地鐵車輛段/停車場列車占用檢測設備選型

馬海波

（常州市軌道交通發展有限公司設備技術處，江蘇常州 213022）

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地鐵車輛段/停車場列車占用檢測設備選型

馬海波

（常州市軌道交通發展有限公司設備技術處，江蘇常州 213022）

摘要：隨著我國城市軌道交通的大力發展，計軸設備和單軌條50 Hz相敏軌道電路在車輛段/停車場中得到廣泛應用。在軌道交通建設初期，涉及設備方案選型問題。參照其他地鐵的實際經驗，從設備原理、優缺點、使用情況、成本等方面對計軸設備和50 Hz相敏軌道電路在地鐵工程中的應用進行探討。

關鍵詞：車輛段；計軸設備；相敏軌道電路；方案選型

Abstract:With the rapid development of urban mass transit in China, axle counters and 50 Hz phase detecting track circuits have been widely used in depots/parking lots. In the early days of rail transit construction, equipment selection issue must be involved. This paper discusses to apply axle counters and 50 Hz phase detecting track circuits in metro project with reference of actual experiences in other metro projects from such aspects as equipment principle, advantages and disadvantages, application conditions and costs.

Keywords:depot; axle counter; phase detecting track circuit; scheme selection

1　常州地鐵簡介

常州市軌道交通1號線是城市內南北向的主干線，一期工程起點站為南夏墅站，終點站為北海路站，線路途經武進、天寧、新北3個行政區，線路全長約34 km，設有29座車站；1號線一期工程設一段一場，在鳳棲路西側、鏡湖路南側設城南停車場，在長江路東側、S122省道北側設新龍車輛段；在茶山站西側設線網控制中心，在文化宮站設1、2號線聯絡線，在新龍站預留1、4號線聯絡線。

2　車輛段/停車場列車占用檢測設備原理簡介

目前，國內地鐵車輛段/停車場列車占用檢測設備主要采用計軸或者50 Hz相敏軌道電路，下面對這兩種占用檢測設備的原理進行簡單介紹。

2.150Hz相敏軌道電路

50 Hz相敏軌道電路利用鋼軌作為導體，在鋼軌兩端設鋼軌絕緣，中間的軌縫用軌端接續線連接，當兩根鋼軌完整且無車占用，電流通過兩根鋼軌和軌道繼電器（GJ），使軌道繼電器（GJ）勵磁吸起，前接點閉合，邏輯上表明區段空閑；當列車占用軌道時，電流通過列車輪對，軌道電路被分路，兩根鋼軌間的電壓降低，流經軌道繼電器（GJ）的電流減少至它的落下值時，軌道繼電器（GJ）落下，邏輯上表明區段占用。當軌道電路發生斷軌、斷線時，同樣會導致軌道繼電器（GJ）落下。其電路原理示意如圖1所示。

2.2計軸設備

計軸設備是利用軌道傳感器、計數器記錄和比較駛入和駛出軌道區段的軸數，以此確定軌道區段的空閑和占用。列車輪對經過傳感器磁頭時，向駛入端處理器傳送軸脈沖，軌道區段駛入端處理器開始計軸，駛入端處理器首先判定運行方向，確定對軸數累加計數還是遞減計數。列車進入軌道區段，駛入端計軸器對輪軸進行累加計數；當列車到達區段駛出端計軸點時，駛出端計軸器進行減軸運算，列車全部通過后，駛出端計軸器與接收的駛入端軸數進行比較運算。當比較運算結果前后一致時，邏輯上認為軌道區段空閑；當比較運算結果不一致時，邏輯上認為軌道區段占用，其原理示意如圖2所示。

3　車輛段/停車場50 Hz相敏軌道電路和計軸設備優缺點比較

50 Hz相敏軌道電路在國內地鐵車輛段/停車場項目中已得到廣泛的應用，具有設備簡單、造價成本較低，能實現斷軌檢查，故障后的恢復相對便捷等優點。但存在對道床電阻要求較高、需加裝絕緣節、對軌道區段長度有一定限制等缺點，使用中需要對不常用的股道以及高潮濕位置股道進行鋼軌打磨，防止分路不良。

計軸設備工程實施簡單，不需要絕緣節，便于安裝、調試，易于維護，在諸如潮濕、積水, 鋼軌面生銹等環境下, 可以正常工作。計軸設備采用非接觸檢測方式，免去打磨鋼軌工作。但存在易受干擾、造價相對較高，不能實現斷軌檢查等不足。計軸設備在重新上電或故障恢復后無法判斷區段是否有車，故障復零需人工確認區段空閑，這就引入了不可靠的人為因素，也帶來了安全風險，尤其車輛段/停車場相對于正線車站情況較為復雜，這種不足更容易暴露。

4　國內地鐵車輛段/停車場實際使用情況統計

近三年國內地鐵已經開通運營的線路和正在實施的線路車輛段/停車場列車占用檢測設備使用情況如表1所示。

表1　國內地鐵車輛段/停車場列車占用檢測設備使用情況

5　投資分析

常州地鐵車輛段/停車場列車占用檢測設備投資概算分析如表2所示。

表2　常州地鐵停車場/車輛段列車占用檢測設備投資概算 萬元

根據其他地鐵工程經驗，以一個軌道區段(含室內、外設備)造價0.9萬元、一個計軸點(含室內、外設備)國產計軸設備造價3.8萬元、進口計軸設備造價6萬元，結合常州地鐵車輛段/停車場規模計算，常州地鐵停車場/車輛段采用50 Hz相敏軌道電路方案造價約為169萬元，采用國產計軸造價約775萬元，采用進口計軸費用約1 222萬元。

6　結論

50 Hz相敏軌道電路和計軸設備作為軌道區段空閑與占用自動檢查不可缺少的地面設備，其對整個地鐵系統而言是極為重要的，直接影響地鐵系統的管理與運行。這兩種設備都是比較成熟的技術，均能滿足信號系統的功能要求，在國內地鐵車輛

段/停車場有成功應用案例。在已建成及正在建設的國內地鐵車輛段/停車場中，絕大多數仍采用50 Hz相敏軌道電路作為列車占用/空閑檢測設備。綜合造價、環境、使用情況等因素選型分析后，最終確定常州市軌道交通1號線一期工程車輛段/停車場采用50 Hz相敏軌道電路作為列車占用/空閑檢測設備。對于其他地鐵新建車輛段/停車場則可以根據線路特點、地區環境及投資情況等進行選擇。

參考文獻

[1]王力.計軸設備在軌道交通信號領域的應用[J].鐵道通信信號，2011，47（1）：20-22.

[2]安海君，李建清，吳保英.25Hz相敏軌道電路[M].2 版.北京:中國鐵道出版社, 2001.

(收稿日期：2014-11-20）

DOI:10.3969/j.issn.1673-4440.2016.01.020