關于一線二列位動車段(所)特殊聯鎖設計探討

王冬梅

為提高動車段（所）存車線利用率，原中國鐵路總公司于2015年發布了《關于明確動車段（所）內行車組織有關事項的通知》（鐵總運〔2015〕220號）［1］文件，要求新建動車段（所）存車線股道（有效長超過580 m）必須設置分割信號機，使一條存車線上可設置兩列存車位（簡稱“一線二列位”）。

相比于普通車站，一線二列位動車段（所）有特殊的運營場景及運輸需求，其計算機聯鎖系統也有所差異，如聯鎖圖表編制、分割信號機聯鎖及進路解鎖等均需進行針對性設計，而現行標準、規范較少涉及此部分內容，各設計單位及聯鎖設備廠家提出的設計方案及處理邏輯也不盡相同［2-3］。張敏慧［4］針對在軌道電路故障的情況下，長接車進路引起地面與車載行車許可不一致的問題，提出聯鎖系統不關閉分割信號機等3種解決方案；莫運前［5］針對因分割信號機故障引起地面與車載行車許可不一致等問題，提出了將長進路改為2段短進路、調整分割信號機接近區段碼序等解決方案。本文在這些研究的基礎上，提出基于一線二列位動車段（所）信號設備配置推薦方案，調查已經開通計算機聯鎖系統的設計方案及處理邏輯，分析各方案邏輯的優缺點及適用性，以期為工程設計、產品制造提供借鑒。

1 一線二列位動車段（所）信號設備配置

1.1 信號機設置

近年來，新建動車段（所）至銜接站之間的接、發車作業一般采用列車模式，段（所）內存車線至檢修庫間的作業一般采用調車模式［6］。動車段（所）內設置常規的進站、出站及調車信號機，存車線盡頭設置阻擋列車運行的調車信號機，一線二列位的存車線中部適當位置設置分割信號機［7］。根據《高速鐵路設計規范》（TB 10621—2014）［8］，接車方向分割信號機采用“紅、藍、白”三燈位矮型信號機；發車方向因無列車進路，采用“紅、白”二燈位調車信號機。一線二列位動車段（所）典型信號設備布置示意見圖1。圖1中，由動走線接車先到達的停車位為一列位，對應軌道命名為G1；后到達的停車位為二列位，對應軌道命名為G2，XF1～XF20為接車方向分割信號機。

圖1 一線二列位動車段（所）典型信號設備布置示意

1.2 列車接車進路類型

如圖1所示，一線二列位存車線存在2種接車進路：①以存車線盡頭信號機為終端的進路（簡稱“長進路”），用于8輛編組動車組進入二列位或16輛編組動車組進入整條存車線；②以存車線分割信號機作為終端的進路（簡稱“短進路”），用于8輛編組動車組進入一列位作業。為便于下文描述，又將分割信號機防護的進路定義為小進路。其中存車線末端信號機（X1～X20）為長進路的終端；接車方向股道分割信號機（XF1～XF20）為短進路的終端，同時也為小進路的始端。

根據所接動車組編組情況及存車線使用情況，車站值班員可自由選擇辦理長進路或短進路。長進路與短進路均可一次性辦理。

2 聯鎖圖表編制

2.1 現狀調查

目前已經開通的設有分割信號機的動車段（所），聯鎖表中列車接車進路編制有2種方案。

方案一：無小進路。該方案分別為長進路與短進路分配獨立的進路號，不體現以分割信號機為始端的小進路。計算機聯鎖系統根據長進路與短進路的建立情況，分別將進路信息和分割信號機的狀態信息發送給列控中心［9］。無小進路方案聯鎖表示例見表1，其中長進路同時給出進站信號機及接車方向分割信號機的顯示。

表1 無小進路方案聯鎖表示例

方案二：有小進路。該方案分別為長進路、短進路與小進路分配進路編號。計算機聯鎖系統為列控中心發送短進路號與小進路號，不發送長進路號［10］。當辦理長進路時，由列控中心進行邏輯判斷和進路拼接。有小進路方案聯鎖表示例見表2。

表2 有小進路方案聯鎖表示例

2.2 分析與討論

由于分割信號機不能作為列車進路的始端，不論聯鎖表是否編寫小進路，計算機聯鎖系統均不能單獨建立以分割信號機為始端的列車進路［11］。若現場運營需將動車組由一列位移動至二列位，應在停車狀態下由司機手動將車載ATP轉換為調車模式，車站值班員辦理調車進路，分割信號機開放白燈后，列車以調車方式進入二列位。

上述2種方案均可滿足聯鎖系統建立長進路與短進路的需求，聯鎖系統排列接車進路的邏輯也基本一致，區別在于聯鎖系統與列控中心設備間的接口內容及列控中心的處理方式有所不同。

方案一：由聯鎖系統為列控中心提供長進路號與短進路號，進路的拼接及邏輯判斷由聯鎖系統實現，列控中心不需要進行進路的拼接及邏輯判斷，聯鎖系統與列控中心間接口內容相對較少。

方案二：由列控中心完成短進路與小進路的拼接，并進行必要的邏輯判斷。計算機聯鎖系統與列控中心間的接口內容相對較多［12］。當存在跨場進路時，列控中心需要進行3段甚至多段進路的拼接，部分型號的列控中心無法處理，但對于進路簡單的動車段（所）靈活性較高。

動車段（所）聯鎖表編制方案的確定需要結合具體的站場布局，在設計聯絡階段與計算機聯鎖系統及列控中心供應商達成一致，并確定計算機聯鎖系統與列控中心接口內容、發送時機以及故障情況下的處理方案。

3 分割信號機的聯鎖關系

3.1 分割信號機與長進路的關系

接車方向股道分割信號機常態顯示紅燈，排列短進路時，該信號機維持紅燈狀態，阻擋列車運行；排列長進路時，當進路正常建立后，分割信號機由紅燈轉為藍燈，不再對列車起阻擋作用，并在列車壓入該信號機內方后轉為紅燈。聯鎖系統建立長進路時，除常規需要檢查的聯鎖條件外，分割信號機作為進路中的列車阻擋信號機，對長進路的始端信號機開放也存在一定的影響。

3.1.1 現狀調查

目前已開通運營的設有分割信號機的動車段（所），長進路建立時，對分割信號機的聯鎖檢查邏輯有2種應用方式：①將分割信號機按普通調車信號機處理，不檢查分割信號機是否開放及燈絲狀態；②持續檢查分割信號機藍燈開放且燈絲完好，若藍燈燈絲斷絲或因故關閉，則關閉始端信號機。

在不同的運營場景下，分割信號機對長進路建立影響的2種應用方式有不同的處理方案，見表3。

表3 分割信號機對長進路的影響運營場景及處理方案

3.1.2 分析與討論

理論上，分割信號機屬于一種調車信號機，開放長進路時，分割信號機不再起阻擋列車運行的作用，長進路始端信號機開放可以不用檢查分割信號機的開放狀態。即使分割信號機因故關閉，實際停車位置由盡頭信號機調整為分割信號機，也不會降低接車進路的安全性，只是與車站接車意圖不一致［13］。從實際運營情況來看，若辦理長接車進路的目的是為了接長編組動車組，則當分割信號機關閉后，因一列位長度不足以滿足長編組動車停放需求，會導致咽喉區占用，對動車段（所）運輸組織造成較大影響。所以，長進路進站信號機開放檢查分割信號機藍燈開放是有意義的。

長進路建立后，當列車已經越過進站口應答器組，若發生G2軌道電路非正常占用，或分割信號機藍燈燈絲斷絲，此時如果關閉分割信號機，因車載設備已經在進站口應答器處獲得了至股道盡頭的行車許可，就會出現車載與地面行車許可長度不一致。從安全方面考慮，如果G2占用是因為有車冒進造成，此時關閉分割信號機不僅可以為地面信號起到防護作用，也可以通過分割信號機的應答器組改發停車報文，使車載設備輸出制動，進一步保證了行車安全；采用列控編碼的車站，還可以將G1股道發碼由HU碼改發H碼，實現緊急停車的功能［4］。但此時如果所接列車為長編組時，咽喉區無法出清，分割信號機防護的小進路無法解鎖，則只有等待故障排除后重開信號、列車壓入G2后才能解鎖。

為此，綜合考慮列車運行安全和運營效率，長進路開放檢查分割信號機狀態是有必要的。僅當長編組列車進入進站信號機內方，相關設備發生故障時，需要等待故障排除才能釋放咽喉區，相對影響了動車段（所）的接車效率。為此建議將分割信號機按列車信號機標準設置主副燈絲轉換，并將主燈絲斷絲納入燈絲報警。

3.2 分割信號機引導信號設置

經調查，目前已經開通運營動車段（所）的分割信號機均未設置引導功能。《鐵路信號設計規范》（TB 10007—2017）［7］附錄D第19條，對股道分割信號機的定義中，未明確分割信號機需設置引導信號，但條文解釋中說明了該信號機可給出引導顯示。

長編組動車進入進站信號機內方后，當G2故障或藍燈燈絲斷絲引起分割信號機關閉時，若分割信號機設置了引導信號，則可以通過辦理引導進路完成接車作業，避免長編組動車組長期占壓咽喉區的情況，因此分割信號機設置引導信號是有意義的［5］。但分割信號機作為一種調車信號機，設置引導信號與該分割信號機不能作為列車進路始端的原則相沖突。

依據《車站計算機聯鎖操作顯示技術規范》（鐵總運〔2016〕147號）［14］，辦理引導進路只需要按壓對應信號機的引導按鈕。由于設有分割信號機的動車段（所），無法通過按壓進站信號機的引導按鈕，來區分是長進路引導還是短進路引導，所以計算機聯鎖系統只能默認辦理短進路引導；分割信號機增設引導功能，可以通過辦理2段進路的引導拼接為長進路引導。

4 進路解鎖

4.1 長進路正常解鎖

4.1.1 現狀調查

目前已開通運營設有分割信號機的動車段（所）計算機聯鎖系統，有2種長進路解鎖方案。

方案一：列車正常運行壓入G1、出清最后一個道岔區段后，咽喉區區段依次解鎖，當列車跨壓股道分割時，從開始停穩180 s倒計時。若倒計時期間列車完全進入二列位、出清一列位（G2GJ落下、G1GJ落下后吸起），則判斷為所接列車為短編組列車，停止計時，進路立即解鎖；若倒計時期間內G1一直未出清（G1GJ保持落下），則判斷為所接列車為長編組列車，倒計時結束后，判斷為列車停穩，進路解鎖。

方案二：列車正常運行，順序壓入G1、G2并且出清道岔區段后，進路解鎖，不進行停穩判斷及倒計時。

4.1.2 分析與討論

長進路解鎖后，計算機聯鎖系統允許繼續排列至G2的調車進路。若長進路所接列車為短編組列車，則當列車壓入G2時已經出清了道岔區段。如聯鎖系統不進行停穩判斷，長進路將立即解鎖，此時列車尚在G2上運行，距離目標停車點至少還有270 m，若值班員繼續辦理由檢修庫至G2的調車進路，則會出現相向運行的情況，可能致使所接動車組無法按預定位置停車。

加入停穩邏輯判斷及延時解鎖，有利于解決上述矛盾，但延時解鎖時間的設定需要兼顧運輸效率，避免進路長時間占用；同時，當列車運行速度很低、無法在延時時間內停穩的情況下，上述問題仍然存在。

4.2 長進路取消/人工解鎖

列車壓入進站信號機前，若需要取消/人工解鎖長進路時，通過按壓取消/人工解鎖按鈕+進站信號機列車按鈕辦理，計算機聯鎖系統對長進路的解鎖有2種應用方案。

應用一：按壓取消/人工解鎖按鈕+進站信號機列車按鈕后，僅取消/人工解鎖進站信號機至分割信號機的短進路，再按壓取消/人工解鎖按鈕+股道分割信號機列車按鈕，檢查短進路解鎖后，取消/人工解鎖股道分割信號機防護進路。

應用二：按壓取消/人工解鎖按鈕+進站信號機列車按鈕后，將取消/人工解鎖整條長進路。

為避免迎面敵對，辦理了長進路后，車列壓入G2前或咽喉區未解鎖時，不能以任何方式解鎖股道分割信號機防護的這段進路，以上2種應用均能實現上述要求，而應用二的行車操作更為簡單。

4.3 小進路人工解鎖

在實際運營過程中，存在雖辦理了長進路，但實際接車為短編組，且目標停車位置是一列位的情況。此時存車線分割信號機持續點亮藍燈，二列位白光帶一直保持，給行車人員造成困擾。需要計算機聯鎖系統具有人工解鎖分割信號機防護進路的功能。目前現場有3種應用方式。

應用一：控制臺設置G2確認按鈕（帶鉛封），列車完全進入G1、道岔區段解鎖后，再按壓G2確認按鈕，延時180 s后解鎖G1、G2。

應用二：列車完全進入G1、道岔區段解鎖后，按壓總人解按鈕及分割信號機按鈕后，開始180 s計時，計時結束后解鎖。

應用三：列車壓入G1，道岔區段解鎖后，按壓總人解按鈕及分割信號機按鈕后，開始正線180 s、側線30 s計時，計時結束后解鎖。

列車壓入進站信號機后，需要取消分割信號機防護的小進路，一般由值班員確認列車已經在G1停穩后辦理，為防止列車在G1運行尚未停穩的情況，增加延時解鎖是必要的。因各動車段（所）道岔類型、線路速度及進站信號機顯示方式有差別，應結合線路速度設置延時解鎖時間，同時兼顧運輸效率。建議按照30 s（線路速度≤45 km/h）、180 s（線路速度＞45 km/h）分別設置［15］。

5 結束語

設有分割信號機的動車段（所）計算機聯鎖系統運營場景復雜，在開展設計前應充分征求運輸意見，與各設備供應商溝通具體設計方案及接口內容。

由于現行的標準、規范及產品技術條件中，對于因設置分割信號機而產生的特殊聯鎖處理方式未有具體的說明，建議適時修改計算機聯鎖技術條件、列控中心接口規范等相關標準，納入設有分割信號機的動車段（所）相關內容，以指導工程設計，規范、統一計算機聯鎖設備，為現場試驗及驗收提供依據。