唐 強

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司， 成都 610031)

鐵路車站電碼化技術(shù)是一項保證行車安全的信號技術(shù)。電碼化是站內(nèi)軌道電路采用一定的技術(shù)，保證列車在軌道上運行能夠接收到地面信號的各種電碼。隨著我國鐵路的高速發(fā)展，電碼化技術(shù)在鐵路運輸安全中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。由于行車方式的多元化，尤其是西南地區(qū)地形、地物復(fù)雜，區(qū)間信號布點也越來越復(fù)雜，導(dǎo)致了進(jìn)站信號機外方軌道電路區(qū)段過短的情況更加突出。客貨共線鐵路采用CTCS-2級列控系統(tǒng)線路的復(fù)雜車站，站內(nèi)采用25 Hz相敏軌道電路，但側(cè)向發(fā)車進(jìn)路沒有設(shè)計電碼化，該方案無法實現(xiàn)全進(jìn)路發(fā)碼。動車組先在股道接收UU 碼或UUS 碼，之后列車進(jìn)入道岔區(qū)段接收的軌道電路機車信號信息變?yōu)闊o信號時，列控車載設(shè)備將第一離去軌道區(qū)段(1LQG) 的終點作為列車停車目標(biāo)點進(jìn)行計算。為避免影響發(fā)車運行速度，根據(jù)TB 10007-2017《鐵路信號設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，通過信號機或閉塞分區(qū)信號標(biāo)志牌的接近發(fā)碼起點，應(yīng)符合按設(shè)計速度運行的列車采用最大常用制動至本信號機或標(biāo)志牌停車的要求。因此，對側(cè)向發(fā)車進(jìn)路，當(dāng)1LQG區(qū)段較短(即有碼區(qū)較短)時，需在站內(nèi)咽喉區(qū)做補充發(fā)碼設(shè)計，同時在列控系統(tǒng)工程數(shù)據(jù)編制的進(jìn)路信息表中補充延長區(qū)段發(fā)碼的相關(guān)內(nèi)容，以滿足動車組發(fā)車后的正常運行5〗。

1 補充發(fā)碼電路設(shè)計

以蘭州至重慶鐵路武勝站XN口為例(如圖1所示)，介紹補充發(fā)碼電路設(shè)計。該站為CTCS-2級車站，站內(nèi)采用25 Hz相敏軌道電路，同時設(shè)計ZPW-2000(預(yù))疊加電碼化，由列控中心實現(xiàn)電子編碼，列車進(jìn)路上的道岔均為18號提速道岔7〗。

圖1 車站信號平面布置(局部)圖

1.1 室內(nèi)電路

根據(jù)現(xiàn)有電碼化技術(shù)，直向接車或直向發(fā)車時咽喉區(qū)才能實現(xiàn)電碼化，當(dāng)辦理股道經(jīng)18號提速道岔的側(cè)向發(fā)車進(jìn)路時不能實現(xiàn)站內(nèi)電碼化。當(dāng)由該站SⅡ向XN口發(fā)車時，SⅡ至XN之間正線區(qū)段設(shè)計發(fā)碼電路，局部電路如圖2所示，該正線咽喉區(qū)的發(fā)碼信息與XN1LQG上的信息一致。當(dāng)由股道IG、3G或4G向XN口側(cè)向發(fā)車時，發(fā)車進(jìn)路上均為無碼，而XN1LQG區(qū)段長度僅為500 m，不滿足動車組以80 km/h速度制動到0的最大常用制動距離對有碼區(qū)長度(經(jīng)過行車綜合計算，該處需730 m)的要求，嚴(yán)重影響行車安全，降低了列車運行效率，為解決此類問題，需在站內(nèi)咽喉區(qū)做補充發(fā)碼設(shè)計來延長XN1LQG的發(fā)碼區(qū)范圍，以解決行車制動距離不足的缺陷來確保行車安全10〗。

圖2 正線區(qū)段發(fā)碼電路(局部)圖

辦理IG、3G向XN口側(cè)線發(fā)車進(jìn)路時，XN1LQG區(qū)段的發(fā)碼區(qū)需延長至站內(nèi)3DG區(qū)段才能滿足730 m以上的有碼區(qū)長度要求，即需在站內(nèi)IIAG、1DG1、3DG1區(qū)段進(jìn)行補充電碼化設(shè)計；而辦理側(cè)線4G向XN口發(fā)車進(jìn)路時，XN1LQG區(qū)段的發(fā)碼區(qū)需延長至站內(nèi)1DG區(qū)段，即需在站內(nèi)IIAG、1DG區(qū)段進(jìn)行補充發(fā)碼設(shè)計。經(jīng)過詳細(xì)的分析和研究，上述兩條發(fā)車進(jìn)路的補充發(fā)碼電路可不必分開單獨進(jìn)行電碼化電路設(shè)計，可在圖2的基礎(chǔ)上統(tǒng)籌設(shè)計，一次性解決兩條發(fā)車進(jìn)路的補碼問題。補碼設(shè)計方案如下：

(1)發(fā)碼電路修改圖(1)如圖3所示，粗虛線框內(nèi)為補充發(fā)碼所增加的電路，其中(XN1LQG)BMJ為補充發(fā)碼繼電器，該繼電器由列控中心軟件驅(qū)動，當(dāng)辦理側(cè)向發(fā)車進(jìn)路且信號開放時，驅(qū)動(XN1LQG)BMJ繼電器勵磁吸起，待列車出清該發(fā)車進(jìn)路最后1個區(qū)段(IIAG)時(XN1LQG)BMJ繼電器失磁掉下。

圖3 發(fā)碼電路修改圖(1)

(2)將(XN1LQG)BMJ第7組前接點接入SIIFMJ第8組后接點，為側(cè)向發(fā)車補充發(fā)碼時給予軌道傳遞繼電器GCJ勵磁用的條件電源KZ，采用此種連接方式主要因為 (XN1LQG)BMJ是辦理側(cè)向發(fā)車時勵磁，SIIFMJ繼電器是辦理正線發(fā)車時勵磁，所以(XN1LQG)BMJ與SIIFMJ繼電器不會同時動作，同時這樣連接還可以起到相互檢查的作用。(XN1LQG)BMJ第8組后接點的作用是斷開(9DG)GCJ動作電源，因為側(cè)線4G向XN發(fā)車時只需對ⅡAG、1DG進(jìn)行補充發(fā)碼就能滿足補充發(fā)碼長度的需求；由于3G、4G往XN口發(fā)車補充發(fā)碼時各傳遞繼電器GCJ轉(zhuǎn)移條件不同，圖3電路中增加1/3號道岔定位表示繼電器(1/3#DBJ)接點條件區(qū)分，為確保道岔條件檢查正確，在(3DG)GCJ勵磁條件中增加1/3號道岔反位表示繼電器(1/3#FBJ)前接點條件檢查。

(3)在辦理IG或3G向XN口側(cè)向發(fā)車進(jìn)路時,動車組進(jìn)入5DGJ區(qū)段后，電路時序為：KZ-BMJ～71-BMJ～72-SIIFMJ～83-SIIFMJ～81-IIAGJ～81-IIAGJ～82-1DGJ～81-1DGJ～82-1/3#DBJ～81-1/3#DBJ～83-3DGJ～81-3DGJ～82-5DGJ～81-5DGJ～83-(3DG)GCJ～3-(3DG)GCJ～4-KF，動車組進(jìn)入3DG時，3DGJ↓，KZ電源經(jīng)過3DGJ～83、1/3#FBJ～81-1/3#FBJ～82接點使(3DG1)GCJ和(1DG)GCJ勵磁吸起，達(dá)到發(fā)碼與預(yù)發(fā)碼來完成補充發(fā)碼。

(4)在辦理4G向XN口側(cè)向發(fā)車進(jìn)路時，動車組進(jìn)入9DG后，電路時序為：KZ-BMJ～71-BMJ～72-SIIFMJ～83-SIIFMJ～81-IIAGJ～81-IIAGJ～82-1DGJ～81-1DGJ～82-1/3#DBJ～81-1/3#DBJ～82-9DGJ～81-9DGJ～83-(1DG)GCJ～3-(1DG)GCJ～4-KF，動車組進(jìn)入1DG時，1DGJ↓，KZ電源經(jīng)過1DGJ～83接點使(1DG)GCJ和(IIAG)GCJ勵磁吸起，達(dá)到發(fā)碼與預(yù)發(fā)碼來完成補充發(fā)碼。

(5)這種上、下行跨線都需要補碼的關(guān)鍵點在于1/3號道岔定位繼電器、反位繼電器的運用，從而判斷發(fā)車進(jìn)路所經(jīng)過的線路位置來進(jìn)行補碼，滿足所需進(jìn)路延長補碼的范圍。

(6)XN1LQG區(qū)段及站內(nèi)上行線為上行載頻(2000-2)，因此3DG側(cè)向發(fā)車位置補充發(fā)碼應(yīng)為上行載頻(2000-2)，而3DG區(qū)段直向位置為下行載頻(1700-2)，由于列控中心僅能對一套移頻發(fā)送盒的一種載頻進(jìn)行編碼，故3DG1補充發(fā)碼與3DG正線發(fā)碼不能合用一個移頻發(fā)送盒使用。

(7)由于IG、3G往XN口側(cè)向發(fā)車進(jìn)路補充發(fā)碼與XN正線接車因故停在9DG區(qū)段時，9DG需要發(fā)碼可能會同時存在，故IG、3G、4G發(fā)車進(jìn)路補充發(fā)碼與1DG正線發(fā)碼亦不能合用同一個移頻發(fā)送盒，因此補充發(fā)碼電路需要單獨設(shè)置一套移頻發(fā)送盒和相應(yīng)傳遞信息的發(fā)碼電路，電路原理如圖4所示(虛線和虛線框內(nèi)為修改新增內(nèi)容)。

圖4 發(fā)碼電路修改圖(2)

1.2 室外設(shè)備及電纜

從室內(nèi)電路工程設(shè)計方面分析滿足安全和使用需求后，室外同樣需要進(jìn)行處理。為使列車側(cè)向發(fā)車越過D3信號機壓入3DG時，3DG1受電端能將補充發(fā)碼信息有效送至軌道，此時需特別在1/3號道岔渡線3DG1受電端絕緣處增加室外箱盒XB1(含室外隔離防雷)，XB1箱盒至信號樓機械室分線柜間增加2芯實際使用的信號電纜，如圖5所示。

圖5 室外增加設(shè)備及電纜圖

2 列控工程數(shù)據(jù)表補充內(nèi)容

武勝站在站內(nèi)增加補碼設(shè)計后，站內(nèi)由IG、3G向XN口辦理發(fā)車進(jìn)路時，進(jìn)路上的3DG1、1DG、IIAG區(qū)段載頻需保持與XN1LQG區(qū)段一致(2000-2)，在列控工程數(shù)據(jù)表的進(jìn)路信息表中軌道區(qū)段欄需要增加2000-2的載頻信息。同理，由4G向XN口辦理發(fā)車進(jìn)路時，進(jìn)路上的1DG、IIAG區(qū)段載頻需保持與XN1LQG區(qū)段一致(2000-2)，在列控工程數(shù)據(jù)表的進(jìn)路信息表中軌道區(qū)段欄需要增加2000-2的載頻信息。

需注意的是，在站內(nèi)聯(lián)鎖增加補碼電路設(shè)計后，很容易遺漏相應(yīng)列控工程數(shù)據(jù)表的補充修改，從而造成現(xiàn)場設(shè)計文件出現(xiàn)缺漏情況，進(jìn)而影響工程實施，此方面需引起重視。

3 方案建議

在現(xiàn)實很多需要補碼設(shè)計的車站中，只需增加站內(nèi)第一個區(qū)段的補碼設(shè)計就能滿足行車制動距離，本文以武勝站為例進(jìn)行簡單分析并提出兩個方案建議，可為以后在進(jìn)行信號平面圖設(shè)計時提供參考，同時提前將該問題在初期階段解決，可為后期工程設(shè)計節(jié)省投資和降低施工難度。

(1)將武勝站XN口區(qū)間軌道電路進(jìn)行局部調(diào)整，把XN1LQG區(qū)段長度調(diào)整為大于620 m，站內(nèi)就只需補充ⅡAG、1DG區(qū)段的發(fā)碼就能滿足730 m的行車制動距離，不僅避免了跨上、下行線補碼設(shè)計，還減少了3DG1區(qū)段的補碼設(shè)計及室外增加的箱盒和電纜，降低了工程難度和投資。

(2)在武勝站信號平面圖設(shè)計時，增加ⅡAG區(qū)段長度取值，比如取300 m，此時XN1LQG區(qū)段長度剩下250 m，再將XN口區(qū)間其它軌道電路延長，將XN1LQG剩下的250 m進(jìn)行分批消耗掉，這樣減少了區(qū)間區(qū)段數(shù)量和電纜，也降低室內(nèi)軌道電路設(shè)備及電路的設(shè)計，同時還避免了站內(nèi)增加補碼發(fā)碼電路。

上述兩個方案是基于行車布點允許調(diào)整的情況下，若無法實現(xiàn)，還是應(yīng)該在設(shè)計信號平面布置圖時，充分考慮側(cè)向進(jìn)路發(fā)碼長度不足的情況，在設(shè)計之初即進(jìn)行補碼電路設(shè)計，而不是事后修改。

補充發(fā)碼電路作為一種特殊的結(jié)合電路，在設(shè)計時應(yīng)注意BMJ補充發(fā)碼繼電器勵磁與失磁時機，在設(shè)計資料中應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的說明，以免出現(xiàn)軟件與實際使用出現(xiàn)不一致的現(xiàn)象發(fā)生從而導(dǎo)致行車事故。

4 結(jié)束語

本文提出的電碼化補碼設(shè)計方案，是在既有電碼化電路基礎(chǔ)上完成，既統(tǒng)籌兼顧了跨上、下行線與不跨上、下行線辦理側(cè)向發(fā)車進(jìn)路的補充發(fā)碼需求，又做到了電路結(jié)構(gòu)簡單，易于施工，且經(jīng)過了現(xiàn)場實踐檢驗，證明切實可行，可為其他類似線路對站內(nèi)側(cè)向發(fā)車進(jìn)路需要補碼的工程設(shè)計提供參考。同時在前期工程設(shè)計中，可要求行車檢算時盡量為1LQG區(qū)段預(yù)留足夠的長度，減少出現(xiàn)補充發(fā)碼這類非常規(guī)情況。