區間邏輯檢查進站外方區段延遲解鎖原因分析及對策

陳 波

（中國鐵路成都局集團有限公司宜賓工電段，四川宜賓 644609）

為解決設備故障不能導向安全的設計缺陷，借鑒站內通過“三點檢查”解鎖的原則，在復線自動閉塞區間增加邏輯檢查設備，實現列車順序占用、出清、解鎖。但在安裝繼電式區間邏輯檢查功能的普速線路開通后，列車通過車站時，部分車站在控制臺顯示界面會出現進站外方區段出清晚于內方區段出清的情況，某些線路甚至會出現列車進入股道后，進站外方區段才出清的情況，某些站會出現進站外方區段不能正常解鎖的極端情況。下面具體介紹產生缺陷的原因，從技術上采取改進設計，增設繼電器等措施予以防范，有效解決設備運用中的安全隱患。

1 “三點檢查”基本工作原理

列車走行條件滿足“三點檢查”（占用本區段、出清前一區段、占用后一區段并出清本區段，進站內方第一區段等特殊情況除外），進路自始端起，各區段在出清后延時3 s，依次向終端解鎖。如圖1所示，以2JG 區段為例，按照列車正常運行方向順序依次壓入1JG、2JG、3JG 等軌道電路區段，列車已正常占用前一區段1JG 區段、占用本區段2JG 區段、占用后一區段3JG 區段，在依次出清1JG 區段3 s 后1JG 區段解鎖，出清2JG 區段3 s 后2JG 區段解鎖，3JG 區段等以此類推。正常情況下，依據列車運行順序占用、出清軌道區段后自動解鎖，不需要人工干預。在區段分路不良、車列折返等情況下不能正常解鎖時，人工確認區段無車占用后，按壓解鎖按鈕解鎖。

圖1 “三點檢查”示意Fig.1 Schematic diagram of released by checking three sections

2 延時出清原因分析

出現進站外方區段晚于站內區段出清或不能正常解鎖的現象，綜合起來主要的影響因素如下。

1）區間、站內不同系統固有響應時間差異。區間ZPW-2000、站內25 Hz 軌道電路制式不一致，站內軌道電繼電器吸起時間小于區間，不利于區間與站內順序出清。

2）站內區段占用時間短于區間恢復時間。由于車站站場設置限制，進站首個區段長度普遍較短（大部分為無岔區段），會出現列車占用進站內方區段時間短于區間閉塞分區恢復時間的情況。

3）區間邏輯檢查延遲閉塞分區恢復時間。區間增加邏輯占用檢查功能，增加緩吸電路，GJ 吸起時間延長至4～5 s，如果閉塞分區存在多個區段，每增加一個區段延時時間會再增加4～5 s。

4）列車快速通過減少站內區段恢復時間。如列車正線通過速度達160 km/h，站內區段長度100 m，則列車通過該區段時間為100÷（160÷3.6）＝2.25 s。

2.1 區間軌道電路響應時間

區間每個軌道區段設置一個區間軌道繼電器（QGJ）和軌道繼電器（GJ），采用QGJ 的前接點接通GJ 的驅動線圈，驅動GJ 吸起和落下，如圖2所示。

圖2 QGJ驅動GJ電路Fig.2 Circuit diagram of QGJ driving GJ

QGJ 由落下到吸起的反應時間為2.3～2.8 s。在GJ（繼電器型號JWXC-1700）的驅動電路中存在一個電阻（51 Ω）和電容（1 000 μF）組成的緩吸電路，初始電壓24 V，GJ 的緩吸理論時間為2.5 s左右。所以區間軌道區段的出清延時為2.8＋2.5＝5.3 s。

站內每個區段設置一個GJ，軌道電路微電子接收器驅動GJ 落下到吸起的反應時間為0.5 s 左右，后續帶動的GJF 的動作時間可忽略不計，故站內軌道區段的出清延時為0.5 s。

2.2 區間閉塞分區內聯鎖關系延遲出清

區間閉塞分區存在多個區段時，每個區段單獨設置軌道電路，為防止后續列車進入本閉塞分區，每個區段間空閑檢查存在聯鎖關系，在列車運行方向后方軌道電路的發送電路中串入前方區段的GJ前接點。以3 個區段組成1 個閉塞分區為例，列車依次占用并出清CG、BG、AG，但BG 檢查AG狀態，CG 檢查BG 狀態，將最后恢復空閑的CG狀態作為閉塞分區的狀態，如圖3 黑框所示，為6466CG 軌道電路檢查BGJ 繼電器狀態。

圖3 多個區段組成一個閉塞分區的區段發送電路Fig.3 Section sending circuit diagram when multiple sections form a block section

列車離開6466AG 后，QGJ 和GJ 的吸起順序和時間延時為：列車離開6466AG，2.8 s 后6466AG的QGJ 吸起，2.5 s 后6466AG 的GJ 吸起，2.8 s 后6466BG 的QGJ 吸起，2.5 s 后6466BG 的GJ 吸起，2.8 s 后6466CG 的QGJ 吸起，2.5 s 后6466CG 的GJ 吸起。所以具有兩個區段的閉塞分區出清延時時間為2.8＋2.5＋2.8＋2.5＝10.6 s。具有3 個區段的閉塞分區出清延時時間為2.8＋2.5＋2.8＋2.5＋2.8＋2.5＝15.9 s。可見每增加一個區段，閉塞分區的出清延時就增加2.8＋2.5＝5.3 s。

2.3 區間占用邏輯檢查延時影響

對于采用區間綜合監控系統（簡稱QJK）實現邏輯檢查功能時，區間占用邏輯檢查功能按照《鐵路信號區間綜合監控系統暫行技術條件》（鐵總工電［2018］155 號）實現，閉塞分區設備狀態由占用變為空閑且保持3 s 以上判斷為空閑，由空閑變為占用時立即判斷為占用。QJK 控制防護繼電器（FHJ）的狀態，當發生占用丟失時，通過FHJ 的接點切斷GJ 的驅動電路，實現對區間的安全防護。

當列車正常占用、出清軌道區段時，QJK 設備采集到軌道電路QGJ 吸起后延時3 s 判定為空閑，驅動FHJ 動作，接通GJ 驅動電路。當閉塞分區存在多個區段時，僅在該閉塞分區最后方軌道區段的GJ 驅動電路上串入FHJ。

在采用QJK 設備實現區間占用邏輯檢查的線路上，閉塞分區正常出清延時為：未設置分割區段的2.8（QGJ）＋2.5（GJ)＋3（FHJ)＝8.3 s，設置兩個區段的2.8＋2.5＋2.8＋2.5＋3＝13.6 s，設置3 個區段的2.8＋2.5＋2.8＋2.5＋2.8＋2.5＋3＝18.9 s。

3 對策與建議

在普速鐵路增加區間邏輯檢查功能后，如出現車站進站信號機外方閉塞分區不能正常解鎖的情況，應針對性的開展調查，明確問題原因。在繼電式區間邏輯檢查電路中，沒有QJK 判斷和控制FHJ 狀態的3 s 時間，現階段采取增設進站繼電器(JZJ)代替進站內方區段軌道繼電器，JZJ 接點接入進站外方區段FHJ 電路，改進進站外方閉塞分區GJ 空閑檢查時機條件等，可以從根本上解決進站外方區段不能正常解鎖的問題。

3.1 進站外方區段電路改進

如前所述，產生進站信號機外方區段晚于內方區段出清或不能解鎖根源在于3JG-GJ 延遲吸起時間太長，主要有增加邏輯檢查動作FHJ 時間，分區內區段間空閑聯鎖關系檢查AGJ、BGJ 傳遞時間等。首先，采用圖2 設計，3JG-GJ（CG）取消FHJ 接點檢查條件，3JG-GJ（CG）空閑吸起只檢查QGJ 空閑狀態。其次，采用圖3 藍線所示進行QGJ 電路修改，取消檢查前一區段BG-GJ、AG-GJ 條件，改為檢查進站信號機開放情況，即1DJ（實現紅燈轉移）或LXJF（防止在開放信號瞬間接點切換造成區段閃紅）吸起條件。最后，如圖4 所示，改進軌道復示繼電器（GJF）檢查條件，并用GJF 作為聯鎖檢查條件，在FHJ、AG-GJ、BG-GJ、CG-GJ 均吸起后，整個閉塞分區空閑解鎖，實現邏輯檢查和分區內所有區段空閑檢查。通過這種方式，3JG-GJ（CG）、3JG-GJ（BG）在列車順序出清后就吸起，閉塞分區內區段間空閑檢查時間與區段個數無關，3JG-GJ（AG）出清2.8 s 后QGJ 吸起，FHJ 和GJ 同時計時準備吸起，2.5 s 后GJ 吸起，3 s 后FHJ 吸起，所以3JG 出清延遲時間為：2.8（QGJ）＋3（FHJ)＝5.8 s，延遲出清時間比設置一個區段的縮短了8.3－5.8＝2.5 s，比設置兩個區段的縮短了13.6－5.8＝7.8 s，比設置3個區段的縮短了18.9－5.8＝13.1 s。從根本上解決了進站外方區段晚于站內區段出清或解鎖問題，特別是進站外方閉塞分區存在多個區段時效果明顯。

圖4 進站外方區段GJF改進電路Fig.4 GJF improvement circuit diagram of section in advance of home signal

如圖5 所示，在3JG 的BG、AG 有車占用情況下，為防止列車冒進6466 通過信號后收到允許碼，對3JG-GJ（CG）的發碼條件進行修改，增加檢查前方BG、AG 空閑條件，BG、AG 必須同時空閑時，CG 才發送與進站信號開放情況一致的低頻碼序。BG、AG 任一區段GJ 落下，CG 均發送檢測碼，有效解決列車冒進通過信號后追尾前方列車的風險。

圖5 進站外方區段改進發碼電路Fig.5 Improvement coding circuit diagram of section in advance of home signal

3.2 現階段臨時措施

由于站內和區間軌道電路GJ 響應時間不同，加之增加邏輯占用檢查功能、站場區段長度設計等因素影響，所以在列車通過車站時，部分車站會發生進站外方區段晚于站內區段出清的情況，不屬于設備故障，對聯鎖關系和列車運行無影響。

對于普速鐵路增加區間邏輯檢查功能后，如出現進站外方閉塞分區能夠正常解鎖，但是晚于站內區段出清的情況，設備管理部門和運輸部門共同調查確認，納入《車站行車工作細則》管理。

大修、更改及新線建設設計時，充分考慮站內區間軌道電路制式不一致、站場區段設置、運營速度、區間增加邏輯占用檢查功能等因素，對進站外方區段正常解鎖及出清延時時間的影響，在前述拆除閉塞分區后方軌道電路的發送電路中串入前方區段的GJ 前接點等方式的基礎上，還可以取消GJ 驅動電路中存在的阻容緩吸電路，縮短延時時間。

4 結束語

通過上述分析可知，在開通繼電式區間邏輯檢查功能的普速線路，因特殊場景影響，會出現進站外方閉塞分區晚于站內區段出清或不能解鎖的現象。通過技術改進能徹底解決這一固有現象和缺陷，在區間邏輯檢查設計過程中，應充分考慮由于軌道電路恢復時長差異導致的邏輯檢查不解鎖情況，制定解決方案。在設計、施工、驗收、維修運營中，參照上述措施和建議執行，就能確保行車安全、提高運輸效率。