英式联锁站间闭塞研究

2021-11-30 14:47于红姣
铁路通信信号工程技术 2021年11期
关键词:铁路信号英式车站

成 鹏,于红姣,张 程

(卡斯柯信号有限公司,上海 200071)

1 概述

2013年9月,中国政府提出建设“新丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的合作倡议,即“一带一路”。该倡议致力于亚非欧大陆及附近海洋的互联互通,发展与沿线国家间的经济合作关系,共同打造政治互信、经济融合、文化包容的利益共同体、责任共同体和命运共同体。

基础设施是实现互联互通的基石,铁路运输与航空运输、海洋运输、公路运输相比,在运量、时间、成本、安全性等诸多方面更具优势。随着“一带一路”的持续推进以及沿线国家的积极响应,铁路的发展迎来新的机遇,海外市场前景广阔。

铁路信号作为列车安全、高效运行的基础,目前海外市场主要集中在东南亚、南亚、西亚、中亚、非洲和欧美少数地区。其中,欧美国家相对发达,有成熟的标准和体系,国内的铁路信号技术很难进入;非洲国家相对落后,没有相应的标准和体系,因此对于铁路信号的需求比较宽松,便于中国标准的直接推广;中亚国家受前苏联影响,铁路信号需求与国内相近;而东南亚、南亚、西亚国家铁路信号系统需求参差不齐,但整体而言,信号制式和联锁需求遵循英式联锁相关规范。

因此,为响应“一带一路”倡议,开展英式联锁相关研究,有利于国内铁路信号设备及标准“走出去”开拓海外市场。

2 研究内容

英式联锁系统与国内联锁系统相比,从硬件到软件均有不少差异。以目前广泛使用的计算机联锁为例,国内均按照《铁路车站计算机联锁技术条件》(TB/T 3027-2015)的规定进行设计研发,与英式联锁系统的差异大致如下。

硬件方面:在国内,国家铁路中计算机联锁系统与室外轨旁信号设备的接口均为继电器;在一些厂矿铁路或地方铁路,计算机联锁系统与室外轨旁信号设备尝试通过全电子板卡直接接口。而在海外,英式计算机联锁系统与室外轨旁信号设备多为全电子板卡直接接口。

软件方面:相比国内联锁,英式联锁在界面显示、接近控制、显示序列、侧冲防护、过走防护、站间闭塞等方面存在差异。

闭塞作为铁路信号的基础,是使用信号或者凭证,保证列车与前行列车及追踪列车保持一定距离运行的方法,而为此设计的电路是闭塞电路。结合对东南亚国家英式联锁的调研,由于线路条件及运营需要,目前这些国家广泛使用站间闭塞电路。并可细分为有证闭塞(Token Block)和无证闭塞(Tokenless Block)两大类,随着既有线路改造及新建线路的实施,有证闭塞正逐步淘汰。韩国LS公司的铁路信号系统在东南亚和南亚地区市场占有率最高。本文将结合其在孟加拉国所实施项目的操作及显示,对孟加拉国基于无证的站间闭塞进行介绍,以期对我国铁路信号设备“走出去”提供参考。

3 站间闭塞

3.1 站型及闭塞范围

孟加拉国车站基本为单线站间闭塞,站型举例如图1所示。

列车信号可分为4类,分别是外部信号机(Outer Signal)、进站信号机(Home Signal)、出站信号机(Starter Signal)以及前置出站信号机(Advance Starter Signal)。对应信号设备分类如表 1所示,图例说明如表2所示。

表1 信号设备分类Tab.1 Classification of signal equipment

表2 图例说明Tab.2 Legend explanation

站间闭塞由闭塞和计轴两部分组成,管辖范围是从车站前置出站信号机开始至邻站进站信号机(Home Signal)为止。

3.2 闭塞界面显示

界面显示对应进站口可分为闭塞和计轴两部分。设置闭塞相关操作按钮,如图2左侧TCB、TGB框所示;并在每一个计轴点设置状态表示,如图2右侧AX1所示,当计轴区段空闲时显示黑色小车,当计轴区段占用时显示红色小车。

对于闭塞部分,TCB(Train Coming Block)表示闭塞接车,TGB(Train Going Block)表示闭塞发车,接车及发车均对应一个箭头,各按钮含义如表3所示。

表3 闭塞按钮含义Tab.3 Meaning of block button

下面将根据闭塞的4种场景介绍闭塞的办理及相关显示。

3.3 场景一:列车从A站到B站,正常行车

此场景中A站作为发车站,向B站正常办理闭塞手续,在取得B站同意后,列车由A站到达B站,具体操作及显示如表4所示。

表4 正常行车Tab.4 Normal operation

3.4 场景二:列车从A站到B站,B站拒绝接车

在通过电话联系确认接车后,发车站按压LCR,B站由于特殊情况,无法接车时,可以按照如表5所示操作取消闭塞。

表5 接车站拒绝接车Tab.5 Receiving station refuses to receive a train

3.5 场景三:列车从A站到B站,A站取消发车

如果闭塞办理成功,A站未办理发车进路,则可按照如表6所示操作,取消闭塞;如果A站已办理发车进路,但列车未驶入,则需先取消发车进路,再按照表6操作,取消闭塞。

表6 发车站取消发车Tab.6 Departure station cancels to depart a train

3.6 场景四:列车从A站到A站,区间折返

折返作业通常针对工程列车或救援列车,当完成区间作业后返回发车站的场景。该场景中闭塞办理及列车出发均与场景一相同,当列车折返时闭塞复原存在差异,在检查以下3个条件满足后,可按照如表7所示操作,复原闭塞电路。

表7 区间折返Tab.7 Sectional turn-back

检查条件如下:

1)进站信号曾经开放;

2)进站信号防护的轨道区段被占用;

3)外部信号与进站信号之间的轨道电路被占用且出清。

4 开发建议

通过上述站间闭塞操作及运用场景的描述可知,其控制原理与国内成熟的64D半自动闭塞类似,因此可在既有64D电路的基础上进行开发。

4.1 新增部分

相对64D电路,孟加拉国使用的闭塞电路增加通知邻站注意的功能,通过CA按钮接通相应的声光报警,提醒邻站值班员注意,此功能相对独立,不影响既有64D电路的原理,如图3所示。

4.2 修改部分

使用LCR代替64D半自动闭塞中的闭塞按钮,既有64D电路可以实现,并可通过对图3中CAACK状态的检查确保办理闭塞前执行过相应的通知过程。

使用BCB、BRB代替64D半自动闭塞中的复原按钮,针对场景一至场景四,既有64D电路可以满足部分功能,一些特殊功能可在64D基础上进行修改。

场景一:列车正常到达,接车站使用BRB按钮通过既有64D复原逻辑实现;

场景二:闭塞未办理成功,接车站不同意接车,使用BRB复原闭塞电路,需进行修改;

场景三:发车站取消闭塞,发车站使用BCB按钮通过既有64D复原逻辑实现;

场景四:区间折返,发车站确认列车返回后,使用BCB复原闭塞电路,需要进行修改。

4.3 优化建议

孟加拉国无证站间闭塞电路整体看与国内64D半自动闭塞相似,在64D逻辑基础上做适应性修改,开发难度不大,但也存在一些优化的建议。

1)车站计轴设备仅用于检查区间空闲,并未将计轴检测到的区间状态与闭塞电路进行关联。相比国内使用的64D加计轴电路,操作较为繁琐,不能实现计轴使用状态下的闭塞自动办理及闭塞自动复原功能。如果将二者结合,可以简化值班员的闭塞操作,提高区间的利用率,增加行车密度。

2)同一个闭塞口,界面区分接车方向和发车方向,分别设置了类似国内的闭塞和复原按钮,界面较为复杂,建议可以按照国内方式进行简化,如图4所示。

5 结语

本文详细介绍了孟加拉国基于无证的站间闭塞电路相关操作及场景要求,相比国内广泛使用的64D加计轴方式实现的自动站间闭塞,功能相近,可以基于此逻辑进行修改。同时,在与业主及设计院对接过程中,可向其推荐使用64D计轴电路,这样可以简化操作,并提高运行效率。

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