李 闖
(北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司,北京 100073)
過走是指越過移動(dòng)授權(quán)末端,國內(nèi)俗稱冒進(jìn)。過走原因包括受環(huán)境、經(jīng)驗(yàn)等條件所限,司機(jī)未在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)采取適當(dāng)制動(dòng)措施、列車超速自動(dòng)防護(hù)/列車自動(dòng)控制(ATP/ATC)系統(tǒng)測速測距誤差、甚至到發(fā)線忽視停車信號(hào)發(fā)車。過走防護(hù)就是基于上述客觀存在,控制過走列車與其他正常運(yùn)行的列車發(fā)生碰撞的風(fēng)險(xiǎn),避免或減輕碰撞的后果。這里有兩方面的意思:其一、防止或限制過走;其二、過走的安全防護(hù)。
過走會(huì)對其他正常運(yùn)行的列車造成潛在的危險(xiǎn),因此應(yīng)盡可能防止過走的發(fā)生。確實(shí)無法防止的,應(yīng)對其予以限制,以減輕過走造成的后果。下面列舉一些目前實(shí)際應(yīng)用的防止或限制過走的措施。
1)我國客運(yùn)專線采用方式
我國客運(yùn)專線列控系統(tǒng)采用一次模式曲線制動(dòng)的控制方式,完全監(jiān)控模式下在停車點(diǎn)附近形成閉口曲線。考慮到系統(tǒng)誤差,將停車點(diǎn)設(shè)在防護(hù)點(diǎn)前適當(dāng)距離,保證在防護(hù)點(diǎn)前停下,防止過走。該距離為安全防護(hù)距離,CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)區(qū)間按110?m,站內(nèi)按60?m取;CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算確定,如圖1所示。
防護(hù)點(diǎn)前適當(dāng)位置設(shè)置應(yīng)答器,除提供線路數(shù)據(jù)外,也作為過走防護(hù)用。出站信號(hào)關(guān)閉,該應(yīng)答器組發(fā)送停車報(bào)文(CTCS-5、ETCS?132、ETCS?137)。一旦列車越過該點(diǎn),列車實(shí)施緊急制動(dòng),防止忽視停車信號(hào)引起的過走。
CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)車載設(shè)備對地面低頻碼的處理也對過走進(jìn)行了限制。由HU碼轉(zhuǎn)無碼,車載設(shè)備實(shí)施緊急制動(dòng),對列車從停車信號(hào)區(qū)段進(jìn)入進(jìn)路未建立或有車占用區(qū)段(危險(xiǎn)區(qū)段)予以限制。
2)日本新干線采用方式
日本新干線采用數(shù)字ATC控制技術(shù),?采用數(shù)字軌道電路完成車地間通信,其停車信號(hào)分為01、02、03(后在東北、上越新干線增設(shè)02e)。
01信號(hào)與設(shè)于地面的P點(diǎn)控制結(jié)合使用。如圖2所示,當(dāng)列車收到30信號(hào)并通過控制停車用的P點(diǎn)后,ATC車載信號(hào)由30變?yōu)橥\囆盘?hào)01,防止列車過走;當(dāng)列車進(jìn)入有車區(qū)間(軌道繼電器落下),地面發(fā)送02(或02e)信號(hào),限制列車過走。
03信號(hào)設(shè)置在進(jìn)站進(jìn)路終端或出站進(jìn)路始端或盡頭線終端。如圖3所示,在股道上設(shè)置B點(diǎn),列車壓入B點(diǎn),限速30?km/h。接車進(jìn)路終端50?m設(shè)置停車標(biāo),內(nèi)方設(shè)置03裝置,發(fā)送絕對停車信號(hào)。一旦列車侵入,確保列車由30?km/h的速度緊急制動(dòng),防止過走。
在出站進(jìn)路始端設(shè)置03裝置,出站信號(hào)關(guān)閉,03裝置發(fā)送絕對停車信號(hào),可防止忽視停車信號(hào)引起的過走。
3)法國高速鐵路采用方式
TVM300/TVM430列控系統(tǒng)采用歐洲鐵路的傳統(tǒng)理念,停車點(diǎn)在信號(hào)機(jī)處,考慮系統(tǒng)誤差,在信號(hào)機(jī)內(nèi)方設(shè)置了過走保護(hù)區(qū),如圖4所示。出站信號(hào)機(jī)內(nèi)方的過走保護(hù)區(qū)單獨(dú)設(shè)置軌道電路,出站信號(hào)顯示禁止信號(hào)時(shí),該區(qū)段發(fā)送緊急停車信號(hào),一旦列車闖入過走保護(hù)區(qū),即實(shí)施緊急制動(dòng)。
我國鐵路曾在20世紀(jì)80年代京廣線鄭武段電氣化改造工程中采用了其過走防護(hù)技術(shù)。該工程引進(jìn)法國高速鐵路列控系統(tǒng)UM71/TVM300型速度分級(jí)階梯控制式列控系統(tǒng),采用滯后超速防護(hù)方式,開口速度為25?km/h,區(qū)間用一個(gè)閉塞分區(qū)作為過走保護(hù)區(qū),我國習(xí)慣稱之為雙紅燈防護(hù)。
4)英國TPWS/AWS
英國鐵路應(yīng)用的TPWS和AWS也是限制過走的應(yīng)用。AWS的基本原理是由地面警告或禁止信號(hào)觸發(fā)車載發(fā)出報(bào)警信號(hào),提醒司機(jī)采取制動(dòng)措施,避免過走。司機(jī)可按壓警惕按鈕取消報(bào)警,否則,列車將自動(dòng)實(shí)施制動(dòng)。我國的自動(dòng)停車裝置與之類似,曾在20世紀(jì)80年代得到廣泛應(yīng)用。但AWS或我國的自動(dòng)停車裝置,司機(jī)可以不斷按壓警惕按鈕,而不采取制動(dòng)措施,仍存在過走的可能。
TPWS地面部分由停車傳感器和超速感應(yīng)器系統(tǒng)組成。其中停車傳感器設(shè)置在禁止信號(hào)外方及過走保護(hù)區(qū),地面顯示禁止信號(hào),停車傳感器發(fā)送緊急停車信號(hào),限制列車過走。
限于實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)裝備和使用情況,不能完全防止過走的發(fā)生。因此,如何保證過走后的安全,如何減小過走造成的后果值得深入研究。
安全線、避難線及隔開設(shè)備(如雙動(dòng)道岔、脫線道岔、脫軌器等)的合理布置可以防止過走造成的側(cè)翼沖突或減輕過走造成的后果。我國鐵路《技規(guī)》中規(guī)定:岔線、段管線與正線、到發(fā)線接軌時(shí),應(yīng)鋪設(shè)安全線,站內(nèi)有平行進(jìn)路及隔開道岔并有聯(lián)鎖裝置時(shí),可不設(shè)安全線。合資鐵路、地方鐵路及專用鐵路與國家鐵路車站接軌,其接軌處或接車線末端應(yīng)設(shè)隔開設(shè)備。進(jìn)站信號(hào)機(jī)外制動(dòng)距離內(nèi)進(jìn)站方向?yàn)槌^6‰下坡道的車站,應(yīng)在正線或到發(fā)線的接車方向末端設(shè)置安全線。為防止在長大下坡道上失去控制的列車發(fā)生沖突或顛覆,應(yīng)根據(jù)線路情況,計(jì)算確定在區(qū)間或站內(nèi)設(shè)置避難線。
歐洲鐵路較早地對過走防護(hù)展開過系統(tǒng)研究,并形成了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。過走防護(hù)的基本內(nèi)容包括過走區(qū)防護(hù)和側(cè)翼防護(hù),其基本思路是在列車進(jìn)路的末端設(shè)置過走保護(hù)區(qū)。進(jìn)路建立檢查過走保護(hù)區(qū)的空閑狀態(tài),進(jìn)路建立后也將過走保護(hù)區(qū)置于鎖閉狀態(tài),列車停穩(wěn)前其他列車不得占用或被授權(quán)進(jìn)入該過走保護(hù)區(qū),也即過走區(qū)防護(hù);列車過走進(jìn)入過走防護(hù)區(qū)可能與其他授權(quán)列車造成側(cè)翼沖突,應(yīng)將相關(guān)必要道岔防護(hù)在指定位置,也即側(cè)翼防護(hù)。
我國鐵路在進(jìn)站信號(hào)機(jī)外方制動(dòng)距離內(nèi)進(jìn)站方向有超過6‰下坡道的車站,接車進(jìn)路末端設(shè)置下坡道延續(xù)進(jìn)路。其實(shí)質(zhì)是設(shè)置了過走防護(hù)區(qū),防止側(cè)翼沖突,同時(shí)對過走列車進(jìn)行安全防護(hù)。
日本發(fā)生過因前行列車漏油,造成后行列車制動(dòng)失靈,闖入安全線后,向內(nèi)側(cè)翻車,與相鄰線路來車發(fā)生碰撞的事故。從此采用了列車超速闖入50?m安全線時(shí)觸發(fā)全站接觸網(wǎng)停電的技術(shù),以減少側(cè)翼沖突的概率,減輕側(cè)翼沖突的后果。
我國為了防止接車時(shí)冒進(jìn)出站信號(hào)與相鄰股道接發(fā)列車或調(diào)車發(fā)生側(cè)翼沖突,曾在《技規(guī)》規(guī)定接車時(shí),當(dāng)接車線末端無隔開設(shè)備,禁止辦理相關(guān)的接、發(fā)客運(yùn)列車及相關(guān)調(diào)車作業(yè),并明確寫在《站細(xì)》里,靠車站值班員人為保證安全?,F(xiàn)行《技規(guī)》又將其所接列車范圍縮小為列車運(yùn)行監(jiān)控裝置發(fā)生故障的列車。拋開不談修改存在的學(xué)術(shù)爭議,制訂本條款實(shí)際上就是默認(rèn)了過走發(fā)生的可能,因?yàn)橹叭鄙侔踩雷o(hù)具體的技術(shù)措施,只能從管理上限制。當(dāng)然,從管理上進(jìn)行安全防護(hù)只能降低發(fā)生危險(xiǎn)的概率,因?yàn)椴荒軐踩坑删唧w的人來負(fù)責(zé)。
我國CTCS-0級(jí)線路司機(jī)憑地面信號(hào)行車,盡管對司機(jī)有嚴(yán)格規(guī)定,禁止越過停車信號(hào),但存在過走的可能;我國客運(yùn)專線CTCS-2、CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)采用一次模式曲線制動(dòng)的控制方式,完全監(jiān)控模式下對列車過走進(jìn)行了防護(hù),但在設(shè)置了開口速度的部分監(jiān)控、目視行車、引導(dǎo)等控制模式下,仍不能排除過走的可能性。
我國第一條客運(yùn)專線——武廣客運(yùn)專線出站信號(hào)機(jī)距警沖標(biāo)55?m,其中考慮了50?m的安全防護(hù)距離,也即過走保護(hù)區(qū)。建成之初,聯(lián)鎖將過走保護(hù)區(qū)所在軌道區(qū)段納入聯(lián)鎖,后因車載ATP設(shè)備將停車點(diǎn)后移,將安全防護(hù)距離置于信號(hào)機(jī)外方,防止列車過走,取消了過走保護(hù)區(qū)。
目前,我國鐵路在管理上制訂嚴(yán)格制度,減少過走發(fā)生的概率。除下坡道延續(xù)進(jìn)路及個(gè)別引進(jìn)的國外信號(hào)系統(tǒng)外,國內(nèi)信號(hào)系統(tǒng)對實(shí)際可能發(fā)生的過走未做技術(shù)上的考慮,存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。
目前,我國鐵路信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)中沒有對過走防護(hù)的明確考慮,過走防護(hù)對我國鐵路而言是理念上的更新。過走防護(hù)技術(shù)對列車尤其是運(yùn)行在CTCS-0級(jí)線路列車安全性的增強(qiáng)是大有裨益的,有必要展開進(jìn)一步的研究。
限于個(gè)人水平,以上觀點(diǎn)供探討。
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