雙模貨物列車尾部安全防護裝置在大秦線應用探討

胡乃峰

摘 要：雙模貨物列車尾部安全防護裝置有GSM-R和400 MHz數(shù)字2種通信方式，設備自身的特點和優(yōu)勢決定了其應用于大秦線的必要性。簡要介紹了雙模列尾的工作模式、設備特點，闡述了其應用的必要性，并探討了應用后的作業(yè)規(guī)定，以期為日后工作的順利進行提供參考。

關鍵詞：雙模列尾；作業(yè)辦法；數(shù)據(jù)傳輸方式；通信能力

中圖分類號：U270 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.06.014

目前，大秦線列車主要采用路通和可控2種貨物列車尾部安全防護裝置（以下簡稱“列尾”），路通列尾采用400 MHz無線電通訊方式傳輸數(shù)據(jù)，可控列尾通過GMS-R網(wǎng)絡，采用CSD（電路鏈接）方式傳輸數(shù)據(jù)。經(jīng)過長期的現(xiàn)場實踐發(fā)現(xiàn)，路通列尾和可控列尾各有其優(yōu)勢和劣勢。雖然路通列尾的造價低廉，但是，受通訊制式的限制，信號傳輸受外界地形或信號的影響比較大，經(jīng)常出現(xiàn)干擾，影響設備的正常使用。另外，應用萬噸列車上還需配套使用中繼器。這樣做，既增加了現(xiàn)場作業(yè)人員的作業(yè)強度，還降低了工作安全系數(shù)。可控列尾主機通過改變通訊方式保持了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，但在置號方式受到了限制，中間站使用不靈活，且價格昂貴，給企業(yè)增加了負擔。雙模列尾綜合了路通列尾和可控列尾的優(yōu)勢，提高了列尾主機工作的可靠性和安全性，徹底滿足了現(xiàn)場工作安全，尤其是作業(yè)人員的人身安全，大大提高了運輸效率，為安全生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)的服務。

1 雙模列尾設備

1.1 雙模列尾數(shù)據(jù)傳輸方式

雙模貨物列車尾部安全防護系統(tǒng)有GSM-R和400 MHz數(shù)字2種通信方式。在GSM-R通信方式下，列尾通信由GSM-R/GPRS網(wǎng)絡承載；在400 MHz數(shù)字通信方式下，列尾通信采用DMR點對點直接通信方式（以下簡稱“DMR直通方式”）。系統(tǒng)構(gòu)成情況如圖1所示。

1.2 ZTF-2015DM型尾主機和附屬設備

ZTF-2015DM型尾主機和附屬設備如圖2、圖3、圖4、圖5所示。

1.3 ZTF-2015DM型列尾主機主要功能

ZTF-2015DM型列尾主機有標識列車尾部、風壓檢查、輔助排風制動、電池欠壓和主風管風壓不正常自動報警、識別連接關系設備ID、數(shù)據(jù)記錄和下載、可自動識別500/600 kPa定壓、與列尾機車臺時鐘同步的功能。

1.4 ZTF-LKT15DM型列尾機車臺主要功能

ZTF-LKT15DM型列尾機車臺的主要功能有：①同時顯示機車號、列尾主機ID、連接狀態(tài)、風壓、列尾指令信息、GSM-R通信狀態(tài)；②與列尾主機建立連接關系，消號、自動查詢風壓、手動查詢風壓和操縱列尾主機輔助排風制動等；③斷連功能；④接收列尾主機風壓不正常報警和電池電量不足報警信息，界面顯示，語音提示。

2 雙模列尾特點及優(yōu)勢

2.1 雙模列尾技術特點

2.1.1 兼容性好

在設備結(jié)構(gòu)和功能方面，雙模列尾與原有列尾基本保持一致，現(xiàn)場運用人員只需經(jīng)過簡單的培訓，即可操作、使用新型列尾。另外，在普通列尾確認儀和檢測臺上增加GSM-R模塊，并升級軟件，即可用于雙模列尾。這樣做，大大減少了雙模列車實際應用的過渡時間。

2.1.2 通信能力強

雙模列尾采用雙模通信，在GSM-R網(wǎng)絡覆蓋地區(qū)，GSM-R和400 M信號同時發(fā)送，極大地提高了風壓查詢等信息通信成功率。

2.1.3 成本控制合理

雙模列尾由北京中鐵列尾電子設備有限公司與北京路通科技有限公司共同研發(fā)。它的研發(fā)成功大大減少了設備成本，有利于路局成本控制支出。

2.2 相比路通列尾的優(yōu)勢

雙模列尾與路通列尾相比，其優(yōu)勢有以下3點：①雙模列尾的通訊方式解決了山區(qū)、隧道弱場覆蓋的問題，不再需要中繼器進行中繼信號，不再進行安裝中繼器的作業(yè)。這樣做，大大降低了現(xiàn)場作業(yè)人員的勞動強度，提高了作業(yè)人員作業(yè)的安全系數(shù)。②雙模列尾400 MHz數(shù)字信道使用專用頻點，帶寬僅為模擬信道的1/2（12.5 kHz），節(jié)約頻率資源。③雙模列尾機車臺與雙模列尾主機聯(lián)結(jié)關系全路唯一，解決了機車重號的問題。

2.3 相比可控列尾的優(yōu)勢

雙模列尾與可控列尾相比，其優(yōu)勢有以下3點：①可控列尾主機采用CSD模式，網(wǎng)絡負荷比較大。雙模列尾主機因制式的不同有效節(jié)約了網(wǎng)絡資源。②雙模列尾可通過機車和確認儀2種方式進行置號、銷號，解決了可控列尾在中間站機車不能獨立置號的問題。③輔助排風更加靈活。因為可控列尾主機通過LOCOTROL控制列尾主機在列車尾部，并對列車管同步減壓，不受司機控制，而雙模列尾可以由司機選擇性地進行輔助排風。

3 可行性條件及其應用的必要性

3.1 可行性研究進程

2011年，根據(jù)運輸生產(chǎn)需要由太原局總工室組織，鐵總運輸局、大秦鐵路股份有限公司技術設備部等部門參加的規(guī)定，按照《關于在大秦線進行雙模列尾裝置試驗的通知》的要求，于2011-05-19T8：00—10：00進行雙模列尾裝置靜態(tài)試驗和列車正常運行下的雙模列尾裝置檢測試驗，試驗取得基本成功，并對試驗中存在的問題進行改進。

2015年，中國鐵路總公司分別下發(fā)《雙模貨物列車尾部安全防護系統(tǒng)暫行技術規(guī)范》《雙模貨物列車尾部安全防護設備暫行技術條件——列尾主機》《雙模貨物列車尾部安全防護設備暫行技術條件——列尾機車臺》關于雙模列尾的技術規(guī)范，設備廠家按照設備規(guī)范改進雙模列尾主機。

2016年，由路局運輸處組織按照《關于在大秦線進行雙模貨列尾裝置試驗的通知》文件的要求，自2016-03-12T9：00，在大秦線湖東站及其以東各站、遷曹線運行的單元萬噸列車、組合萬噸列車進行雙模列尾試運行。在一年中，雙模列尾使用正常，基本具備開通使用的條件。

3.2 應用的必要性

3.2.1 降低勞動強度，提高作業(yè)效率

根據(jù)雙模列尾主機的特點及其優(yōu)勢，應用雙模列尾主機可以取消原有的路通列尾主機，不再使用中繼器。現(xiàn)場作用可以減少列尾作業(yè)人員這一作業(yè)環(huán)節(jié)，減少因安裝中繼器而頻繁橫越車列車作業(yè)的情況。

3.2.2 提高設備質(zhì)量，確保運輸安全

雙模列尾以2種制式同時發(fā)送列尾信息（不含自動查詢風壓），大大提高了列尾主機與機車臺之間通信的穩(wěn)定性、準確性和及時性，有效避免了因地形原因、信號干擾造成通信信息不暢的問題，從而為列車安全運行提供更有效的保障。

3.2.3 降低運輸成本，提高企業(yè)效益

雙模列尾主機市場價格在3萬元左右，與可控列尾主機10萬元的市場價格相比，列尾設備投入的運輸成本降低了70%左右，為企業(yè)提高經(jīng)濟效益奠定了基礎。

4 雙模列尾投用后作業(yè)規(guī)定探討

4.1 可控列尾與雙模列尾配合使用的規(guī)定

雙模列尾投入使用后，取消路通列尾，保留原有的可控列尾，采取可控列尾與雙模列尾配合的方式。在具體的工作中，要注意以下幾點：①組合2.0×104 t、1.5×104 t列車列尾使用規(guī)定。開行2.0×104 t、1.5×104 t組合列車時，要在其尾部安裝可控列尾主機，并在中部機車備用檢測良好的雙模列尾主機1臺。遇分解作業(yè)時，前部列車使用中部機車攜帶的雙模列尾主機，后部列車使用原列車的可控列尾主機。②組合萬噸列車列尾使用規(guī)定。開行組合萬噸列車時，尾部安裝雙模列尾主機，并在中部機車備用檢測良好的雙模列尾主機1臺。遇分解作業(yè)時，前部列車使用中部機車攜帶的雙模列尾主機，后部列車使用原列車的雙模列尾主機。③單元萬噸列車列尾使用規(guī)定。開行單元萬噸列車時，尾部原則上安裝雙模列尾主機。如果遇到有計劃到達前方站作為后列進行組合2.0×104 t或1.5×104 t作業(yè)時，要使用可控列尾主機。④中間站組合2.0×104 t列車、1.5×104 t列車、組合萬噸列車時，可將前部列車加過的列尾主機摘下放置在中部機車備用。⑤中間站組合單元萬噸列車時，使用后部列車加掛的列尾主機。前部列車的列尾主機摘下后，車站根據(jù)列車調(diào)度員的指示進行回送。

4.2 列尾主機與機車臺建立關系的規(guī)定

列尾主機與機車臺建立“一對一”關系的規(guī)定包括以下幾點：①雙模列尾主機和可控列尾機車號確認儀要嚴格按照操作規(guī)程運行。②對于設有列尾檢測點的車站，在使用車站存放的列尾裝置時，由作業(yè)車站列尾作業(yè)員利用確認儀為置號與機車臺建立關系。③中間站進行2.0×104 t、中部使用HX型機車的1.5×104 t列車分解時，前部列車司機在解除同步關系前，需將可控列尾操作權(quán)轉(zhuǎn)換給后部列車司機。前部司機可采取輸入列尾主機ID號或通過主機上電后“確認”方式完成機車臺與列尾主機的關系建立。組合萬噸、中部使用SS4型機車1.5×104 t列車分解時，后部列車司機通過列尾控制盒輸入列尾主機ID的方式完成機車臺與列尾主機的關系建立，前部列車司機可采取輸入列尾主機ID號或通過主機上電后“確認”方式完成機車臺與列尾主機的關系建立。④中間站進行2.0×104 t、1.5×104 t（中部使用HX型機車）組合作業(yè)時，后部列車司機在建立同步關系后，需將可控列尾操作權(quán)轉(zhuǎn)換給前部列車司機。⑤中間站進行組合、分解作業(yè)時，如果司機不能正常建立關系，可以使用確認儀調(diào)試置號，但必須保證站場內(nèi)無其他上電待置號的主機。

5 結(jié)束語

本文從雙模列尾應用的可行性入手，簡要介紹了雙模列尾的通信方式、技術特點和基本結(jié)構(gòu)等，并與目前使用的路通列尾和可控列尾進行比較，詳細闡述了雙模列尾的優(yōu)勢，充分論述了雙模列尾應用于現(xiàn)場作業(yè)的必要性。在作業(yè)辦法探討中，結(jié)合大秦線現(xiàn)場作業(yè)的實際情況，提出了雙模列尾與可控列尾配合使用的作業(yè)辦法，說明了2.0×104 t、1.5×104 t、組合萬噸列車的使用規(guī)定，明確了不同作業(yè)模式下列尾主機與機車臺的“一對一”關系建立。

綜上所述，雙模列尾在大秦線的應用勢在必行，無論是技術條件，還是實際運用優(yōu)勢，都符合現(xiàn)場作業(yè)的要求。因此，建議雙模列尾盡快在大秦線投入使用，以便列尾設備更好地為運輸生產(chǎn)安全服務。