樊明慧

(北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 100070）

1 概述

在鐵路工程建設(shè)中，為充分利用動(dòng)車所股道的停車能力，增加動(dòng)車所停車數(shù)量，對(duì)長(zhǎng)度符合要求的動(dòng)車所股道進(jìn)行分割，用于停放2 列動(dòng)車組。在股道中間設(shè)置三燈位的分割信號(hào)機(jī)，具備紅、藍(lán)、白三種顯示[1]，具有阻擋列車運(yùn)行功能。根據(jù)進(jìn)路辦理情況，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制信號(hào)機(jī)顯示不同顏色的燈光，相應(yīng)的有源應(yīng)答器發(fā)送不同的報(bào)文。根據(jù)工程實(shí)施情況，分割信號(hào)機(jī)有源應(yīng)答器可由列控中心控制，需要探討列控中心與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖間的結(jié)合以實(shí)現(xiàn)功能，滿足動(dòng)車組正常運(yùn)營(yíng)。

2 動(dòng)車所設(shè)備配置

動(dòng)車所設(shè)置計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖、列控中心[2]，設(shè)置進(jìn)站信號(hào)機(jī)有源應(yīng)答器組、出站信號(hào)機(jī)有源應(yīng)答器組、股道分割信號(hào)機(jī)有源應(yīng)答器組與股道調(diào)車有源應(yīng)答器組，如圖1 所示。列控中心控制進(jìn)站信號(hào)機(jī)有源應(yīng)答器組、出站信號(hào)機(jī)有源應(yīng)答器組，如圖1中BXA、BXB、BSDC1 ～BSDC4。調(diào)車防護(hù)系統(tǒng)控制股道調(diào)車有源應(yīng)答器組BD2、BD4[3]。股道分割信號(hào)機(jī)有源應(yīng)答器組BXDC1F、BXDC4F 通常由調(diào)車防護(hù)系統(tǒng)控制，根據(jù)工程情況也可由列控中心控制。

圖1 動(dòng)車所信號(hào)平面示意圖Fig.1 Signal plan of EMU depot

3 運(yùn)行場(chǎng)景分析

如圖1 所示，當(dāng)列車接入股道末端DC1G2 時(shí)，辦理從進(jìn)站信號(hào)機(jī)至DC1G2 的“長(zhǎng)接車進(jìn)路”[4]， 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖檢查G2 空閑且未辦理向G1 的調(diào)車進(jìn)路，控制分割信號(hào)機(jī)XDC1F 顯示藍(lán)燈信號(hào)表示列車可不停車越過(guò)調(diào)車信號(hào)機(jī)直接進(jìn)入G2 停車。當(dāng)列車接入股道DC1G2 后，辦理從進(jìn)站信號(hào)機(jī)至DC1G1 的“短接車進(jìn)路”，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制分割信號(hào)機(jī)XDC1F 顯示紅燈阻擋列車進(jìn)入G2（在G1 停車）。若列車已經(jīng)停于XDC1G1，只允許分割信號(hào)機(jī)XDC1F 開放調(diào)車信號(hào)白燈，允許由DC1G1 調(diào)車至DC1G2。當(dāng)動(dòng)車組列車位于DC1G2 時(shí)，先由DC1G2 調(diào)車至DC1G1，待出站信號(hào)機(jī)開放后方可出所，不允許由DC1G2 直接以列車方式出所。

4 股道分割信號(hào)機(jī)應(yīng)答器報(bào)文控制方案探討

當(dāng)股道分割信號(hào)機(jī)有源應(yīng)答器報(bào)文由調(diào)車防護(hù)系統(tǒng)控制時(shí)，調(diào)車防護(hù)系統(tǒng)采集分割信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈繼電器接點(diǎn)，判斷不同的信號(hào)顯示控制有源應(yīng)答器發(fā)送相應(yīng)的報(bào)文。當(dāng)采集LXJ 吸起時(shí)判斷信號(hào)機(jī)顯示藍(lán)燈，當(dāng)采集DXJ 吸起時(shí)判斷信號(hào)機(jī)顯示白燈，當(dāng)采集LXJ 落下、DXJ 落實(shí)時(shí)判斷信號(hào)機(jī)顯示紅燈。

以下主要探討列控中心控制股道分割信號(hào)機(jī)有源應(yīng)答器報(bào)文技術(shù)方案。

4.1 有源應(yīng)答器報(bào)文控制

當(dāng)建立進(jìn)站信號(hào)機(jī)至股道G1 的短接車進(jìn)路時(shí)，進(jìn)站有源應(yīng)答器發(fā)接車進(jìn)路報(bào)文。當(dāng)建立至股道G2的長(zhǎng)接車進(jìn)路時(shí)，進(jìn)站有源應(yīng)答器發(fā)長(zhǎng)接車進(jìn)路報(bào)文，報(bào)文中包括CTCS-1 信息包，CTCS-1 信息包中需描述至股道G2 末端信號(hào)機(jī)，同時(shí)將股道中間分割信號(hào)機(jī)類型描述為“沒有信號(hào)機(jī)”[5]。

股道分割信號(hào)機(jī)有源應(yīng)答器組BXDC1F 屬于位于列車進(jìn)路的調(diào)車應(yīng)答器，根據(jù)分割信號(hào)機(jī)不同的信號(hào)顯示發(fā)送不同報(bào)文。當(dāng)分割信號(hào)機(jī)顯示紅燈時(shí)，發(fā)送停車報(bào)文，包括C5 包、E132 包、E137 包；當(dāng)分割信號(hào)機(jī)顯示藍(lán)燈時(shí)，發(fā)送E132 包；當(dāng)分割信號(hào)機(jī)顯示白燈時(shí)，發(fā)送E137 包。

4.2 列控中心與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖接口

列控中心與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖間通過(guò)信號(hào)系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)建立通信[6]，采用冗余以太網(wǎng)接口。列控中心接收計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖發(fā)送的車站進(jìn)路狀態(tài)信息、信號(hào)機(jī)狀態(tài)信息和改方請(qǐng)求信息。列控中心向計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖發(fā)送區(qū)間方向信息、允許發(fā)車信息、區(qū)間軌道區(qū)段狀態(tài)、區(qū)間通過(guò)信號(hào)機(jī)紅燈斷絲狀態(tài)信息和區(qū)間災(zāi)害防護(hù)信息。

4.3 分割信號(hào)機(jī)接口方案

當(dāng)辦理接車進(jìn)路時(shí)，進(jìn)站信號(hào)機(jī)至DCG2 的接車進(jìn)路為“長(zhǎng)接車進(jìn)路”，至DCG1 的接車進(jìn)路為“短接車進(jìn)路”，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖分別按照單獨(dú)的進(jìn)路編號(hào)與列控中心進(jìn)行接口。

當(dāng)辦理“長(zhǎng)接車進(jìn)路”時(shí)，列控中心與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖間股道分割信號(hào)機(jī)接口方案主要為2 種，分別為“信號(hào)機(jī)顯示接口方案”與“以分割信號(hào)機(jī)為始端至股道G2 末端按照獨(dú)立進(jìn)路接口方案”（以下稱為“小進(jìn)路”方案）。

1）信號(hào)機(jī)顯示接口方案

從兩種設(shè)備功能分工的角度出發(fā)，既然以股道分割信號(hào)機(jī)顯示狀態(tài)作為應(yīng)答器報(bào)文發(fā)送的條件，列控中心與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖間直接以信號(hào)機(jī)顯示進(jìn)行接口。在現(xiàn)行規(guī)范中，列控中心與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖間僅直接約定信號(hào)機(jī)調(diào)車狀態(tài)信號(hào)顯示[7]，包括調(diào)車信號(hào)機(jī)和具備調(diào)車信號(hào)的列車信號(hào)機(jī)。調(diào)車信號(hào)中白燈為調(diào)車允許信號(hào)，數(shù)據(jù)為11 Byte，其他為調(diào)車信號(hào)未開放，11 Byte 以外的其他數(shù)據(jù)，參見《關(guān)于印發(fā)<高鐵列控中心接口暫行技術(shù)規(guī)范>的通知》（鐵總運(yùn)[2015]75號(hào)，以下簡(jiǎn)稱75 號(hào)文）列控中心與聯(lián)鎖接口規(guī)范4.2.4 節(jié)信號(hào)機(jī)調(diào)車狀態(tài)數(shù)據(jù)塊，如表1 所示。

表1 信號(hào)機(jī)調(diào)車狀態(tài)數(shù)據(jù)塊Tab.1 Signal shunting status data block

股道分割信號(hào)機(jī)與常規(guī)調(diào)車信號(hào)顯示不同，在白燈、紅燈基礎(chǔ)上增加了藍(lán)燈信號(hào)?？稍诂F(xiàn)行接口數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上拓展，股道分割信號(hào)機(jī)在預(yù)留信息數(shù)據(jù)塊中接口白燈為調(diào)車允許信號(hào)，數(shù)據(jù)仍為11 Byte，藍(lán)燈為列車允許信號(hào)，數(shù)據(jù)為10 Byte，其他為調(diào)車與列車信號(hào)均未開放，11 Byte、10 Byte 以外的其他數(shù)據(jù)，如表2 所示。

表2 股道分割信號(hào)機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)塊Tab.2 Track cut signal status data block

2）“小進(jìn)路”接口方案

從參照列車進(jìn)路接口的角度出發(fā)，將分割信號(hào)機(jī)為始端至股道G2 末端按照“小進(jìn)路”進(jìn)行接口[8]。常規(guī)列車進(jìn)路始端的有源應(yīng)答器報(bào)文按照進(jìn)路信息進(jìn)行控制，對(duì)于股道分割信號(hào)機(jī)有源應(yīng)答器報(bào)文也可按照進(jìn)路信息進(jìn)行控制接口。在現(xiàn)行75 號(hào)文中，列控中心與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖間進(jìn)路信息數(shù)據(jù)塊格式表中，依次列出車站所有進(jìn)路，每條進(jìn)路信息包括進(jìn)路編號(hào)，進(jìn)路始端信號(hào)機(jī)顯示狀態(tài)，信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈、滅燈狀態(tài)，進(jìn)路中各區(qū)段鎖閉狀態(tài)，如表3 所示。

以“進(jìn)路1”為例，為保持接口數(shù)據(jù)的通用性，進(jìn)路中各區(qū)段鎖閉狀態(tài)字節(jié)位置仍保留，列控中心與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖均不配置該數(shù)據(jù)，其余內(nèi)容與“標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)路信息數(shù)據(jù)塊格式”相同，如表4 所示。

股道分割信號(hào)機(jī)具備紅燈、藍(lán)燈、白燈三種顯示，未超過(guò)通常的信號(hào)機(jī)顯示數(shù)量，顯示狀態(tài)編碼如表5 所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著鐵路建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展，包括動(dòng)車所在內(nèi)的各種特殊應(yīng)用場(chǎng)景不斷出現(xiàn)。本文提出了由列控中心控制股道分割信號(hào)機(jī)有源應(yīng)答器報(bào)文的基本解決方案。在大型鐵路樞紐內(nèi)，動(dòng)車所規(guī)模大，股道數(shù)量多，存在一個(gè)動(dòng)車所同時(shí)設(shè)置2 套列控中心與1 套計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖接口、調(diào)車信號(hào)機(jī)數(shù)量超過(guò)現(xiàn)行規(guī)范數(shù)量等情況，這些因素都會(huì)增加工程實(shí)施的復(fù)雜程度。由列控中心控制股道分割信號(hào)機(jī)有源應(yīng)答器報(bào)文的情況較少，為了盡量增加通用性，也可在工程初期考慮由調(diào)車防護(hù)系統(tǒng)控制。在工程實(shí)施過(guò)程中，考慮技術(shù)的最優(yōu)化和合規(guī)程度，還要進(jìn)一步的細(xì)化、優(yōu)化，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，提出最為符合實(shí)際情況可用的技術(shù)解決方案。

表3 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)路信息數(shù)據(jù)塊格式表Tab.3 Standard route message data block format list

表4 “小進(jìn)路”信息數(shù)據(jù)塊格式表Tab.4 “Small route” message data block format list

表5 信號(hào)顯示狀態(tài)編碼表Tab.5 Signal display status coding sheet