上具有出站性質(zhì)的信號機，直接采用出站信號機的機構(gòu)形式。這種方式有利于發(fā)車進路信號機與進路表示器組合使用，豐富信號機的指示含義。另外，從列控系統(tǒng)的發(fā)展及其對信號機性質(zhì)描述的需求［8］來看，新版設規(guī)取消“接車進路兼出站”機構(gòu)的規(guī)定也是必需和有意義的。結(jié)合車站甲的改造工程，將SL4、SL6、SL8改造為SII3、SII4、SII5 發(fā)車進路信號機，并順利開通運營。

1.3 設置原則

結(jié)合上述分析以及設規(guī)的要求，提出縱列式車站中正線信號機的有關設置建議。

1）除進站信號機外，某車場前方與另一車場或線路銜接時，其正線上的正向信號機如果有出站性質(zhì)，則設置為出站兼發(fā)車進路信號機（如圖1 中的SII3、SII4、SII5）。

2）如果正線上正向信號機沒有出站性質(zhì)，則設置為接發(fā)車進路信號機（如圖1 中的XL2、SL2）；其他列車信號機均設置為發(fā)車進路信號機。

圖1 縱列式車站甲站型及信號平面布置示意

2 進路表示器設置

2.1 車站情況

2014 版《技術(shù)管理規(guī)程》（簡稱“技規(guī)”）已經(jīng)將進路表示器的發(fā)車方向數(shù)量提高到7 個［9］。但是有些多線共咽喉車站銜接的線路數(shù)量眾多，其發(fā)車口數(shù)量已超過7 個，以圖2 中的共場車站乙為例。該車站左咽喉發(fā)車共有9 個方向，包含2 對高速聯(lián)絡線A、C，1 對普客線B，以及3 條客走線。雖然根據(jù)車流組織，車站乙以圖2 中點劃線為界分為上下兩個聯(lián)鎖區(qū)域，其中下半場聯(lián)鎖區(qū)域采用常態(tài)滅燈的信號機構(gòu)，但上半場出站信號機S5～SXIII 均可能向左側(cè)9 個方向發(fā)車。因此，需要研究如何設置進路表示器。

圖2 共場車站乙信號平面布置示意

2.2 設置方案比選

方案一：采用雙排6 個表示燈的表示器。雙排6 個表示燈可以組合出能識別的9 個方向，見圖3，但其中的④和⑥為在技規(guī)規(guī)定基礎上增加的組合，且③和④、⑥和⑦較為類似。雖然該方案提供了發(fā)車進路信息，但較難識別和記憶。

圖3 點燈組合示意

方案二：在部分出站口設置總出站信號機，以減少表示器的方向數(shù)量。此時股道上設置的信號機為發(fā)車進路兼出站信號機，向總出站口發(fā)車時屬于站內(nèi)運行，可不區(qū)分方向，因此減少了發(fā)車表示器的方向數(shù)量［10］。例如，乙站中在3 條客走線出口XK1～XK3處合并設置總出站信號機，則表示器的方向數(shù)量減少為6，可采用技規(guī)規(guī)定的設置方式。采用該方法時，當列車往客走線方向運行，地面信號并未向司機提供真正的進路去向，信號指示含義不完整。

方案三：有條件按方向別代替線路別設置表示器。為了提升動車組運行相關的發(fā)車進路預告功能，借鑒設規(guī)中“常態(tài)滅燈的出站信號機、發(fā)車進路兼出站信號機不宜設置進路表示器”的規(guī)定，提出一種新的進路表示器設置方式。對于動車組發(fā)車常態(tài)滅燈的線路，考慮僅區(qū)分線路別，不細分其方向，即常態(tài)滅燈的1 對線路為1 個方向，例如高速聯(lián)絡A 線XA、XAF 口作為1 個方向；而對于其他有非動車組運行的線路，則細分其上、下行，例如普客B 線XB、XBF 口作為2 個方向。這樣車站乙S5～SXIII 信號機將銜接高鐵聯(lián)絡A 線、普客B 線上行、普客B 線下行、3 條客走線，以及高鐵聯(lián)絡C 線共7 個方向，即可采用技規(guī)規(guī)定的進路表示器設置方式。

方案一中表示器設置數(shù)量不滿足技規(guī)要求，且司機的識別難度較高；方案二雖滿足技規(guī)中表示器設置數(shù)量，但信號指示的含義與技規(guī)規(guī)定仍存在一定的差異；方案三在不區(qū)分動車組運行線路方向的前提下與技規(guī)規(guī)定一致，且易于識別和記憶，但該設置方式目前并沒有明確規(guī)定。為此，上述各方案中進路表示器的指示和顯示方式均有待與運維部門進一步溝通，充分征求意見后方可實施。

3 行別交叉車站地面載頻設置

3.1 車站情況

多線共咽喉車站會遇到行別相反的干線在站內(nèi)交叉的情況，以圖4 行別交叉車站丙為例。該站為兩對行別相反的客貨共線線路交叉車站，按CTCS-2級列控系統(tǒng)配置地面設備，其中粗實線所示兩條干線從左至右為下行方向，（1）～（4）所示兩條干線從左至右是上行方向。

圖4 行別交叉車站丙載頻布置示意

3.2 設置方案比選

1）方案一：干線載頻不切換。考慮兩對鐵路干線列車在運行過程中不進行載頻切換［11］，則丙站站內(nèi)股道載頻布置見圖4，其中藍色為下行載頻，紅色為上行載頻。根據(jù)銜接線路的類別，該站站內(nèi)有動車組及機車牽引普速列車走行，為確保動車組列車運行過程中不發(fā)生掉碼現(xiàn)象，該站不設計轉(zhuǎn)頻碼；為便于普速列車跨越行別運行時有較好的轉(zhuǎn)頻時機，本線跨越行別的進路不采用全進路有碼方式。

采用該方案設置地面載頻后，如果列車無需跨越兩條鐵路線路運行，則各型列車均無需轉(zhuǎn)頻。如果有跨線運行，對于動車組列車而言，車載ATP設備收到地面載頻信息后自動轉(zhuǎn)換頻率；對于普速列車而言，因無轉(zhuǎn)頻碼，需要人工進行轉(zhuǎn)頻。如圖4 所示，①②③為常見的跨線進路，均需在目標行別線路前進行轉(zhuǎn)頻；a1～a3，b1～b2，c1～c3 為銜接上、下行別的渡線道岔，也均存在轉(zhuǎn)頻的可能。這樣的地面載頻設置方式存在難以有規(guī)律地規(guī)定列車跨線轉(zhuǎn)頻地點的問題，對于普速列車的司機而言，可用性較差。

2）方案二：干線載頻切換。考慮到目前該站動車組走行比例較高，跨線列車數(shù)量較多，權(quán)衡普速列車直通不轉(zhuǎn)頻和有規(guī)律性轉(zhuǎn)頻的利弊，采用統(tǒng)一行別的載頻布置方案，見圖5。采用該方式進行載頻布置時，動車組列車依舊通過地面應答器信息自動轉(zhuǎn)頻；對于普速列車，則固定在（1）～（4）口以及連接不同載頻的渡線道岔處轉(zhuǎn)頻。司機操作的規(guī)律性很強，易于使用和記憶。

圖5 統(tǒng)一行別載頻布置

通過對比兩種方案在進路轉(zhuǎn)頻點①②③和右咽喉轉(zhuǎn)頻點b1～b2 的設置區(qū)別，可以發(fā)現(xiàn)，方案二需要人工轉(zhuǎn)頻的進路數(shù)量大大減少，且轉(zhuǎn)頻地點固定，便于實施。該設置方案已在丙站得以應用。

需要注意的是，此類行別交叉車站的咽喉區(qū)往往較長，對應的1LQ區(qū)段則較短。為適配CTCS-2級列車控車需求，地面設備在發(fā)車進路末端需要補碼。在這種情況下，站內(nèi)按統(tǒng)一行別設置地面載頻的方式將更易滿足動車組、普速客車的兼容需求，有利于組織動車組和普速列車的混合運行。

4 結(jié)束語

本文就多線共咽喉車站信號平面設計中遇到的信號機及地面載頻設置問題進行分析，提出縱列式車站進路信號機設置原則、有條件按方向別代替線路別設置進路表示器、行別交叉車站站內(nèi)按統(tǒng)一行別設置地面載頻等解決思路，以期為類似大站設計提供啟發(fā)和借鑒。相關方案需結(jié)合站點運輸特點和運營要求借勢運用，同時也期待各方提出意見和建議，以便獲得更多優(yōu)解方案。