連續(xù)大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組技術(shù)方案探討

寧詠梅

(中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 102600)

1 概述

新建連鎮(zhèn)鐵路設(shè)置黃樓線路所連接新建的徐鹽鐵路以及擬建的寧淮鐵路，均采用CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)。為提高運(yùn)輸效率，保證列車通過(guò)能力，黃樓線路所設(shè)置多組分歧道岔，且均采用轍叉號(hào)為42的大號(hào)碼道岔，平面示意如圖1所示。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，提出線路所連續(xù)大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組設(shè)置技術(shù)方案。

2 黃樓線路所大號(hào)碼道岔設(shè)置情況

如圖1所示，寧淮鐵路上、下行線與連鎮(zhèn)鐵路上、下行線采用2/4#、6/8#、7/9#、11/13#4組渡線道岔連接，徐鹽鐵路通過(guò)寧鹽聯(lián)絡(luò)線上、下線分別經(jīng)1#道岔側(cè)向、5#道岔側(cè)向接入連鎮(zhèn)鐵路。上述10組道岔均為轍叉號(hào)42號(hào)的道岔，其中1#、5#道岔側(cè)向允許速度為120 km/h，其余道岔側(cè)向允許速度為160 km/h。

圖1 黃樓線路所平面示意Fig.1 Layout of Huanglou block post

以5#、2/4#道岔和1#、6/8#道岔為例，闡述連續(xù)大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組設(shè)置技術(shù)方案，其中5#、 4#兩組道岔之間距離為1 470 m，坡度為-4‰，1#、6#兩組道岔之間距離為2 550 m，S—SⅢ間為平坡。

3 5#、4#大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組設(shè)置及報(bào)文發(fā)送

3.1 5#大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組設(shè)置

根據(jù)《列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則》（TB/T 3484-2017）第5.3.17條，在距大號(hào)碼道岔外方，宜在發(fā)送U2S閉塞分區(qū)入口200 m±0.5 m處設(shè)置大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組，當(dāng)U2S閉塞分區(qū)入口不具備設(shè)置條件時(shí)，可在防護(hù)大號(hào)碼道岔的U2S或者UUS分區(qū)內(nèi)較遠(yuǎn)處設(shè)置大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組。黃樓線路所XY進(jìn)站信號(hào)機(jī)內(nèi)方5#道岔為轍叉號(hào)42號(hào)的大號(hào)碼道岔，結(jié)合聯(lián)絡(luò)線長(zhǎng)度及區(qū)間信號(hào)布點(diǎn)情況，在XY外方區(qū)間發(fā)送UUS碼的閉塞分區(qū)內(nèi)較遠(yuǎn)處設(shè)置相應(yīng)的大號(hào)碼應(yīng)答器組

3.2 4#大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組設(shè)置

XY進(jìn)站信號(hào)機(jī)至XⅢ出站信號(hào)機(jī)之間為線路所4#大號(hào)碼道岔對(duì)應(yīng)的UUS區(qū)段，大號(hào)碼道岔應(yīng)答器的設(shè)置方案如下。

方案一：設(shè)于XY進(jìn)站信號(hào)機(jī)外方

此種設(shè)置方案，車載將先收到5#道岔大號(hào)碼應(yīng)答器報(bào)文，在未到達(dá)5#道岔前時(shí)，又會(huì)收到4#大號(hào)碼道岔應(yīng)答器報(bào)文，車載將使用第2個(gè)報(bào)文，這樣會(huì)導(dǎo)致在線路所進(jìn)站信號(hào)機(jī)XY處允許速度降為 80 km/h，觸發(fā)緊急制動(dòng)。

方案二：設(shè)置于線路所SⅢ出站信號(hào)機(jī)外方

如果大號(hào)碼應(yīng)答器組設(shè)置在線路所SⅢ出站信號(hào)機(jī)外方，與股道定位應(yīng)答器合用，由一個(gè)有源應(yīng)答器和一個(gè)無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成，此大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組距離4#大號(hào)碼道岔為755 m。結(jié)合坡度計(jì)算，動(dòng)車組經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生陡然降速。

方案三：設(shè)置于線路所5#道岔岔前

為了解決方案二的降速問題，應(yīng)答器組應(yīng)盡量靠近5#道岔，且需滿足應(yīng)答器安裝。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)，將該組應(yīng)答器設(shè)置于線路所5#道岔岔前距離岔心70 m處。通過(guò)以上分析，方案三能保證動(dòng)車組高速通過(guò)連續(xù)的大號(hào)碼道岔，較為合理。

3.3 5#大號(hào)碼道岔報(bào)文

鹽城方面下行聯(lián)絡(luò)線由線路所5#大號(hào)碼道岔以及4#大號(hào)碼道岔側(cè)向接往連鎮(zhèn)鐵路鎮(zhèn)江方向。按照《列控中心技術(shù)條件》（TB/T3439-2016）第6.10.8條規(guī)定，大號(hào)碼道岔報(bào)文發(fā)送應(yīng)具備3個(gè)條件：1）側(cè)向接、發(fā)車進(jìn)路信號(hào)開通UUS信號(hào)；2）進(jìn)路行車許可長(zhǎng)度超過(guò)制動(dòng)距離檢查范圍；3）側(cè)向進(jìn)路范圍內(nèi)以及離去區(qū)段制動(dòng)距離內(nèi)無(wú)低于大號(hào)碼道岔側(cè)向允許速度的臨時(shí)限速。

根據(jù)道岔側(cè)向允許速度120 km/h制動(dòng)到0的距離計(jì)算，以及應(yīng)答器的報(bào)文發(fā)送條件檢查范圍，對(duì)應(yīng)答器報(bào)文進(jìn)行探討。

方案一：5#大號(hào)碼道岔報(bào)文發(fā)送需檢查XY→XⅢ→SF范圍內(nèi)的限速條件和XⅢ信號(hào)機(jī)的開放情況。

只有在4#大號(hào)碼道岔報(bào)文開始發(fā)送后，SF離去區(qū)段無(wú)限速或下達(dá)不低于120 km/h的限速時(shí)，XⅢ接近區(qū)段發(fā)送UUS碼，同時(shí)XY→XⅢ、XⅢ→SF范圍無(wú)限速時(shí)，才發(fā)送5#大號(hào)碼道岔報(bào)文。

方案二：根據(jù)計(jì)算結(jié)果，5#大號(hào)碼道岔應(yīng)答器報(bào)文，在不檢查范圍內(nèi)下達(dá)的低于80 km/h限速和XⅢ出站信號(hào)機(jī)入口處80 km/h速度的情況下，列車運(yùn)行速度仍可控制。當(dāng)XY→XⅢ范圍無(wú)限速且XY→XⅢ范圍也無(wú)低于80 km/h限速時(shí)，XⅢ外方發(fā)UUS碼，即XⅢ入口速度為80 km/h，此時(shí)發(fā)送大號(hào)碼道岔報(bào)文；當(dāng)XY→XⅢ有限速，或者XY→XⅢ有低于80 km/h臨時(shí)限速時(shí)，當(dāng)XⅢ入口速度為45 km/h，則XⅢ外方發(fā)UU碼，此時(shí)不發(fā)送大號(hào)碼道岔報(bào)文。

兩個(gè)方案均滿足安全要求，雖然方案二限制條件較少，效率高，但考慮其與現(xiàn)行規(guī)范不完全一致，故最終采用方案一。

4 6#、1#大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組設(shè)置及允許速度

4.1 6#大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組設(shè)置

由于S進(jìn)站信號(hào)機(jī)至SⅣ出站信號(hào)機(jī)之間的距離為1 490 m，6#道岔大號(hào)碼應(yīng)答器組的設(shè)置方案討論如下。

方案一：設(shè)置在S進(jìn)站信號(hào)機(jī)外方，允許速度160 km/h。

根據(jù)《列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則》（TB/T 3484-2017）第5.3.17條，在S進(jìn)站信號(hào)機(jī)外方區(qū)間發(fā)送U2S碼的閉塞分區(qū)內(nèi)較遠(yuǎn)處設(shè)置大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組，報(bào)文中道岔側(cè)向最大允許速度按160 km/h描述。當(dāng)辦理自鎮(zhèn)江方面至鹽城方面S→XYF，經(jīng)6/8#、1#大號(hào)碼道岔側(cè)向通過(guò)進(jìn)路時(shí)，動(dòng)車組越過(guò)S進(jìn)站信號(hào)機(jī)后收到UUS信號(hào)，由于S進(jìn)站信號(hào)機(jī)至SⅣ出站信號(hào)機(jī)之間的距離不滿足由160 km/h制動(dòng)到80 km/h的距離要求，這樣會(huì)導(dǎo)致在動(dòng)車組越過(guò)黃樓線路所S進(jìn)站信號(hào)機(jī)后，觸發(fā)緊急制動(dòng)。因此方案一不可行。

方案二：設(shè)置在黃樓線路所進(jìn)站信號(hào)機(jī)S外方，允許速度120 km/h。

6#大號(hào)碼應(yīng)答器組仍設(shè)置在S進(jìn)站信號(hào)機(jī)外方U2S閉塞分區(qū)內(nèi)方較遠(yuǎn)處，結(jié)合S進(jìn)站信號(hào)機(jī)至SⅣ出站信號(hào)機(jī)之間的距離為1 490 m，將報(bào)文中道岔側(cè)向最大允許速度按120 km/h進(jìn)行描述。該方案可以滿足S→XYF彎進(jìn)彎出的側(cè)向通過(guò)進(jìn)路動(dòng)車組保持120 km/h的速度需求，但是會(huì)對(duì)S→XHF彎進(jìn)直出的側(cè)向通過(guò)進(jìn)路效率造成一定的影響。

方案三：在黃樓線路所進(jìn)站信號(hào)機(jī)S外方設(shè)置兩組大號(hào)碼應(yīng)答器組，允許速度分別為160 km/h、120 km/h。

在S進(jìn)站信號(hào)機(jī)外方為6#道岔設(shè)置兩組大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組，分別針對(duì)不同的側(cè)向通過(guò)進(jìn)路，即一條為S→XYF彎進(jìn)彎出的側(cè)向通過(guò)進(jìn)路,報(bào)文中道岔側(cè)向最大允許速度按120 km/h描述；一條為S→XHF彎進(jìn)直出的側(cè)向通過(guò)進(jìn)路,報(bào)文中道岔側(cè)向最大允許速度按160 km/h描述。由此可以分別滿足不同的側(cè)向通過(guò)進(jìn)路的速度需求，對(duì)運(yùn)輸效率無(wú)影響，但會(huì)相應(yīng)增加工程投資，且列控系統(tǒng)邏輯處理相對(duì)復(fù)雜。

通過(guò)以上分析，方案三雖然可以同時(shí)滿足兩個(gè)不同側(cè)向通過(guò)進(jìn)路的速度需求，適當(dāng)提高運(yùn)輸效率，但由于其既引起工程投資增加，又造成列控系統(tǒng)邏輯處理復(fù)雜難度增加。因此，結(jié)合實(shí)際運(yùn)營(yíng)列車對(duì)數(shù)進(jìn)行分析，側(cè)向通過(guò)按120 km/h的速度對(duì)運(yùn)輸效率無(wú)實(shí)質(zhì)性的影響。故綜合考慮，工程現(xiàn)場(chǎng)最終按方案二實(shí)施，亦可最大程度地保證動(dòng)車組列車高速通過(guò)大號(hào)碼道岔側(cè)向，且工程投資較省，處理邏輯簡(jiǎn)單，較為合理。

4.2 1#大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組設(shè)置

1#道岔對(duì)應(yīng)了兩條側(cè)向通過(guò)進(jìn)路，一條為S→XYF的彎進(jìn)彎出通過(guò)進(jìn)路，與6#道岔構(gòu)成該進(jìn)路上的連續(xù)大號(hào)碼道岔。其大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組設(shè)置原則與XY→SF進(jìn)路5#、4#道岔同理，參照上述4#大號(hào)碼道岔的應(yīng)答器組設(shè)置原則，將此大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組設(shè)置在8#道岔岔前距離岔心65 m的地方。可有效的保證當(dāng)辦理S→XYF，經(jīng)6/8#、1#大號(hào)碼道岔側(cè)向通過(guò)進(jìn)路時(shí)，動(dòng)車組能夠高速通過(guò)兩個(gè)連續(xù)的大號(hào)碼道岔。

1#道岔對(duì)應(yīng)的另外一條進(jìn)路為SJ→XYF的直進(jìn)彎出通過(guò)進(jìn)路，根據(jù)《列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則》（TB/T 3484-2017）第5.3.17條，在SJ進(jìn)站信號(hào)機(jī)外發(fā)送U2S碼的閉塞分區(qū)內(nèi)設(shè)置大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組，報(bào)文中道岔側(cè)向最大允許速度按120 km/h。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)內(nèi)高速鐵路建設(shè)的迅速發(fā)展，用以銜接多條高速鐵路的鐵路樞紐線路所越來(lái)越常見，線路、道岔布置形式也越來(lái)越復(fù)雜，大量的轍叉號(hào)為30號(hào)、42號(hào)的大號(hào)碼道岔被廣泛應(yīng)用在鐵路樞紐線路所，各種各樣的特殊應(yīng)用場(chǎng)景也不斷出現(xiàn)。為更好地解決連續(xù)大號(hào)碼道岔應(yīng)答器組設(shè)置以及應(yīng)答器報(bào)文發(fā)送等問題，可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，提出合理可行的技術(shù)解決方案。