計算機(jī)聯(lián)鎖車站聯(lián)鎖圖表設(shè)計的研究

習(xí)家寧

(中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司 陜西 西安 710043)

聯(lián)鎖的概念是信號機(jī)、道岔、進(jìn)路三者之間相互制約而又緊密聯(lián)系的關(guān)系，在計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)普及的今天，聯(lián)鎖表是作為聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試、開通、驗收、使用的重要標(biāo)準(zhǔn)，與行車安全直接掛鉤，其安全性與重要性不言而喻。聯(lián)鎖表的設(shè)計需要編制人員根據(jù)信號平面布置圖逐條仔細(xì)設(shè)計核對，當(dāng)車站較為復(fù)雜時，需要檢查考慮的因素也越多，容易產(chǎn)生疏漏，留下安全隱患。

本文根據(jù)聯(lián)鎖表編制原則企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《計算機(jī)聯(lián)鎖車站圖表編制原則》（Q/CR 654-2018）[1]，并結(jié)合自身在工程設(shè)計中遇到的不同情況進(jìn)行分析研究，尤其是從企標(biāo)中新增加的“接近鎖閉區(qū)段”一欄，以及其他欄目中分析研究了人解時間欄、條件敵對信號欄以及道岔欄中在設(shè)計方面需要注意的問題。

1 接近鎖閉區(qū)段

進(jìn)路鎖閉分為預(yù)先鎖閉和接近鎖閉。預(yù)先鎖閉的構(gòu)成條件是進(jìn)路建立、信號開放且接近區(qū)段未被占用，當(dāng)接近區(qū)段被占用時即構(gòu)成接近鎖閉[2]。兩者取消進(jìn)路的方式也有所不同，預(yù)先鎖閉狀態(tài)下的進(jìn)路取消通過按壓總?cè)∠粹o加進(jìn)路始端信號機(jī)按鈕即可立即取消該進(jìn)路，但接近鎖閉狀態(tài)下的進(jìn)路取消需要按下總?cè)私獍粹o加進(jìn)路始端信號機(jī)按鈕，延時后才能解鎖，目的是防止列車冒進(jìn)信號[3]。延時時間長短對列車運行效率與安全至關(guān)重要，因此，本文將從調(diào)車進(jìn)路和列車進(jìn)路兩方面分析。

1.1 調(diào)車進(jìn)路接近鎖閉區(qū)段

調(diào)車進(jìn)路的接近鎖閉區(qū)段一般分為3類。

第一類，調(diào)車信號機(jī)外方未設(shè)軌道電路，聯(lián)鎖表“接近鎖閉區(qū)段欄”為“開放即接近鎖閉”。第二類，調(diào)車信號機(jī)外方設(shè)置軌道電路且長度足夠，如股道上的出站信號機(jī)，其外方區(qū)段為股道，長度滿足大多數(shù)調(diào)車情況，因此不需要延長處理，設(shè)計時聯(lián)鎖表“接近鎖閉區(qū)段欄”為“信號機(jī)外方第1個區(qū)段的名稱”。第三類，調(diào)車信號機(jī)外方設(shè)置軌道區(qū)段，但長度不夠，可按照兩種方式處理：一是信號開放即構(gòu)成接近鎖閉；二是接近鎖閉區(qū)段延長1 個區(qū)段，聯(lián)鎖表“接近鎖閉區(qū)段欄”為“調(diào)車信號機(jī)外方第1個區(qū)段的名稱”。

下面根據(jù)具體工程設(shè)計，某站局部站型進(jìn)行詳細(xì)說明，具體如圖1所示。

圖1 接近鎖閉區(qū)段示意圖

由D3 至3 股道或由D3 向D11 的進(jìn)路，其“接近鎖閉區(qū)段欄”中均填寫“1-7DG”，屬于第三類中的第二種處理情況。因為本站專用線多，調(diào)車作業(yè)量大，為提高車站作業(yè)效率，該站設(shè)計原則為：若調(diào)車信號機(jī)外放設(shè)置軌道區(qū)段，則“接近鎖閉區(qū)段”欄為調(diào)車信號機(jī)外方的軌道區(qū)段名稱。

D7、D9、D11 信號機(jī)外方為專用線且未設(shè)置軌道電路，不能夠判斷車列是否進(jìn)入接近區(qū)段，為保證安全，信號一開放就構(gòu)成鎖閉，屬于第一類，因此以該信號機(jī)為始端的作業(yè)進(jìn)路，其“接近鎖閉區(qū)段”欄中填入“開放即接近鎖閉”，用以保證調(diào)車的作業(yè)安全。

由S1 向D1 方向的進(jìn)路，屬于第二類情況，其“接近鎖閉區(qū)段”欄中填入“股道名稱”。

1.2 列車進(jìn)路接近鎖閉區(qū)段

列車進(jìn)路的接近鎖閉延長會隨列車速度不同而發(fā)生變化。對于半自動閉塞而言，其速度小于120 km/h時，其接近鎖閉區(qū)段為進(jìn)站信號機(jī)的接近區(qū)段；對于自動站間閉塞而言，其速度為120～160 km/h時，其接近鎖閉區(qū)段延長至2JG。自動閉塞同理，其列車速度越高，延長區(qū)段越長[3]。

以圖1 為例進(jìn)行說明，首先該站采用的是64D 半自動閉塞，因此對于X或S信號機(jī)的接車進(jìn)路而言，接至任意股道，其“接近鎖閉區(qū)段”欄中應(yīng)填入“XJG”或“SJG”，與道岔開通直向或側(cè)向無關(guān)。

企標(biāo)示例的發(fā)車進(jìn)路中對接近鎖閉區(qū)段進(jìn)行了區(qū)分：直向通過進(jìn)路與側(cè)向連續(xù)進(jìn)路。對于基本的側(cè)線發(fā)車，由于其沒有直向的通過進(jìn)路，因此該欄在設(shè)計中為空，側(cè)向連續(xù)進(jìn)路欄填寫“股道”；對于正線發(fā)車，若其沒有走側(cè)向的變更進(jìn)路，側(cè)向連續(xù)進(jìn)路欄不填，直向通過進(jìn)路欄分為兩種寫法：第一種為“接近區(qū)段+站內(nèi)岔區(qū)區(qū)段”的寫法；第二種為站內(nèi)岔區(qū)區(qū)段。例如：圖1中進(jìn)路：由II股道向X 口發(fā)車，該進(jìn)路的接近鎖閉區(qū)段為SJG，6DG～I(xiàn)IG。因為考慮正線列車有可能按照120 km/h速度通過，而6DG～I(xiàn)IG距離不足緊急制動距離要求，當(dāng)出站信號突然關(guān)閉，容易造成列車冒進(jìn)信號，因此將區(qū)段延長至SJG，保證列車運行安全。

通過進(jìn)路相對于接車進(jìn)路，其速度高、制動距離大，因此需要的接近鎖閉區(qū)段更長，對于本站通過進(jìn)路X→XII→S（設(shè)計最高速度為120 km/h，剎車距離最短為800 m），設(shè)計時將其劃分為2段，第一段進(jìn)路的接近鎖閉區(qū)段為XJG（該區(qū)段可根據(jù)列車運行的最高速度進(jìn)行適當(dāng)?shù)匮由欤诙螢檫M(jìn)站信號機(jī)內(nèi)方的區(qū)段3DG～I(xiàn)IG，兩段共同構(gòu)成下行通過進(jìn)路的接近鎖閉區(qū)段，只要長度之和滿足最短制動距離要求即可。因為站內(nèi)岔區(qū)長度因車站而異，設(shè)計時需要仔細(xì)考慮接近鎖閉區(qū)段的長度是否能夠滿足制動距離要求。

2 人解時間

在列車尚未闖入進(jìn)路而又未停穩(wěn)的期間，禁止進(jìn)路解鎖（若闖入進(jìn)路后，其進(jìn)路不能夠解鎖），因此為防止該情況的發(fā)生，采取延時的方法。

《6502 電氣集中電路》中簡單說明了關(guān)于人解時間的界定，接車進(jìn)路和正線發(fā)車進(jìn)路的延時解鎖，從信號關(guān)閉時起延時30 min，站線發(fā)車進(jìn)路和調(diào)車進(jìn)路延時30 s[4]。《鐵路車站計算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)條件》（TB/T 3027-2015）中規(guī)定：接車進(jìn)路和正線發(fā)車進(jìn)路人工解鎖自信號機(jī)關(guān)閉時起延時3 min，經(jīng)由18號以上號碼道岔側(cè)向的發(fā)車進(jìn)路人工解鎖自信號機(jī)關(guān)閉時起延時3min，其他進(jìn)路的人工解鎖自信號機(jī)關(guān)閉起延時30 s[5]。

延時最不利的情況是列車以最高速度運行，發(fā)現(xiàn)信號突然關(guān)閉后采取緊急制動，列車恰好停在信號機(jī)前。車速為120 km/h 的緊急制動時間為59 s，司機(jī)確認(rèn)信號的時間為15 s，共計74 s，因此采取3 min的延時裕量充足，調(diào)車的接近速度一般小于30 km/h，緊急制動所需時間很少[6]。

以某站為例，具體人解時間的設(shè)計如圖2 所示。該站下行咽喉為64F半自動閉塞，上行咽喉為1個接車口，IIG為正線。

圖2 人解時間示意圖

由正線SII信號機(jī)向D1口發(fā)車，其人解時間為3 min，設(shè)計中容易出錯的點在于該進(jìn)路經(jīng)道岔1/3反位，列車運行速度限制在45 km/h，容易被30 s發(fā)車誤導(dǎo)。接近鎖閉時的進(jìn)路延時解鎖時間值取決于信號突然關(guān)閉至安全風(fēng)險消除的時間間隔[7]。此處的安全風(fēng)險消除時間采取時間值較大的“停車”時間，即SII信號突然關(guān)閉，列車停在出站信號機(jī)前方不冒進(jìn)信號，與進(jìn)路是否出直或出彎無關(guān)。

對于“彎進(jìn)直出”的情況，盡管列車在進(jìn)站過程中UU顯示的速度已經(jīng)被限制在45 km/h（圖2中為12#道岔舉例說明），但當(dāng)列車相對較短、股道較長，則列車完全駛出岔區(qū)后即可按照出站信號的允許信號顯示提速。例如：圖2 中進(jìn)路S1 向D1 口直向發(fā)車時，其時間考慮設(shè)計為3 min，當(dāng)列車由S接車至I股道后，經(jīng)過道岔反位進(jìn)入側(cè)線，但是由于股道較長，列車有提速的可能因素，此處為安全起見并沒有采用30 s的解鎖時間。

3 帶動、防護(hù)道岔

《鐵路信號名詞術(shù)語》（TB/T 454-1981）中“帶動道岔”的定義如下：排列進(jìn)路時需要隨之動作的非進(jìn)路道岔[8]，目的是滿足平行作業(yè)的需要。進(jìn)路的帶動道岔未鎖閉在規(guī)定位置時，不影響本進(jìn)路的建立，若帶動道岔失去表示，該進(jìn)路的信號機(jī)仍可保持開放狀態(tài)，因此帶動道岔影響的是效率問題。《鐵路工程基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50262-2013）中對“防護(hù)道岔”的定義如下：能夠防止列車、調(diào)車車列由其他線路進(jìn)入已被排好或占用線路的非進(jìn)路上的道岔[9]。目的是滿足安全作業(yè)需要，若防護(hù)道岔失去表示，該進(jìn)路信號關(guān)閉[10]。

防護(hù)道岔中一般常見的類型有交叉渡線防護(hù)、安全線防護(hù)、到發(fā)線中岔防護(hù)、八字進(jìn)路防護(hù)等[11]。

以某站進(jìn)行舉例說明，上行咽喉局部站型如圖3、圖4所示。

圖3 帶動道岔示意圖

圖4 防護(hù)道岔示意圖

3.1 進(jìn)路S至4G接車

聯(lián)鎖表中的防護(hù)、帶動道岔欄為“{20/22}，[24]”。24#道岔屬于到發(fā)線出岔的情況，列車在4G 停車位置不能確定，因此需要將4G上所有出岔的道岔防護(hù)到定位，保證進(jìn)路安全。“{20/22}”表示道岔帶動到定位，若排列進(jìn)路之前，20/22道岔在反位狀態(tài)，進(jìn)路排列完畢，會將其鎖閉直到進(jìn)路解鎖，此時D8 向IG 的之間的調(diào)車進(jìn)路不能排列，因為D8向IG調(diào)車時需20/22在定位狀態(tài)，但20/22道岔被鎖死在反位，故進(jìn)路不能排出，影響調(diào)車進(jìn)路的辦理，如果將其帶動至定位，該問題即可得到解決，既滿足S至4股接車進(jìn)路，又不影響D8向IG調(diào)車進(jìn)路，進(jìn)而提升了車站整體調(diào)車作業(yè)效率。

3.2 進(jìn)路XID向S進(jìn)站信號機(jī)調(diào)車

16#道岔需防護(hù)至定位，即“[16]”，此時超限不檢查16DG 的空閑情況；進(jìn)路D2 至D6 的調(diào)車進(jìn)路：設(shè)計時將18#道岔防護(hù)到定位，防止列車冒進(jìn)信號后闖入?yún)^(qū)段。以上兩種情況均屬于安全線防護(hù)情況，在設(shè)計時尤為注意進(jìn)路內(nèi)的區(qū)段相鄰區(qū)段為安全線，或該區(qū)段內(nèi)非經(jīng)過的道岔為開向安全線的道岔，考慮是否增加防護(hù)道岔。

3.3 其他情況

若存在調(diào)車八字進(jìn)路，即“X4→D6→D2”，且小八字進(jìn)路不能調(diào)車時，需要對調(diào)車分段進(jìn)路做出防護(hù)，經(jīng)“（6/10）”的進(jìn)路，2/4防護(hù)至定位，經(jīng)“（2/4）”的進(jìn)路，防護(hù)6/10 至定位，使八字分段調(diào)車不可同時排出。本站設(shè)計時不考慮八字情況，因此不存在上述情況。

4 敵對信號

在設(shè)計聯(lián)鎖表時，進(jìn)路主要分為兩種，一種是列車進(jìn)路，另一種是調(diào)車進(jìn)路。而對于敵對信號又分為兩種，一種是無條件敵對，另一種是有條件敵對[12]。對列車進(jìn)路的敵對信號而言，一般按照以下3個步驟進(jìn)行設(shè)計。

（1）在辦理列車進(jìn)路時，始端按鈕和終端按鈕均為列車進(jìn)路按鈕。兩個按鈕之間的信號均為該進(jìn)路的敵對信號。例如：圖1 中，X 至II 股道接車：D1 為無條件敵對信號。

（2）若為接車進(jìn)路，則接至該股道的出站信號機(jī)，即進(jìn)路的終端按鈕信號機(jī)，其列車信號、調(diào)車信號均為敵對信號。

（3）尋找始終端按鈕之外的進(jìn)站信號機(jī)、進(jìn)路信號機(jī)或者出站信號機(jī)等逐一排查，簡單理解為進(jìn)路上所有的道岔均鎖定在相應(yīng)的位置上，尋找其他相關(guān)進(jìn)路信號機(jī)或者調(diào)車信號機(jī)的進(jìn)路與該進(jìn)路有無重疊，若存在重疊部分，尋找控制重疊進(jìn)路的道岔，若是道岔不存在，則為無條件敵對信號，若是存在道岔即為有條件敵對。

例如：X至II股道接車，道岔1#、5#均鎖在定位，7#鎖在反位，此時該進(jìn)路是唯一的，SII 信號機(jī)不能夠開放，如果開放任意性質(zhì)的信號，其進(jìn)路均與X→SII進(jìn)路重疊。列車進(jìn)路的敵對信號相對簡單。

對于調(diào)車進(jìn)路的敵對信號而言，同樣按照上述步驟進(jìn)行，復(fù)雜繁瑣的難點在于第三條，調(diào)車進(jìn)路距離相對較短，容易存在重疊交叉部分且多數(shù)敵對信號為有條件敵對信號[13]。例如：圖3中D14至X4D調(diào)車進(jìn)路，D10 符合步驟1 描述，S 信號機(jī)此時可以向1～3 股道接車，但經(jīng)過24#道岔定位向4股道接車時與D14至X4D重疊，因此，該敵對信號表示為“<24>S”。

5 結(jié)語

本文結(jié)合實際工程設(shè)計，對聯(lián)鎖表中接近鎖閉、人解時間、帶動及防護(hù)道岔、敵對信號進(jìn)行分析和分類舉例說明，并總結(jié)設(shè)計中特殊易錯的點，對提升聯(lián)鎖表設(shè)計質(zhì)量具有重要意義。