廣深I、II線東莞站到達間隔時間的探討

張萬強

（北京全路通信信號研究設計院，北京 100073）

2007年4月18日，中國鐵路第六次大面積提速，主要干線開始運行速度200 km/h動車組（簡稱CRH動車組）。隨著列車速度越來越高，傳統信號系統已不能滿足動車組的安全高速運行，在運行速度超過160 km/h的既有線區段，需要配備CTCS-2級列車控制系統。地處珠三角經濟繁榮地帶的廣深線日均客流量非常大，廣深鐵路股份有限公司按照追蹤間隔5 min的公交模式運營這條線路，必須保證動車組的正點率。由于東莞站的追蹤間隔時間不能滿足5 min追蹤間隔的要求，因此，采取措施提高廣深線CTCS-2級區段限制地點的追蹤間隔時間，對于提高整個線路的運營效率、正點率及輸送能力有非常重要的意義。

列車追蹤間隔時間I追包括列車在區間追蹤間隔時間I區、在車站的發車間隔時間I發、到達間隔時間I到以及列車通過車站的追蹤間隔時間I通4個部分，需要對這4個部分逐點進行計算，并取其最大值。追蹤間隔時間計算總原則是“確定的列車追蹤間隔時間應該使得后行列車按照正常規定的速度不提前減速運行”。一般來說，列車運行速度越高，追蹤間隔時間越受車站到達間隔時間的限制，全線能力限制點為車站的到達間隔，因此采取措施縮短車站到達間隔時間顯得尤為重要。本文以“廣深I、II線自動閉塞改造工程”東莞站為例，探討在既有線CTCS-2級區段，縮短CRH動車組車站到達間隔時間的3種可行性改進措施。

1 既有東莞站到達間隔時間

廣深I、II線全長147 km，允許速度大于160 km/h、采用CTCS-2級列控系統的線路108 km，最高速度200 km/h。2008年7月1日以后，I、II線只運行CRH動車組，其他等級列車全部在Ⅲ、Ⅳ線上運行。如圖1所示，東莞站是CTCS-2級區段范圍內的一個高、普共同引入車站，車站作業分開使用兩個車場，高速場只接發CRH動車組作業，以下所論述的到達間隔時間均是針對高速場接發CRH動車組而言。

廣深I、II線地面信號制式為雙紅燈防護，地面信息碼除增加一個H碼外，還多一個LU2碼。由于在動車組車載ATP確定的功能需求中，已明確在車載ATP設備接收到L3、L2、L和LU碼序時，視運行前方不存在一個LU2碼區段。當車載ATP設備接收到LU2碼時，視作LU碼。廣深I、II線東莞站下行到達間隔時間如圖2所示，經過仿真計算，下行到達間隔時間為5.2 min，成為全線能力瓶頸點。其計算公式如下。

其中：

I到——列車到達間隔時間；

L到——列車從進站制動開始，至列車完整進入股道的走行距離；

v運——列車從進站制動開始，至列車完整進入股道的平均速度；

l列——列車長度；

l分區——閉塞分區長度；

l岔區——車站咽喉區長度；

t到作——列車到達作業時間。

2 優化到達間隔時間的措施

既有東莞站下行到達間隔時間成為能力限制點，有3個方面的原因：（1）雙紅燈防護方式地面有LU2碼，車載設備沒有識別利用這個碼序的功能。（2）東莞站下行咽喉區特別長，CRH動車組以45 km/h的進站速度運行至列車完整進入股道時間過久。（3）現有《技規》限制了18號道岔允許列車以80 km/h側向停車的優勢。以下針對這3個方面探討優化到達間隔時間的措施。

2.1 地面信號制式改造為單紅燈防護方式

采用單紅燈還是雙紅燈防護方式，主要取決于列車采用何種速度監督設備。采用類似于法國TVM-300型出口檢查速度的監督設備時，需要雙紅燈防護。采用其他速度監控設備時，需要單紅燈防護。CRH動車組配備了目標距離模式控車的ATP車載設備，經過牽引計算，維持既有閉塞分區長度完全可以采用單紅燈防護方式保證列車安全運行。地面信號制式改造為單紅燈防護后，廣深I、II線東莞站下行到達間隔時間如圖3所示，經過仿真計算，下行到達間隔時間為4.7 min，縮短了0.5 min。其計算公式如下。

2.2 增設進路信號機

由于CRH動車組在既有線CTSC-2級區段側線停車時，ATP車載設備監控列車從進站信號機處以45 km/h的速度運行至股道停穩，因此，車站咽喉區的長度越短，CRH動車組的到達間隔時間越小，能力就越大。東莞站下行咽喉區長1 210 m，嚴重影響了車站的接車能力。

建議將調車信號機D65改為接車進路信號機XL，同時增設一對應答器組。當CRH動車組側向5道接車時，進站信號機X顯示黃燈、進路信號機顯示雙黃燈，ATP車載設備45 km/h監控速度的位置由原來進站信號機X處移到進路信號機XL處，可以提高咽喉區的進站速度。增設進路信號機XL后，廣深I、II線東莞站下行到達間隔時間如圖4所示，經過仿真計算，下行到達間隔時間為3.5 min，又縮短了1.2 min；CRH動車組東莞站停車附加時分可以縮短1.2 min，可以壓縮全線運行時間1.2 min。可見，東莞站增設進路信號機XL對于縮短到達間隔時間和區間運行時間效果非常明顯。其計算公式如下。

其中：

l防——列車安全防護距離；

l制——列車車載ATP制動控制曲線距離。

2.3 黃閃黃信號顯示的探討

現有《技規》明確規定“一個黃色閃光和一個黃色燈光——準許列車經過18號道岔及以上側向位置，進入站內越過次一架已經開放的信號機，且該信號機防護的進路，經道岔直向位置或18號及以上道岔的側向位置”。東莞站69道岔為18號道岔，側向允許通過速度為80 km/h，而東莞站5道側向接CRH動車組時，地面信號機XL按照《技規》上述規定只能開雙黃燈，允許列車以45 km/h的速度側向通過，18號道岔的作用沒有發揮。

在平道上，CRH動車組從80 km/h制動到停車所需距離為730 m，列車安全防護距離在站內取60 m。由于目前廣深I、II線只運行CRH動車組，在CTCS-2級區段上側線接車時為完全監控模式，東莞站進路信號機XL與X5之間的距離為806 m，滿足CRH動車組制動距離和安全防護距離的要求，因此，下行5道側線接動車組時，XL進路信號機可給出黃閃黃顯示，提高行車速度。同時，5道如果臨時接發Ⅲ、Ⅳ線跨線的其他等級列車時，XL進路信號機則不能點黃閃黃燈，可降級點雙黃燈光。由于東莞站高速場只接發CRH動車組，因此該優化方案技術上可行。XL進路信號機顯示黃閃黃后，廣深I、II線東莞站下行到達間隔時間，如圖5所示，經過仿真計算，下行到達間隔時間為2.8 min，又縮短了0.7 min；CRH動車組東莞站停車附加時分又可縮短0.6 min，可以壓縮全線運行時間0.6 min。

筆者認為針對高普絕對分開的車站接發列車時，經過計算后，《技規》中關于信號機黃閃黃顯示的規定可做靈活處理，與機車信號和車載相結合，可以大幅提高運輸效率，縮短運行時間。

3 結束語

通過以上3個方案的優化，東莞站到達間隔時間由5.2 min壓縮到2.8 min，效果明顯。同時增加進路信號機以及增加黃閃黃燈光后，可以壓縮廣深線全線運行時分1.8 min，與通過改造線路來壓縮運行時分相比，節省投資、施工干擾小、經濟效益明顯。

需要說明的是“廣深I、II線自動閉塞改造工程”開通時，只實施了單紅燈和增加進路信號機兩個方案，既有線側線接車顯示黃閃黃燈光的方案需要修改《技規》規定，筆者希望進行探討，以供大家借鑒。