客運專線車站出站信號機與停車標設置方案研究

趙 博

（中鐵第四勘察設計院集團有限公司，武漢 430063）

1 概述

隨著中國高速鐵路的快速發展，運營及在建客運專線日益增多。在部分新建項目聯調及試運行時，8節短編組動車組能非常順利在450 m站臺進站停車，但部分車型的16節長編組和重聯動車組，在司機按照ATP行車曲線控車進站停車時，由于信號機與停車標設置距離不理想，導致尾部車廂無法全部進入站臺，尾部車廂車門不能上下旅客。本文根據高速鐵路現行技術標準和相關規范，分析列車發車追蹤時間間隔和列控系統行車安全距離等影響因素，對客專車站出站信號機、應答器、列車停車標設置進行研究。

2 車站相關信號設備平面設置原則

2.1 出站信號機

根據《高速鐵路設計規范》（TB10621-2014）相關規定，車站出站信號機宜設在距警沖標不小于55 m，或距最近的對向道岔尖軌尖端不小于50 m的位置。盡頭式車站出站信號機應設置在距警沖標不小于5 m的位置，或臨近的對向道岔岔前軌縫處[1]。

2.2 出站信號機應答器組

CTCS-2級列控系統出站信號機應答器組設置由一個有源應答器和一個無源應答器構成[2]，宜設置在距出站信號機65±0.5 m（從靠近絕緣節的應答器計算）處，距出站信號機不宜小于30 m（從靠近絕緣節的應答器計算）。有圖定轉線作業的正線股道的出站信號機外方設置由一個有源應答器和一個無源應答器構成的應答器組，該應答器組距離出站信號機不應小于30±0.5 m（從靠近絕緣節的應答器計算），如圖1所示。

CTCS-3級列控系統出站信號機應答器組設置由一個有源應答器和一個無源應答器構成，該應答器組宜靠近站臺端設置[3]，距離出站信號機不應小于20 m（從靠近絕緣節的應答器計算）。有站臺或圖定轉線作業的正線股道的出站信號機外方設置由一個有源應答器和一個無源應答器構成的應答器組，距離出站信號機不應小于30 m（從靠近絕緣節的應答器計算），如圖2所示。

2.3 列車停車標

所有高鐵、客專車站站臺上設置有動車組列車停車位標，為司機站臺停車對位使用，2014《鐵路技術管理規程》對其位置沒有進行具體說明，僅要求各鐵路局規定。相關鐵路局對其設置要求也不盡相同，以下列舉3個鐵路局的設置要求。

1）列車停車標與出站信號機應答器組距離應大于15 m，列車尾部越過到發線反方向出站信號機應答器，同時應滿足列車車頭越過股道中心應答器15 m。

2）C2線路動車組列車停車標距離出站或進路信號機不小于80 m，如線路條件允許其距離應適當增大；C3線路動車組列車停車標距離出站或進路信號機不小于70 m。

3）在C2和C3線路，列車停車標距離出站或發車進路信號機不小于80 m。

相關鐵路局在動車組列車停車標設置規定有一定差異。但已開通運營及在建客專的動車組列車停車標基本設置在距站臺端15 m處，與司機室側窗對齊。

3 出站信號機與停車標設置方案

動車組列車進站停車必須在所排出進路對應出站信號機外方停下，并且尾部完全越過岔后警沖標進入安全區域。高鐵、客運專線在滿足所述要求，且動車組必須全部進入站臺。司機以動車組列車停車標為目標點對標停車。車站出站信號機、出站信號機應答器組、站臺端、列車停車標之間相對位置應符合一定的對應關系才能滿足動車組以接發車作業的相關需要。如其設置不合理，可能使得長編組或重聯動車組列車不能完全進入站臺或停到指定位置，出發列車轉換權不能及時切換。

3.1 影響出站信號機-停車標設置方案因素分析

3.1.1 列車發車追蹤時間間隔（I發車）

列車運行間隔時間是列車運行圖的組成要素，是計算區間通過能力的重要參數，也是CTC系統開發和應用的重要依據[4]。

列車發車追蹤時間間隔I發車是從前列車由車站發車時起，到本站同方向再發出一列車時止的最小間隔時間[5]。由前列車從車站發車并出清1LQ的時間和辦理另一列車發車作業的辦理時間，如公式（1）所示。

式中：I發車為列車發車追蹤間隔時間；L閉塞為閉塞分區長度；L列車為列車長度；L停車標為列車停車標至出站信號機間的距離；V發車為列車發車的運行速度；T發車時間作業為列車發車作業時間。

其中L列車、L閉塞、t發車時間均為可參考的固定值，因此L停車標的距離為滿足I發車列車發車追蹤時間間隔及列車追蹤時間間隔的關鍵因素之一。

3.1.2 列控系統行車安全距離

列控系統在C2和C3列控完全監控模式下進行發車或接車時，列控車載計算機根據軌道電路和應答器信息確定停車點（行車許可終點EOA，接車為出站信號機），并結合車輛制動參數計算列車目標距離制動動態曲線[6]，并且依據制動動態曲線對列車進行速度監控。動態曲線計算常用SBI制動干預曲線及EBI緊急制動干預曲線。出站信號機停車點與緊急制動列車是停車點之間的距離為站內行車安全距離，列車目標-距離制動動態曲線如圖3所示。

站內行車安全距離L即是列車停車標至出站信號機間的距離L停車標。在考慮最不利的條件運行時的ATP行車安全距離必須滿足60 m，即動車組停車點距信號機的距離不得小于60 m。

3.2 出站信號機-停車標最小距離值設置方案

根據客運專線設計到發線有效長650 m，站臺長450 m最緊湊的站場布置方案，滿足高鐵相關規范要求進行設置，出站信號機至警沖標、站臺邊、應答器距離分別為55 m、45 m、30 m；停車標與應答器分別位于站臺端的兩側距離均為15 m。以上設置為出站信號機-停車標最小距離65 m方案，如圖4所示。

當動車組列車長度取最大值428 m時，動車組停車點至站臺末端距離為15～22 m。滿足列車停車點距出站信號機不小于60 m（45 m+15 m）的站內行車安全防護距離要求，如果站臺末端距出站信號機小于45 m，可能將會觸發緊急制動非正常停車，導致16輛編組的動車組不能全部駛入站臺。

3.3 出站信號機-停車標合理距離設置方案

在站場專業有條件將客運專線設計到發線有效長大于650 m時，其警沖標和信號機的位置會往站外方平移，但信號機外移會引起信號機與停車標之間距離增大，增加列車發車追蹤時間間隔。根據高速鐵路CTCS-2/CTCS-3級列控系統技術特點，遵循高速鐵路行車組織規則，滿足最小行車間隔3 min。根據公式（1）進行計算：

其 中，I發車列車發車追蹤間隔時間取值為180 s。

L列車列車長度按16輛編組動車380D型參考取值為428 m。

L閉塞閉塞分區長度取2 000 m。與車站接近區段比區間正常閉塞分區要短一些[7]，但1LQ設置的最小值為700 m，

t發車時間列車發車作業時間按CTC自動辦理列車徑路、各單項作業時間遵循有關技術標準、規范和測試取得的數據。根據CTCS-2/CTCS-3級列控系統組成和信息傳輸途徑不同，C2發車時間47 s，C3發車時間51 s[8]。本次按均滿足CTCS-2/CTCS-3級發車時間51 s取值。

V發車列車過18#道岔側向速度按不超過75 km/h控制，列車發車速度按70 km/h取值。

按列車發車追蹤間隔時間不大于3 min控制，計算結果如表1，L停車標為列車停車標至出站信號機間的距離應不大于80 m。列控系統行車安全距離大，動車組司機按照ATP行車曲線控車，不會越過出站信號機應答器組，不會觸發緊急制動EB，列車能正常停車。因此，L停車標為列車停車標至出站信號機間的距離按最大值80 m進行取值，計算結果如表1所示。

表1 出站信號機-停車標計算表

出站信號機-停車標合理距離設置方案：客運專線設計到發線有效長大于650 m，站臺長450 m居中布置，出站信號機-停車標距離80 m。出站信號機至警沖標、站臺邊、應答器距離分別為55 m、65 m、30 m；停車標與應答器分別位于站臺端的兩側距離均為15 m，如圖5所示。

動車組列車長度取最大值428 m，動車組停車點至站臺末端距離為15～22 m。站臺末端距出站信號機不小于65 m，滿足車發車追蹤間隔時間不大于3 min，列車停車點距出站信號機80 m（65 m+15 m）大于列控系統安全防護距離60 m的要求，16輛編組的動車組能全部駛入站臺。

4 結論

本文從信號專業對解決長編組或重聯動車組列車尾部車廂無法全部進入站臺上下旅客的問題進行了研究。根據高速鐵路現行技術標準和相關規范，分析了列車發車追蹤時間間隔和列控系統行車安全距離影響因素，并經過詳細的計算，有針對性地提出了客專車站出站信號機-停車標最小距離65 m設置方案和80 m合理距離設置方案，希望對客運專線信號工程設計提供一定的參考。

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