動車組列車存車線有效長度研究

孫海富

(中國鐵路設計集團有限公司，天津 300308)

1 概述

動車段(所)存車線有效長度[1]與列車長度、行車方式和安全防護距離有關。在列車長度和安全防護距離一定的前提下，主要與行車方式密切相關。行車方式一般分為列車模式、調車模式或者先列車模式再調車模式。由于現行的高速鐵路設計規范對于存車線有效長度沒有明確的規定，各個項目設計時采用的標準也有所不同，受地形地物等條件的限制，部分項目優化存車線有效長度能顯著節省工程投資和減少拆遷，故有必要對動車段(所)存車線有效長度進行計算分析，結合行車方式給出明確的設計標準以及進一步優化的空間。針對此問題，對動車段(所)存車線有效長度進行研究，提出相應的設計標準建議，統一了動車段(所)存車線有效長度設計標準。

2 動車組存車線有效長度的有關規定

TB 10621—2014《高速鐵路設計規范》第17.2.3條規定：存車線有效長應根據動車組長度、安全距離和信號設置要求確定[2-3]。兼顧普速列車存放的存車線有效長應為550 m。

按目前動車存車線有效長計算方法，存車線有效長度主要由出站信號機至警沖標距離、動車組車列長度、應答器至出站信號機距離、車載安全保護距離等組成。

按現行有關規定其計算參數[4-6]如下。

出站信號機至警沖標距離為5 m；8輛編組動車組車長最大為215 m，16輛編組動車組車長最大為430 m；應答器距出站信號機距離為20 m，應答器距盡頭線車擋距離為25 m；安全防護距離為60 m；應答器組間距離一般取5 m；停車余量為10 m。

3 影響動車組存車線有效長度的主要因素

影響動車組存車線有效長確定的主要因素有動車組出入段(所)行車方式、動車組長度、安全防護距離、應答器組設置位置及出站信號機至警沖標的距離等[7-9]。

3.1 行車方式的影響

動車組出入段(所)一般采用列車作業方式，根據需要也可采用調車作業方式。

(1)列車作業方式

以列車作業方式接入存車線且一次停車到位，動車組根據列控車載設備要求，需要設置必要的安全保護距離。該種作業方式簡單，作業效率高，停車時間短，是動車組接入存車線最常見的停車方式。缺點是受安全防護距離的影響，存車線的長度較長[10-11]。

(2)調車作業方式

調車防護系統是在防護信號機外方適當地點設置應答器組，系統根據進路狀態或防護信號機顯示，通過有源應答器組或調車防護裝置發送報文。當信號關閉時，系統發送相應報文，觸發以調車模式運行的動車組制動；當信號開放時，系統發送通過報文，允許動車組通過該組應答器，為動車組調車作業安全提供防護。如果以調車模式接入存車線，則由司機對位停車，除了考慮動車組長度外，僅需考慮必要的停車余量即可。調車防護系統根據進路狀態，向列控車載設備發送相應的報文信息，動車組以ATP車載設備調車模式運行時，調車防護系統應對動車組冒進信號提供有限防護。動車段(所)動車組調車作業以地面信號顯示作為行車憑證，調車防護系統是動車段(所)動車組調車作業防護的輔助系統。該種作業方式可以縮短存車線長度，缺點是作業效率較低。

(3)先列車作業方式再調車作業方式

一條存車線通過中間設置分隔信號機劃分為2段后，如果要同一股道既能滿足存放2列8輛編組動車組，又能滿足存放1列16輛編組動車組，則每一段均需要安全保護距離，因此存車線有效長相對較長。如果以列車作業方式接入第一段存車線，允許停車后轉為調車模式接入第二段存車線，則第二段可不設置安全保護距離，存車線有效長可相應縮短，但這種作業方式下停車轉換模式對運輸效率有一定影響，對于作業繁忙或作業相對集中的動車段(所)或存車場影響較大。該種作業方式一般不被運輸部門認可。

3.2 車載安全保護距離的影響

列車作業方式下的動車組走行線及動車段(所)接發車進路通常采用CTCS-2級列控系統。鐵總科信[2018]50號《自主化CTCS-3級列控車載設備暫行技術條件》中關于CTCS-2級列控車載設備規定最大常用制動的安全防護距離為60 m[12]。動車組以列車方式按照CTCS-2級列控系統模式出入動車段(所)時， CTCS-2級列控系統在完全監控模式下，車站范圍內列控系統采用最大常用制動的安全保護距離一般為60 m。

3.3 存車線設置調車防護應答器組的影響

動車組存車線設置的應答器主要起調車防護功能，當調車信號都關閉時，如列車越過該應答器將觸發緊急制動，從而對動車組冒進信號提供有限防護。

根據TJ/DW 164—2014《動車段(所)調車防護系統暫行技術條件》的規定，應答器組一般設置在距出站信號機或調車信號機20 m處，停車時不應越過該應答器組，以免觸發緊急制動。受站場條件限制時，應答器組可適當向信號機方向移設，但距信號機距離不得小于15 m。組內應答器組間距一般為5 m，困難條件下可取為3 m。在盡頭線土擋、無接觸網區域等特殊場所，一般情況下，可在距防護地點或信號機25 m處設置由2個無源應答器構成的應答器組。困難條件下，應答器組距防護地點或信號機不少于15 m[13]。

4 動車組存車線有效長度計算

不同站場布置，不同行車方式，不同列車編組動車存車線有效長分析如下。

4.1 動車段(所)采用列車作業方式

(1)盡頭式存車線[14-15]

盡頭式到發線有效長度為出站端警沖標至盡頭端滑移擋車器起點的距離。

滿足1列16輛編組動車組存放要求的股道信號機、應答器組及警沖標布置情況如圖1所示，存車線有效長即警沖標至車擋前為525 m。

8輛編組動車組存放要求的存車線有效長度計算與16輛編組動車組存放要求存車線有效長度計算原則一致，車長由430 m變為215 m。存車線有效長即警沖標至車擋前為310 m。

2列8輛編組動車組存放要求的股道信號機、應答器組及警沖標布置情況如圖2所示，存車線有效長即警沖標至車擋前為610 m。

(2)貫通式存車線[16-17]

雙方向使用到發線有效長度為線路一端的警沖標至另一端的警沖標距離，或線路一端的警沖標至另一端有效長計算點的距離，或線路一端的有效長計算點至另一端有效長計算點的距離。

16輛編組動車組存放要求的股道信號機、應答器組及警沖標布置情況如圖3所示，考慮到盡量縮短股道有效長，兩個方向接車安全保護距離可以共用，僅僅是同一股道兩個方向接入的車列不能停在同一位置。存車線有效長即警沖標至警沖標為525 m。

8輛編組動車組存放要求的存車線有效長度計算與16輛編組動車組存放要求存車線有效長度計算原則一致，車長由430 m變為215 m。存車線有效長即警沖標至警沖標為310 m。

2列8輛編組動車組存放要求的股道信號機、應答器組及警沖標布置情況如圖4所示，存車線有效長即警沖標至警沖標為610 m。

圖1 16輛編組盡頭式存車線有效長示意(列車作業方式)(單位：m)

圖2 2列8輛編組盡頭式存車線有效長示意(列車作業方式)(單位：m)

圖3 16輛編組貫通式存車線有效長示意(列車作業方式)(單位：m)

圖4 2列8輛編組貫通式存車線有效長示意(列車作業方式)(單位：m)

4.2 動車段(所)采用調車作業方式

(1)盡頭式存車線

滿足1列16輛編組動車組存放要求的股道信號機、應答器組及警沖標布置情況如圖5所示，存車線有效長即警沖標至車擋前為500 m。

8輛編組動車組存放要求的存車線有效長度計算與16輛編組動車組存放要求存車線有效長度計算原則一致，車長由430 m變為215 m。存車線有效長即警沖標至車擋前為285 m。

2列8輛編組動車組存放要求的股道信號機、應答器組及警沖標布置情況如圖6所示，存車線有效長即警沖標至車擋前為560 m。

(2)貫通式存車線

16輛編組動車組存放要求的股道信號機、應答器組及警沖標布置情況如圖7所示，存車線有效長即警沖標至警沖標為510 m。

8輛編組動車組存放要求的存車線有效長度計算與16輛編組動車組存放要求存車線有效長度計算原則一致，車長由430 m變為215 m。存車線有效長即警沖標至警沖標為295 m。

2列8輛編組動車組存放要求的股道信號機、應答器組及警沖標布置情況如圖8所示，存車線有效長即警沖標至警沖標為580 m。

圖5 16輛編組盡頭式存車線有效長示意(調車作業方式)(單位：m)

圖6 2列8輛編組盡頭式存車線有效長示意(調車作業方式)(單位：m)

圖7 16輛編組貫通式存車線有效長示意(調車作業方式)(單位：m)

圖8 2列8輛編組貫通式存車線有效長示意(調車作業方式)(單位：m)

4.3 相關情況說明

考慮到CTCS-2級列控系統控制閉口停車的情況下可不考慮列車冒進防護，存車線可不設應答器組，但考慮到存車線調車作業的需要，存車線設置應答器對動車組冒進信號提供有限防護，存車線應設置應答器組，因此本次研究未考慮存車線不設應答器的情況。

現行規定中出站信號機距應答器的距離為20 m，考慮應答器接收天線距車頭最大距離約12 m，理論上存在將出站信號機距應答器的距離縮減為15 m的可能，本次暫維持現行規定20 m的距離[18]。

現行規定中安全保護距離為60 m，目前部分ATP車載設備已經優化為40 m，但不同列控廠家與不同車型配合后，實際安全保護距離在40～60 m，因此從包容性角度考慮，建議安全防護距離維持目前60 m的規定[19-20]。

調車防護應答器組的組內間距可由5 m優化為3 m；困難情況下，調車防護應答器組距調車信號機的距離可由20 m調整為15 m。

接入2列8輛編組動車組的存車線，以列車作業方式接入第一段存車線，允許停車后轉為調車模式接入第二段存車線的運輸組織模式，對運輸作業影響較大，因此本次研究未考慮此作業模式的情況。

4.4 小結

根據上述分析，動車組存車線有效長度計算見表1。

表1 動車組存車線有效長計算表

5 研究結論

(1)動車組以列車方式接入動車段(所)，1列16輛編組、1列8輛編組、2列8輛編組動車組存車線有效長分別為525，310，610 m。動車組以調車方式接入動車段(所)，1列16輛編組、1列8輛編組、2列8輛編組動車組存車線有效長盡頭式分別為500，285，560 m；貫通式分別為510，295，580 m。

(2)出站信號機至應答器的距離及安全防護距離存在優化的可能，但從實際運營及包容性角度考慮，建議目前維持現行規定。