咽喉区设置总出站信号机特殊联锁处理方案

一、概述

广深港高铁西九龙站(WKT)为尽头式C3车站,本站上行出站信号机与邻站(NCV)进站信号机距离约为3km,区间有两个闭塞分区。本线路及车站均设置在地下,每隔一段距离会设置隧道通风井,西九龙站7AG处有一个通风井,下一处通风井位于邻站(NCV)进站信号机内方,根据要求,这两个通风井之间同时只能运行一列车,也就要求检查整个区间空闲后才能开放出站信号,并且两站之间列车最小发车间隔要满足3min。为此,设计单位在西九龙站下行咽喉内特别设置了一架总出站信

号机SZ,用于防护通风井区域,提高发车效率。SZ的位置如图1所示,该信号机常态灭灯,具备发车引导和调车功能。SZ信号机与调车信号D1并置,由于条件限制,这两架信号机位于线路同一侧。

咽喉区设置总出站信号机特殊联锁处理方案

图1 站场示意

二、影响分析

根据铁路信号设计规范,多车场车站宜设置进路信号机,单车场车站可根据需要设置进路信号机。本站为单车场车站,为满足运营要求,特别设置了SZ进路信号机作为总出站信号,该信号机内方为无岔区段,外方为道岔区段。SZ信号机的引入,带来以下几个方面的影响。

1、分割正常发车进路

对上行发车而言,由于设置了SZ信号机,从股道到区间的发车进路被分割为两段进路,即出站信号机至SZ,SZ-XF两段进路。这两段列车进路没有重叠部分,可分别办理和取消,表面看两者没有太大关联。但本站咽喉区很短(<1km),如有两列车在这么短的进路内追踪运行,不满足列车制动距离要求,存在追尾风险。此外,SZ外方为道岔区段,不是停车区,只能临时停车,如列车在SZ信号机外方长时间停车,必然会对整个咽喉的作业效率产生较大影响。根据设计意图,本站设置SZ信号机,是为了满足运营要求,只是受制于客观条件,SZ信号机落到了咽喉区内,才导致发车进路被分割。对于本站发车作业而言,从股道到区间,必须是“一条”完整的进路,确保列车能够一次性发往区间,避免在咽喉区停车。同时,还要保证前、后列车有足够的空间间隔,确保行车安全。因此,这两段进路存在紧密的内在联系,需设置特殊联锁关系才能满足要求。

2、增加无岔调车进路

对调车作业而言,如没有SZ信号机,往XF进站口的调车进路,可直接用D1作为终端按钮,该进路不检查7AG的空闲状态,不需要对7AG进行锁闭,仅做白光带即可。但是,设置SZ信号机后,由于SZ具备调车功能,需在进站口设置虚拟调车终端XFDZ,增加一段无岔调车进路。SZ-XFDZ这段调车进路不检查7AG的空闲状态,理论上也可采用不设置区段锁闭的方式来简化处理。但是,本站SZ信号机具备点/灭灯功能,根据计算机联锁技术条件,其点/灭灯功能依赖对其内方第一区段锁闭状态的判断,只有当7AG在解锁状态时,才允许对SZ信号机进行点/灭灯操作。这就要求办理SZ-XFDZ调车进路必须将7AG锁闭。对于这样一条内方既无道岔,也不检查任何区段条件,同时又要求将经过的无岔区段7AG进行锁闭的调车进路,其联锁功能需要进行一些调整才能满足要求。

3、影响敌对关系

对下行接车而言,虽然SZ信号机没有分割接车进路。但它的插入,使得XF到所有股道的接车进路,与SZ-XF发车进路以及出站信号机到SZ的发车进路全部变成对向重叠进路,相当于一条大进路包含了两条反向的小进路,且这两条小进路跟大进路都是敌对进路,增加了大量敌对检查。此外,SZ信号机具备发车引导和调车功能,这一点在设置接车进路敌对检查时容易疏漏,需要进行充分且详细的梳理,以确保敌对检查完整正确。

三、方案介绍

1、发车进路处理

1).分段进路性质检查

以7G道往XF发车为例,该发车进路由两段进路组成:S7-SZ与SZ-XF。前面已经分析过,这两段进路虽彼此独立,但需设置特殊联锁关系。本站为C3高铁车站,列车信号机具备点/灭灯功能,可办理点灯和灭灯两种不同性质的列车进路(含引导进路)。同时,SZ与S7具备调车功能,可办理调车进路。由于上述两段进路可以单独办理,因此会出现多种形式的进路组合,对于这些进路组合,有些是允许的,有些则不符合要求。正常情况下,值班员办理这两段进路,其进路性质应一致,但不排除特殊情况下,值班员会排列不同性质的进路,因此要在联锁关系上进行卡控。假定SZ-XF(XFDZ)为后段进路,S7-SZ(D1)为前段进路,根据计算机联锁技术条件,结合现场作业实际需求以及运营场景综合分析可知,两段进路需要满足以下原则。

①.当后段进路办理了调车进路,前段进路只能办理调车进路;

②.当后段进路办理了灭灯列车或者灭灯引导进路,前段进路只能办理灭灯列车或者灭灯引导进路;

③.当后段进路办理了点灯列车或者点灯引导进路,前段进路可以办理任意形式进路。

如表1所示,可以用不同性质进路联锁关系表直观反映前后两段进路在进路性质上的联锁关系。

为简化进路办理,提高作业效率,可将这两段列车进路设置为组合列车进路,使值班员能够一次性办理出这两段进路。这样也能规避由于操作不当,办理不同性质的进路而导致整个发车进路办理不成功的情况。

表1 不同性质进路联锁关系

后段

进路性质

前段进路性质
点灯列车 灭灯列车 点灯引导 灭灯引导 调车进路
点灯列车 Y Y Y Y Y
灭灯列车 N Y N Y N
点灯引导 Y Y Y Y Y
灭灯引导 N Y N Y N
调车进路 N N N N Y

注:N表示进路不能同时建立或者不能同时开放信号;Y表示进路可以同时建立并开放信号

2).分段进路特殊安全检查

发车进路被SZ信号机分割为两段后,每一段进路都非常短,本站出站信号机与SZ信号机距离<500m,为规避紧跟踪运行发生追尾的风险,满足列车制动距离要求,不允许两段进路中同时有车。一般对于这种情况,可采用红灯重复的方案,即出站信号机检查SZ信号开放后才能开放。但由于通风井的关系,本站与邻站之间同时只允许运行一辆列车,SZ信号机要检查整个区间空闲后才能开放,如设置红灯重复,本站出站信号机也要等到前方列车完全进入邻站后才能开放,这将无法满足最小3min的发车间隔要求。为解决该问题,采用了如下方案,仍以7G道发车为例:尽管S7开放信号不检查SZ信号开放条件,但可以直接检查SZ-XF进路已锁闭,且7AG空闲(引导进路除外),以及区间S1LQG 空闲。由于发车进路加S1LQG长度有1.4km,能满足制动距离要求,这样做可以确保S7在开放出站信号之前,已经办理了SZ-XF发车进路,且两段发车进路均空闲,相当于整条发车进路空闲,列车可以安全出站。可以看出,这种处理方式部分借鉴了延续进路的理念,将进路的防护范围进行了适当延长,但并非完全照搬延续进路,还考虑了进路办理和取消的灵活性。设置SZ信号机后,尽管发车进路被切分为两段,但在安全防护方面,还是按照一条进路进行处理。采用这个方案,只要前方列车出清S1LQG,本站出站信号就可以开放,不必等到整个区间空闲,从而在保证安全的前提下,缩短了发车间隔,满足了运营要求。另外,出站信号机与SZ未设置红灯重复,在灭灯模式下,两者可按照四显示原则进行连续显示和追踪发码,提高了咽喉通过能力。

2、调车进路处理

根据前文分析,SZ-XFDZ这段调车进路既不包含道岔,也不包含轨道区段,同时办理进路还要将7AG锁闭。这就带来两个问题:一是SZ调车信号何时关闭;二是7AG如何解锁。

1).调车信号关闭时机

根据计算机联锁技术条件,调车信号在下列两种情况下应及时关闭:一是车列全部越过信号机时;二是在信号机外方区段留有车辆的情况下车列出清内方第一区段时。由于SZ-XFDZ调车进路只有7AG一个区段,且进路终点是进站信号机,不可能越站调车,调车过来后要么车列停留在7AG,要么只能折返,加上SZ信号机外方为道岔区段,不允许留车,因此,第二种情况不适用于SZ信号机。办理SZ-XFDZ调车进路后,当且仅当车列全部越过SZ信号机时,其调车信号才会关闭,7AG占用出清并不会关闭SZ调车信号。这里可以采用类似“两点检查”的方法来判断车列全部越过SZ信号机,即车列先后占用SZ外方区段和7AG后再出清SZ外方区段。

2).无岔区段的解锁方式

办理调车进路SZ-XFDZ将7AG锁闭了,7AG解锁方式如下:7AG是进站信号机内方第一个无岔区段,SZ-XFDZ为上行方向的调车进路,7AG的下一个区段是S1LQG。如跟列车进路一样,通过“三点检查”的方式使7AG解锁,就要求车列完全进入区间,但高铁车站不允许调车车列进入区间。如不考虑“三点检查”,列车完全进入7AG后就使其解锁,则SZ信号机灯光会自动熄灭,即由点灯状态自动变为灭灯状态,而此时车列并未出清7AG,存在一定风险。通过分析可知,本站SZ信号机与D1信号并置,正好可以采用中途折返的方式来使7AG解锁。车列完全进入SZ信号机内方后,办理以D1为始端的调车进路,当车列出清7AG,完全进入D1信号机内方后,7AG即可解锁。对于一般站型的调车进路而言,进站信号机内方第一个无岔区段不存在锁闭与解锁的问题。但在本站这种特殊站型条件下,中途折返解锁反而成了7AG的主要解锁方式。为应对极特殊情况下往站外调车的可能情形,在联锁软件

中也保留了“三点检查”的解锁方式。

3、接车进路处理

对于下行接车进路而言,由于本站XF口接车进路众多,SZ信号机的引入,导致增加了大量敌对检查。在进行联锁软件设计时,需要进行详细梳理,避免遗漏。尤其是接车进路跟SZ发车引导进路的敌对检查。由于办理接车进路是采用双按钮制,即按压进路的始端和终端,而办理引导进路则是采用单按钮制,即按下单独的始端引导按钮。当办理XF接车进路时,其终端按钮是反向的出站信号机,不是SZ信号机,因此SZ没有终端条件。如果忽略这一点,可能会导致SZ发车引导进路跟接车进路敌对卡控失效。本站应该将XF的始端条件纳入到SZ引导进路敌对检查,以规避上述情况。

四、结语

综上所述,本站咽喉区设置总出站信号机SZ,打破了常规站型设置,虽有效解决了运营的痛点,但给联锁功能设计提出新的要求。设置一架总出站信号机对整个站场来说变化不大,但对于车站联锁关系的影响是多方面的,需结合运营和安全要求进行深入分析,并针对各种问题,给出恰当的解决方案,这样才能保证联锁关系正确,既满足运营要求,又能达到安全与效率的平衡。本文对于计算机联锁工程实践具有一定参考意义。

文章来源:

原文名称:咽喉区设置总出站信号机特殊联锁处理方案

作者信息:雷少龙,成鹏,莫运前(卡斯柯信号有限公司,上海  200071)

期刊信息:《铁路通信信号工程技术》 2023年第3期7-10,16,共5页

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