多方向站型條件下鐵路CTC系統(tǒng)自動排路優(yōu)化技術(shù)

摘要：本文以泛亞鐵路中通道CTC系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)作為研究案例，以不改變站型為前提條件，對信號的設(shè)計問題進(jìn)行分析，研究內(nèi)容主要是如何保證系統(tǒng)的運輸安全性、效率、經(jīng)濟(jì)性以及系統(tǒng)的復(fù)雜性。結(jié)合實際情況，開通方案會對CTC系統(tǒng)的集成目標(biāo)以及行車過程中的安全性造成巨大的影響，施工單位應(yīng)該委托經(jīng)驗豐富的人員現(xiàn)場進(jìn)行把控，盡可能保證弱電施工方案具備科學(xué)性與合理性，嚴(yán)格地按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行報審，避免對行車、運輸造成影響。

關(guān)鍵詞：鐵路信號；CTC系統(tǒng)；多方向；自動排路

在復(fù)雜、多方向的環(huán)境中，應(yīng)用CTC系統(tǒng)無法保證同時滿足行車、運輸并進(jìn)功能，未能夠有效地將自身的功能最大化發(fā)揮，不但無法保證其滿足技術(shù)要求，同時也在一定程度上降低了行車、運輸?shù)淖詣踊潭取４舜窝芯恳苑簛嗚F路中通道CTC系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)作為研究案例，該項目是以不改變站型為前提條件，結(jié)合實際情況編制出CTC系統(tǒng)實現(xiàn)的最佳設(shè)計方案，以保證其不但可以滿足實際運輸需求，同時還能夠達(dá)到自動排路功能的目的。

一、工程概況

本文以泛亞鐵路中通道磨憨/磨丁至萬象段作為研究案例，該高速鐵路的建設(shè)起點位于中老邊境的磨丁，北至磨憨鐵路，南至老撾首都萬象市。結(jié)合設(shè)計要求來看，沿線敷設(shè)電纜的長度設(shè)計為562.021公里，轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝數(shù)量總計171組，信號機(jī)總計需要安裝數(shù)量為345架，電路設(shè)備的安裝規(guī)模覆蓋425個區(qū)段。

二、施工難點

結(jié)合該項目實際情況而言，項目實施過程中的難點主要是集中在信號調(diào)試方面，其中聯(lián)鎖系統(tǒng)的信號調(diào)試，其需要兼顧網(wǎng)絡(luò)的軟件與硬件聯(lián)合調(diào)試問題，同時還需要保證軟硬件之間的聯(lián)通問題。以整體層面來看，該項目的實施周期比較長，且工程項目相對比較復(fù)雜。該項目的鐵路信號調(diào)試工作量龐大，正式施工之前，需要組織建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)計單位對施工現(xiàn)場的施工環(huán)境進(jìn)行勘察，并就施工技術(shù)、信號接口的類型、線纜的敷設(shè)方向、施工圖紙、設(shè)備安裝的位置進(jìn)行確定[1]。

三、CTC系統(tǒng)自動排路優(yōu)化技術(shù)

（一）信號系統(tǒng)施工

由于項目比較復(fù)雜，導(dǎo)致該項目的施工工期比較緊張，為了保證工程如期完工，信號調(diào)試施工應(yīng)該采用平行+流水施工方式，保證交叉作業(yè)的合理性，具體的施工流程如下所示：

施工準(zhǔn)備→電纜線路敷設(shè)→鐵路信號部位測量確定→電纜敷設(shè)→信號連接→信號測試→安裝接線盒→安裝室外設(shè)備→安裝室內(nèi)設(shè)備，并配線→設(shè)備調(diào)試→室內(nèi)外設(shè)備接地→連接端子→模擬試驗→聯(lián)鎖試驗→信號集中檢測→CTC設(shè)備安裝→系統(tǒng)調(diào)試→子系統(tǒng)調(diào)試→信號子系統(tǒng)調(diào)試→集成試驗→試運行→安裝質(zhì)量驗收。

1.電纜工程施工

當(dāng)電纜工程正式開始施工以后，施工人員應(yīng)該先敷設(shè)電纜，施工管理人員先組織施工班組前往施工現(xiàn)場勘察施工場地條件，保證施工班組詳細(xì)地掌握土建的路基狀況、電纜槽的分布狀況、預(yù)留孔洞等狀況。為保證電纜敷設(shè)的施工效率，電纜的主干部分敷設(shè)可以使用機(jī)械設(shè)備+人工輔助的方式進(jìn)行施工，分支電纜則使用單一的人工進(jìn)行敷設(shè)。電纜接續(xù)作業(yè)的前后，需要對電纜的性能進(jìn)行檢測，施工人員詳細(xì)地記錄測試的整個過程。挖孔作業(yè)過程中，孔徑可以適當(dāng)?shù)匦∮陔娎|的外徑，這樣可以保證電纜穿管完成后的密封性。鋁護(hù)套表面需要進(jìn)行打毛處理，并對其進(jìn)行清洗，保證連接的可靠性以及膠液能夠良好浸潤。電纜線與鋁護(hù)套之間的縫隙可以使用軟紗布進(jìn)行填充，避免灌膠過程中因存在縫隙導(dǎo)致膠液流失。內(nèi)屏蔽四線組的屏蔽層需要進(jìn)行打毛清洗處理，具體操作可參照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行施工，確保內(nèi)屏蔽四線組的屏蔽網(wǎng)絡(luò)連接牢固。在壓接芯線過程中，需確保芯線被壓接在端子中，且保證壓接部位的正確性，壓線鉗應(yīng)該對端子保持垂直狀態(tài)，壓接作業(yè)應(yīng)該一次成型[2]。

2.地面固定信號機(jī)施工

在安裝信號機(jī)過程中，施工人員必須嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙的要求對信號機(jī)的安裝位置進(jìn)行標(biāo)定。使用挖掘機(jī)挖掘基坑，并安裝基礎(chǔ)柱，保證挖掘深度符合設(shè)計圖紙要求，同時確保信號燈的牢固安裝，防止出現(xiàn)松動情況；對于基礎(chǔ)柱上的信號燈，應(yīng)從下向上進(jìn)行穿線；對于小型信號機(jī)，則應(yīng)從由上向下進(jìn)行穿線；在電燈設(shè)備和信號線內(nèi)部同時布設(shè)時，它們之間距離必須符合規(guī)定要求。嚴(yán)格地按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范連接地線與信號機(jī)的支架。

3.轉(zhuǎn)轍裝置施工

在安裝轉(zhuǎn)轍機(jī)之前，施工人員應(yīng)該詳細(xì)地掌握道岔的型號，保證道岔的鋪設(shè)方向符合設(shè)計圖紙要求；如若檢查不合格，應(yīng)與相關(guān)部門溝通，及時對道岔的鋪設(shè)進(jìn)行修正；在使用鉆床鉆取孔眼時，需提前安裝轉(zhuǎn)轍機(jī)構(gòu)件，確定好轉(zhuǎn)轍機(jī)的安裝位置，然后進(jìn)行配線作業(yè)。在進(jìn)行模擬試驗時中，會沿著分線盤來進(jìn)行對轉(zhuǎn)轍機(jī)的修正，以確保軌尖相互緊貼。

4.軌道電路安裝施工

在安裝軌道電路裝置過程中，應(yīng)對鋪軌路段進(jìn)行分段，除鋼軌上的安裝構(gòu)件外，其他部分均可提前安裝，無法提前準(zhǔn)備就位的設(shè)備需要在路段合適部位進(jìn)行防護(hù)處理，當(dāng)鋼軌鋪設(shè)完成以后，再安裝鋼軌上的構(gòu)件。

在進(jìn)行鋼軌接續(xù)線、引接線作業(yè)時，施工人員應(yīng)該提前進(jìn)行測量定位，精準(zhǔn)標(biāo)記出安裝位置，正式施工過程中，施工順序為：鉆孔作業(yè)→安裝電路設(shè)備→涂刷機(jī)油→涂刷防銹漆→設(shè)置塞釘。

線盒、絕緣構(gòu)件的安裝質(zhì)量需滿足設(shè)計和規(guī)范要求，在該項目中的各個信號站啟動時，應(yīng)該通過室內(nèi)對軌道進(jìn)行供電，如若發(fā)現(xiàn)電器特性不合格，則需要對軌道電路進(jìn)行調(diào)整，以確保符合設(shè)計及規(guī)范要求。

5.室內(nèi)設(shè)備安裝施工

在相應(yīng)的條件后，可以開始安裝室內(nèi)設(shè)備。但是在正式安裝室內(nèi)設(shè)備前，施工人員應(yīng)該對室內(nèi)設(shè)備、檢測系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，確定施工流程，以避免出現(xiàn)重復(fù)施工現(xiàn)象，確保施工流程的合理性。

針對機(jī)柜的安裝，在安裝之前結(jié)合機(jī)柜的尺寸加工出底座，確保底座的尺寸與機(jī)柜保持一致，以避免后期因尺寸不一致導(dǎo)致無法安裝。底座的安裝高度與地板保持平齊。根據(jù)設(shè)計圖紙在地板上標(biāo)記出底座的安裝位置，必要時可對地板進(jìn)行切割以方便底座的安裝。施工人員將底座與機(jī)柜連接并加固處理，安裝完成后開始安裝機(jī)柜。施工人員使用水平儀測量機(jī)柜位置，如機(jī)柜安裝后不平整可加墊片調(diào)整以保證機(jī)柜平穩(wěn)，避免安裝以后機(jī)柜出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象[3]。

（二）信號系統(tǒng)調(diào)試

機(jī)車比較合適用于CTC運輸試驗，在試驗開始前，要按照制定的試驗表格從頭到尾順序進(jìn)行試驗，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，相應(yīng)的試驗人員應(yīng)被指派到調(diào)度臺、值班室、機(jī)車管理組。

①模式轉(zhuǎn)換。具體方法：調(diào)度室內(nèi)的試驗人員與值班室內(nèi)的工作人員應(yīng)從非常站控模式轉(zhuǎn)換為分散自律模式。驗證：必須確保非常站控模式與分散自律模式之間可以相互轉(zhuǎn)換，以4評估系統(tǒng)的可靠性和有效性。

②電力機(jī)車在五點軌道中運行。具體方法：試驗人員應(yīng)該將試驗機(jī)車設(shè)置為T1，該車次為快車道，車次的運行性質(zhì)為電力牽引形式；試驗人員將該車次設(shè)置為XG無電形式，繪制列車的運轉(zhuǎn)線路；根據(jù)實際需求向車組與自律機(jī)放送列車的運行計劃，試驗列車按照原定的計劃在指定位置停車；試驗人員詳細(xì)觀察T1列車的發(fā)車計劃以及自動觸發(fā)狀況；試驗人員觸發(fā)T1車次的進(jìn)路序列，而后觀察列車的進(jìn)路觸發(fā)狀況；試驗人員將T1進(jìn)路的序列消除，并將XG的無電設(shè)置為格式化。驗證：進(jìn)路的自動觸發(fā)狀況，人工強(qiáng)制性進(jìn)路序列狀況以及報警裝置是否能夠貫通無電進(jìn)路。

③股道封鎖。具體的方法：試驗人員將XG軌道設(shè)備為封鎖狀態(tài)；試驗人員將T1車次的運行性質(zhì)更改為非電力牽引狀態(tài)；將XG軌道的封鎖狀態(tài)消除。驗證：進(jìn)路的自動觸發(fā)狀況；人工強(qiáng)制性進(jìn)路序列狀況；報警裝置是否能夠自動報警。

④股道分路不良。具體方法：試驗人員將XG分路設(shè)置為不良狀態(tài)；試驗人員發(fā)布相應(yīng)的計劃；試驗人員對T1進(jìn)路的觸發(fā)狀況進(jìn)行檢查；試驗人員開始觸發(fā)T1車次的進(jìn)路序列，并對車次的進(jìn)路觸發(fā)狀況進(jìn)行檢查；試驗人員將T1進(jìn)路序列刪除。驗證：進(jìn)路自身無法實現(xiàn)自動觸發(fā)；可以自動觸發(fā)進(jìn)路序列；報警裝置是否能夠自動進(jìn)行報警。

⑤特快通過。具體方法：試驗人員將站場的車次更改為T1車次，試驗列車的序列號設(shè)置為T1；試驗人員繪制出T1車次的移動線路圖，試驗人員發(fā)布相應(yīng)的計劃；試驗人員對T1進(jìn)路的觸發(fā)狀況進(jìn)行檢查，試驗人員檢查T1進(jìn)路的自動觸發(fā)狀況；試驗人員將T1進(jìn)路序列刪除。試驗人員取消XG分路的不良空閑狀態(tài)。驗證：自動觸發(fā)T1記錄的觸發(fā)狀態(tài)。驗證：系統(tǒng)自動觸發(fā)T1進(jìn)路試驗成功。

⑥特快接車。具體方法：試驗人員對T1車次的移動路線進(jìn)行調(diào)整，并連接XG車次，發(fā)布相應(yīng)的計劃，并對進(jìn)路序列自動觸發(fā)進(jìn)行選定；試驗人員檢查T1進(jìn)路的自動觸發(fā)狀況；試驗人員將T1進(jìn)路序列刪除。驗證：自動觸發(fā)進(jìn)路試驗成功；進(jìn)路報告是否正確傳輸至指定地址。

⑦快速客車通過。具體方法：試驗列車的車次編號設(shè)置為XXXX1列車；試驗人員繪制出XXXX1列車的移動路線，列車行駛通過XG站場，發(fā)布相應(yīng)的計劃，并對進(jìn)路序列自動觸發(fā)進(jìn)行選定；試驗人員對站場的路線圖進(jìn)行修改；試驗列車由原本的第6分區(qū)換行至第5分區(qū)，試驗人員檢查XXX1進(jìn)路的自動觸發(fā)狀況；試驗人員將XXX1進(jìn)路序列刪除。試驗人員取消XXXX1分路的空閑狀態(tài)。驗證：自動觸發(fā)進(jìn)路試驗成功；進(jìn)路報告是否正確傳輸至指定地址。

⑧快速客車接車。方法：試驗人員對XXXX1運行線進(jìn)行修改，在XG站場進(jìn)行接車，并發(fā)出相應(yīng)的計劃，選定列車進(jìn)場的進(jìn)路序列；列車由第5分區(qū)移動至第4分區(qū)；試驗人員對XXX1的自動觸發(fā)狀況進(jìn)行檢查；試驗人員將XXX1進(jìn)路序列刪除。試驗人員取消XXXX1分路的進(jìn)路。驗證：自動觸發(fā)進(jìn)路試驗成功；進(jìn)路報告是否正確傳輸至指定地址。

⑨列調(diào)沖突檢測。具體方法：試驗人員繪制出XXX1的移動線路圖，XG線路列車運行，列車出發(fā)的時間距離當(dāng)前時間設(shè)置為15min，然后發(fā)布相應(yīng)的計劃；試驗人員將XXX1線路設(shè)置為穩(wěn)定狀態(tài)；辦理時間節(jié)點為5min、15min的列車進(jìn)路；取消列車進(jìn)路。驗證：列車調(diào)度的完成時間不超過列車計劃完成時間即為合格；調(diào)度完成時間如若超過列車計劃完成時間則不合格。

⑩無線調(diào)度命令。具體的方法：試驗人員向列車發(fā)布測試信號，并檢查列車通信設(shè)備的接收狀況。驗證：檢測發(fā)現(xiàn)調(diào)度臺成功接收信號。

?特快發(fā)車。方法：操作人員將站場圖XXX1車次更改為T1車次，而后結(jié)合具體情況進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置；操作人員對T1車次的運行線路進(jìn)行繪制，距離T1車次達(dá)到前的4min，組織XG車次發(fā)車，并發(fā)出相應(yīng)的發(fā)出計劃，保證進(jìn)路序列能夠自動進(jìn)行勾選；在距離當(dāng)前車次3min時間節(jié)點，操作人員觀察T1車次的觸發(fā)狀況；操作人員將T1車次的進(jìn)路刪除。檢驗：列車穩(wěn)定以后，需提前3min觸發(fā)進(jìn)車。

?快速客車發(fā)車。實操方法：操作人員將站場圖XXX1車次更改為T1車次，而后結(jié)合具體情況進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置；操作人員對T1車次的運行線路進(jìn)行繪制，距離T1車次達(dá)到前的4min，組織XG車次發(fā)車，并發(fā)出相應(yīng)的發(fā)出計劃，保證進(jìn)路序列能夠自動進(jìn)行勾選；在距離當(dāng)前車次3min時間節(jié)點，操作人員觀察XXXX1車次的觸發(fā)狀況；操作人員將XXXX1車次的進(jìn)路刪除。檢驗：列車穩(wěn)定以后，提前3min觸發(fā)進(jìn)路。

?離去占用。實操方法：對車次1的離去占用進(jìn)行模擬。操作人員將站場圖XXX1車次更改為T1車次，而后結(jié)合具體情況進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置；操作人員對T1車次的運行線路進(jìn)行繪制，距離T1車次達(dá)到前的4min，組織XG車次發(fā)車，并發(fā)出相應(yīng)的發(fā)出計劃，保證進(jìn)路序列能夠自動進(jìn)行勾選；在距離當(dāng)前車次3min時間節(jié)點，操作人員觀察T1車次的觸發(fā)狀況；操作人員將T1車次的進(jìn)路刪除。檢驗：列車未能夠觸發(fā)進(jìn)路。

?離去占用快速發(fā)車。實操方法：操作人員將站場圖T1車次更改為XXX1車次，并結(jié)合具體情況進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置；對XXX1車次的運行線路進(jìn)行繪制，距離T1車次達(dá)到前的4min，組織XG車次快速發(fā)車，并發(fā)出相應(yīng)的發(fā)車計劃，保證進(jìn)路序列能夠自動進(jìn)行勾選；在距離當(dāng)前車次到達(dá)前3min，操作人員觀察XXX1車次的觸發(fā)情況；并在列車穩(wěn)定后檢查進(jìn)路是否已被觸發(fā)；隨后操作人員將T1車次的進(jìn)路刪除。檢驗：列車穩(wěn)定以后，快速客車未能夠觸發(fā)進(jìn)路。

四、結(jié)束語

近年來，我國的鐵路建設(shè)取得了長足進(jìn)步，未來的發(fā)展中，復(fù)雜的樞紐車站將會越來越多。如何確保列車運輸安全的同時提高運輸效率，是我們必須高度重視的問題。在設(shè)站場設(shè)計中，必須考慮這些問題，否則會導(dǎo)致CTC系統(tǒng)的開發(fā)無法發(fā)揮出最大效能。

作者單位：楊孝龍 中國鐵建電氣化局集團(tuán)北方工程有限公司

參 "考 "文 "獻(xiàn)

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