絕緣節處無防護信號機時的特殊場景風險分析

魏萬泊，武鈺喜

在車站信號工程設計中，為滿足站內平行作業或進行站內軌道區段劃分的要求，通常會在道岔區段中插入1組或2組絕緣節。在特殊運營場景下，由于所插入的絕緣節處沒有設置或者無法設置防護信號機，致使絕緣節所劃分的道岔區段不能隨進路的辦理而鎖閉，且在站內調車作業時，調車所經過的部分道岔區段有被遺漏鎖閉的情形，存在發生擠岔或者掉道的事故風險。為此，本文在歸納站內調車作業場景的基礎上，提出有效識別站內絕緣節處無防護信號機時的特殊場景，并分析其潛在風險成因。此外，在信號工程設計無法變更的情況下，從聯鎖軟件層面提出適合具體站型的優化方案，探討聯鎖卡控方案的可實施性及完整性，降低運營風險。

1 無岔區段牽出場景

1.1 站型識別1

兩道岔中間存在無岔區段，且無岔區段兩端絕緣節處沒有調車信號機防護。如圖1所示，6/8#道岔與12#道岔之間存在2處無調車信號機防護的絕緣節，將8#與12#道岔之間劃分為3個軌道區段，分別為12DG、8/12G、8DG。其中8/12G作為無岔區段，會存在暫時存放車的可能。由于12#道岔常態定位開向安全線側，若辦理D2向D8的調車作業，指示8/12G停放的調車往14/16G方向去；又因12DG不在D2—D8調車進路內，故調車進路的鎖閉檢查無法覆蓋到12#反位鎖閉［1］。若值班員疏于將12#道岔單操到反位，則存在8/12G的調車在12#道岔處擠岔的事故風險（如若12#道岔為對向道岔，則會存在掉道風險）［2］。

圖1 8/12G處機車往14/16G調車

同時考慮12#道岔作為安全線道岔，常態定位應用向安全線側，依照聯鎖表要求，經6/8#道岔反位的進路，也需將安全線處12#道岔防護鎖閉至定位狀態［3］。

聯鎖軟件中，12#道岔增加岔鎖防護（12-CSFH）卡控邏輯，經6/8#道岔反位的進路，將12#道岔防護鎖閉至定位狀態；當8/12G無岔區段處的調車根據D2顯示往14/16G 調車作業時，將12#道岔防護鎖閉至反位狀態。12-CSFH落下，防護道岔鎖閉；12-CSFH吸起，防護道岔解鎖［4］。聯鎖邏輯卡控時機如下。

1）排列經6/8#道岔反位的進路，8DG及4-6DG進路鎖閉，12#道岔防護鎖閉至定位狀態，8DG及4-6DG區段解鎖，12#道岔防護鎖閉消除。

2）排列以D2為始端的調車進路，聯鎖軟件判斷12#道岔在未鎖閉狀態下，扳動12#道岔至反位，調車進路鎖閉，12#道岔呈防護鎖閉狀態。當D2為始端的調車進路內方第1區段解鎖，D2-KJ落下，12#道岔防護鎖閉消除［5］。邏輯電路見圖2。

圖2 12-CSFH防護鎖閉邏輯電路

按上述聯鎖軟件卡控方案實施后，12#道岔反位的調車作業消除了擠岔隱患。但如若14/16G的調車因大風雨雪天氣溜逸至12#定位的安全線側，此時若調車想從安全線出來至14/16G，則只能依靠D2的指示，但上述聯鎖的卡控邏輯是D2開放后，需將12#道岔防護鎖閉至反位狀態，則該情景下會出現2種結果：①調車若溜逸至安全線，出清了12DG，根據D2指示，將安全線上的車調往14/16G，當調車行駛至12#道岔處，會存在擠岔的風險；②調車若溜逸至12DG，即12DG占用鎖閉，此時排列D2為始端的調車進路，由于12#道岔不能防護鎖閉至反位狀態，因此D2為始端的調車進路不能建立。

如果8/12G一旦留有車列，8/12G處的機車往4G方向進行調車作業，沒有可以依據的調車信號，因此6/8#道岔不能通過進路鎖閉只能進行人工加鎖，讓8/12G處的機車安全行駛至4G，否則就會存在調車作業擠岔風險。

綜上所述，圖1所示的站型即便在聯鎖軟件層面做了卡控，依舊不能完全解決從8/12G調移調車時的擠岔風險。最合理的改進方案應該是修改車站信號平面圖，將8/12G兩端進行差置調車信號機防護［6］，而聯鎖軟件不做多余卡控處理。

1.2 站型識別2

進站信號機內方為無岔區段，且設置虛擬調車終端，該內方無岔區段與其牽出的調車信號機間隔一個道岔區段，無岔區段與道岔區段之間存在無防護信號機的絕緣節。如圖3所示，107#道岔定位岔后區段所設的絕緣節由于沒有設立調車信號機進行防護，Ⅰ-ⅣAG處的調車根據D103牽出時，會在107DG道岔區段處存在側沖、擠岔2種運營場景安全風險。

圖3 Ⅰ-ⅣAG處機車往咽喉區調車

1）側沖風險。當Ⅰ-ⅣAG無岔區段及105DG均存在機車，105/107#道岔處于反位狀態，存在105DG處的調車車列要根據D103信號顯示先行折返作業的場景。車站值班員若與Ⅰ-ⅣAG無岔區段機車司機沒有及時進行車機聯控，Ⅰ-ⅣAG無岔區段機車司機看到D103信號開放，就駕駛機車從Ⅰ-ⅣAG無岔區段牽出，則會與107DG處的調車車列存在側沖的風險。

2）擠岔風險。107#道岔定位岔后的絕緣節將107DG和Ⅰ-ⅣAG劃分為獨立的2個軌道區段，Ⅰ-ⅣAG作為無岔區段，會有暫時存放車的可能性。當Ⅰ-ⅣAG處的機車根據D103指示往咽喉區進行調車作業時，由于105/107#道岔不在D103為始端的調車進路內，因此該道岔不能被調車進路鎖閉至定位狀態。如若值班員疏于將105/107#道岔單操到定位，或者將105/107#道岔錯誤扳動至反位，則Ⅰ-ⅣAG處的調車行駛至107#道岔處，會存在擠岔的風險。

進站信號機X、XH內方均設有虛擬調車終端XZDA、XHDZA，即表明本站存在咽喉區往105DG、Ⅰ-ⅣAG的調車進路，由于虛擬調車終端只能用做調車進路的終端，不能用做調車進路的始端，因此只能以D103作為折返信號機。該站型的特殊點在于D103可以接續105/107#道岔定、反位2個方向的調車作業。對于無防護信號機的絕緣節所引起的2種特殊場景運營風險：①聯鎖軟件無法防控側沖風險，只能通過在絕緣節處設立調車信號機，才能有效防護Ⅰ-ⅣAG內調車側沖；②擠岔風險可以通過聯鎖軟件施行防護道岔卡控，但因其防護條件特殊，聯鎖軟件層面卡控方案還需進一步研判其可行性與完整性。

1.3 聯鎖軟件卡控方案研判

由圖3可知，105/107#道岔反位，以D103折返的調車進路由于105/107#道岔是雙動道岔的屬性，即使107#道岔區段解鎖，而車輛占用105DG，105/107#道岔依舊處于占用鎖閉狀態，因此105DG處的調車在以D103為折返信號進行折返作業時，105/107#不會存在擠岔風險，則只需考慮Ⅰ-ⅣAG的調車以D103為牽出調車信號進行調車作業時，在105/107#道岔處的安全防護問題。

由于D103開放可以是接續105/107#道岔反位的調車折返進路，如果單純地考慮D103進路辦理，105/107#防護至定位，則不能排列經105/107#道岔反位，影響折返作業。因此在聯鎖軟件排列以D103為始端的調車進路過程中，需細分以下4點判斷。

1） 當105/107#處于定位狀態，且Ⅰ-ⅣAG有車占用時，辦理以D103為始端的調車進路，進路建立后，將105/107#防護鎖閉至定位狀態。

2） 當105/107#處于定位狀態，且Ⅰ-ⅣAG無車占用時，辦理以D103為始端的調車進路，調車進路建立，105/107#道岔不進行防護鎖閉至定位狀態。

3） 當105/107#處于反位狀態，且不處于鎖閉狀態，Ⅰ-ⅣAG有車占用時，辦理以D103為始端的調車進路，將105/107#防護扳動至定位狀態時，調車進路鎖閉，105/107#防護鎖閉至定位狀態。

4） 當105/107#處于反位狀態，且不處于鎖閉狀態，Ⅰ-ⅣAG無車占用時，或者當105/107#處于反位狀態，且處于鎖閉狀態時，辦理以D103為始端的調車進路，聯鎖軟件將不再對105/107#道岔進行防護鎖閉處理。聯鎖軟件105/107#道岔防護鎖閉判斷流程見圖4。

圖4 105/107#道岔防護鎖閉判斷流程

從上述的判斷點來看，D103為始端的同一條進路建立，其進路外105/107#道岔的防護鎖閉條件受Ⅰ-ⅣAG占用空閑，及105/107#道岔鎖閉條件的區分而防護不同，這與當前聯鎖表編制原則［7］不符。從聯鎖軟件實施層面講，在Ⅰ-ⅣAG空閑或者105/107#道岔鎖閉情況下，聯鎖人機界面（MMI）操作命令層將105/107#防護鎖閉的命令旁路，執行D103為始端的調車進路命令，這一功能當前無法實現。

綜上所述，該站型中無防護信號機的絕緣節特殊場景復雜，單純靠聯鎖軟件處理無法防護完整，建議車站在設計之初就應按標準設計，Ⅰ-ⅣAG絕緣節處設置調車信號機，從根本上消除這種無防護信號機絕緣節的特殊場景風險，保障安全運營。

2 調車折返場景

2.1 站型識別3

進站信號機內方為道岔區段，且設有虛擬調車終端按鈕，進站信號機內方道岔區段與其折返的調車信號機間隔一個道岔區段，且內方道岔區段的道岔與間隔道岔區段的道岔不屬于一組雙動道岔。

如圖5所示，714#道岔與718#道岔之間的絕緣節將軌道區段劃分為2個相鄰的道岔區段。當辦理D750往SLHDZA的調車進路時，調車順序占用出清718DG，占用714DG，718DG區段解鎖，716/718#道岔處于解鎖狀態。此時辦理D726為始端的折返調車進路，往7108/7124G無岔區段內折返調車，司機看到D726信號開放，調車折返，由于716/718#道岔屬于解鎖狀態，若此時值班員錯誤單操716/718#道岔至反位，則調車作業會在718#道岔處出現擠岔的事故風險。

圖5 714#道岔處的機車根據D726進行折返作業

714#道岔與718#道岔之間無防護信號機的侵限絕緣節存在［8］，使得714#道岔處的調車按折返進路運行時，718DG區段沒有進路鎖閉，718#道岔處在未鎖閉狀態下。圖5場景中當718DG出清后，D726可以接續716/718#道岔反位的進路，若參考圖2中的方案，以D726折返信號的KJ吸起作為防護扳動716/718#道岔至定位的時機，則面臨前段調車進路SLVII6-D726進路鎖閉后，716/718#道岔處于進路鎖閉狀態，無法再進行防護扳動716/718#道岔至定位，D726為始端信號的調車進路將無法排列。不同于圖3，圖5中714#道岔與718#道岔之間的絕緣節是侵限絕緣節，不存在定位狀態的714#道岔有車占用時辦理716/718#道岔反位的調車進路［9］。

因此，針對圖5場景中的站型，不再考慮聯鎖軟件防護扳動716/718#道岔至定位的方案，只需考慮716/718#道岔定位狀態下的防護鎖閉時機即可。

2.2 修改方案1

聯鎖軟件中，718#道岔增加岔鎖防護（716/718-CSFH）卡控邏輯，將718#道岔防護鎖閉至定位狀態。716/718-CSFH落下，防護道岔鎖閉；716/718-CSFH吸起，防護道岔解鎖。

1）卡控時機。716/718#、714#道岔均在定位狀態時，714DG進路鎖閉且占用，716/718#道岔防護鎖閉至定位狀態；當714#道岔在定位狀態，且714DG出清或者714#、716/718#道岔在反位狀態時，716/718#道岔防護鎖閉消除。716/718-CSFH防護鎖閉邏輯電路見圖6。

圖6 716/718-CSFH防護鎖閉邏輯電路

2） 方案評估。716/718#道岔增加CSFH卡控邏輯，調車進路時，車列出清＜718＞718DG，即使718DG區段解鎖，只要714DG有車，716/718#道岔就會依舊防護鎖閉至定位狀態，有效卡控了調車以D726作為折返信號時值班員錯誤操作716/718#道岔至反位。卡控邏輯采用716/718-FBJ吸起條件作為716/718-CSFH的勵磁支路，是為了防止716/718#道岔錯誤鎖閉，影響現場運營作業。

2.3 修改方案2

經716/718#、714#道岔均在定位狀態下的調車進路，相鄰兩區段714DG、718DG串聯運算，將718DG總復示繼電器Z718DG-DGJ狀態納入聯鎖邏輯處理，保證牽出進路時718DG區段同714DG出清一并解鎖［10］。

1） 卡控時機。714#、718#道岔均處于定位狀態，714DG和718DG均出清后，Z718DG-DGJ才能吸起，714DG或718DG任意區段占用，Z718DG-DGJ落下。將Z718DG-DGJ卡入718#道岔1DQJ電路中檢查，防止圖5問題場景中道岔扳動［11］。考慮到在沒有辦理進路的場景下，716/718#、714#道岔均在定位狀態，由于714DG的軌道區段故障紅光帶，714DG的落下會造成716/718#道岔不能正常扳動，影響現場道岔檢修作業。因此通過并聯714DG-1LJ、714DG-2LJ的邏輯支路，進而限定只有在716/718#道岔、714#道岔定位狀態且存在折返進路的場景下，714DG占用，才禁止扳動716/718#道岔。Z718DG-DGJ邏輯電路及716/718-1DQJ電流見圖7。

圖7 Z718DG-DGJ邏輯電路及716/718-1DQJ電路

2） 方案評估。方案1中716/718-CSFH直接納入716/718#道岔鎖閉邏輯中，在聯鎖軟件中車列出清718DG區段不受714DG影響；方案2則是將相鄰兩區段DGJ串聯運算，利用Z718DG-DGJ狀態卡控718DG出清的時機，間接卡控716/718#道岔鎖閉狀態。2種方案均有效防止了折返進路過程中，無防護信號機的絕緣節所劃分的道岔區段解鎖后，恰逢值班員誤操作該道岔，造成調車折返作業擠岔的風險。

3 結論

1）需考慮無防護信號機的絕緣節將道岔區段一分為二之后，道岔區段是否在某種運營場景下，存在不能被進路鎖閉的運營場景。

2） 需考慮聯鎖軟件引入卡控條件后，是否有效地完整規避卡控道岔區段所在道岔在另一側調車作業情況下，不會存在擠岔掉道、側沖的風險，或者錯誤鎖閉的影響。

3）針對有害絕緣節所引起的防護卡控，需依據不同站型而做出不同的卡控方案。

綜上所述，有效識別車站信號平面圖中的絕緣節在無防護信號機時的特殊場景，并分析無防護信號機的絕緣節在特殊運營場景中的潛在風險點，從工程設計層面及聯鎖邏輯層面提出意見及應對策略，進而加強車站聯鎖設計，降低運營事故風險。