趙 博

（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，武漢 430063）

1 概述

隨著中國(guó)高速鐵路的快速發(fā)展，運(yùn)營(yíng)及在建客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)日益增多。在部分新建項(xiàng)目聯(lián)調(diào)及試運(yùn)行時(shí)，8節(jié)短編組動(dòng)車(chē)組能非常順利在450 m站臺(tái)進(jìn)站停車(chē)，但部分車(chē)型的16節(jié)長(zhǎng)編組和重聯(lián)動(dòng)車(chē)組，在司機(jī)按照ATP行車(chē)曲線(xiàn)控車(chē)進(jìn)站停車(chē)時(shí)，由于信號(hào)機(jī)與停車(chē)標(biāo)設(shè)置距離不理想，導(dǎo)致尾部車(chē)廂無(wú)法全部進(jìn)入站臺(tái)，尾部車(chē)廂車(chē)門(mén)不能上下旅客。本文根據(jù)高速鐵路現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范，分析列車(chē)發(fā)車(chē)追蹤時(shí)間間隔和列控系統(tǒng)行車(chē)安全距離等影響因素，對(duì)客專(zhuān)車(chē)站出站信號(hào)機(jī)、應(yīng)答器、列車(chē)停車(chē)標(biāo)設(shè)置進(jìn)行研究。

2 車(chē)站相關(guān)信號(hào)設(shè)備平面設(shè)置原則

2.1 出站信號(hào)機(jī)

根據(jù)《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10621-2014）相關(guān)規(guī)定，車(chē)站出站信號(hào)機(jī)宜設(shè)在距警沖標(biāo)不小于55 m，或距最近的對(duì)向道岔尖軌尖端不小于50 m的位置。盡頭式車(chē)站出站信號(hào)機(jī)應(yīng)設(shè)置在距警沖標(biāo)不小于5 m的位置，或臨近的對(duì)向道岔岔前軌縫處[1]。

2.2 出站信號(hào)機(jī)應(yīng)答器組

CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)出站信號(hào)機(jī)應(yīng)答器組設(shè)置由一個(gè)有源應(yīng)答器和一個(gè)無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成[2]，宜設(shè)置在距出站信號(hào)機(jī)65±0.5 m（從靠近絕緣節(jié)的應(yīng)答器計(jì)算）處，距出站信號(hào)機(jī)不宜小于30 m（從靠近絕緣節(jié)的應(yīng)答器計(jì)算）。有圖定轉(zhuǎn)線(xiàn)作業(yè)的正線(xiàn)股道的出站信號(hào)機(jī)外方設(shè)置由一個(gè)有源應(yīng)答器和一個(gè)無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組，該應(yīng)答器組距離出站信號(hào)機(jī)不應(yīng)小于30±0.5 m（從靠近絕緣節(jié)的應(yīng)答器計(jì)算），如圖1所示。

CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)出站信號(hào)機(jī)應(yīng)答器組設(shè)置由一個(gè)有源應(yīng)答器和一個(gè)無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成，該應(yīng)答器組宜靠近站臺(tái)端設(shè)置[3]，距離出站信號(hào)機(jī)不應(yīng)小于20 m（從靠近絕緣節(jié)的應(yīng)答器計(jì)算）。有站臺(tái)或圖定轉(zhuǎn)線(xiàn)作業(yè)的正線(xiàn)股道的出站信號(hào)機(jī)外方設(shè)置由一個(gè)有源應(yīng)答器和一個(gè)無(wú)源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組，距離出站信號(hào)機(jī)不應(yīng)小于30 m（從靠近絕緣節(jié)的應(yīng)答器計(jì)算），如圖2所示。

2.3 列車(chē)停車(chē)標(biāo)

所有高鐵、客專(zhuān)車(chē)站站臺(tái)上設(shè)置有動(dòng)車(chē)組列車(chē)停車(chē)位標(biāo)，為司機(jī)站臺(tái)停車(chē)對(duì)位使用，2014《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》對(duì)其位置沒(méi)有進(jìn)行具體說(shuō)明，僅要求各鐵路局規(guī)定。相關(guān)鐵路局對(duì)其設(shè)置要求也不盡相同，以下列舉3個(gè)鐵路局的設(shè)置要求。

1）列車(chē)停車(chē)標(biāo)與出站信號(hào)機(jī)應(yīng)答器組距離應(yīng)大于15 m，列車(chē)尾部越過(guò)到發(fā)線(xiàn)反方向出站信號(hào)機(jī)應(yīng)答器，同時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足列車(chē)車(chē)頭越過(guò)股道中心應(yīng)答器15 m。

2）C2線(xiàn)路動(dòng)車(chē)組列車(chē)停車(chē)標(biāo)距離出站或進(jìn)路信號(hào)機(jī)不小于80 m，如線(xiàn)路條件允許其距離應(yīng)適當(dāng)增大；C3線(xiàn)路動(dòng)車(chē)組列車(chē)停車(chē)標(biāo)距離出站或進(jìn)路信號(hào)機(jī)不小于70 m。

3）在C2和C3線(xiàn)路，列車(chē)停車(chē)標(biāo)距離出站或發(fā)車(chē)進(jìn)路信號(hào)機(jī)不小于80 m。

相關(guān)鐵路局在動(dòng)車(chē)組列車(chē)停車(chē)標(biāo)設(shè)置規(guī)定有一定差異。但已開(kāi)通運(yùn)營(yíng)及在建客專(zhuān)的動(dòng)車(chē)組列車(chē)停車(chē)標(biāo)基本設(shè)置在距站臺(tái)端15 m處，與司機(jī)室側(cè)窗對(duì)齊。

3 出站信號(hào)機(jī)與停車(chē)標(biāo)設(shè)置方案

動(dòng)車(chē)組列車(chē)進(jìn)站停車(chē)必須在所排出進(jìn)路對(duì)應(yīng)出站信號(hào)機(jī)外方停下，并且尾部完全越過(guò)岔后警沖標(biāo)進(jìn)入安全區(qū)域。高鐵、客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)在滿(mǎn)足所述要求，且動(dòng)車(chē)組必須全部進(jìn)入站臺(tái)。司機(jī)以動(dòng)車(chē)組列車(chē)停車(chē)標(biāo)為目標(biāo)點(diǎn)對(duì)標(biāo)停車(chē)。車(chē)站出站信號(hào)機(jī)、出站信號(hào)機(jī)應(yīng)答器組、站臺(tái)端、列車(chē)停車(chē)標(biāo)之間相對(duì)位置應(yīng)符合一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系才能滿(mǎn)足動(dòng)車(chē)組以接發(fā)車(chē)作業(yè)的相關(guān)需要。如其設(shè)置不合理，可能使得長(zhǎng)編組或重聯(lián)動(dòng)車(chē)組列車(chē)不能完全進(jìn)入站臺(tái)或停到指定位置，出發(fā)列車(chē)轉(zhuǎn)換權(quán)不能及時(shí)切換。

3.1 影響出站信號(hào)機(jī)-停車(chē)標(biāo)設(shè)置方案因素分析

3.1.1 列車(chē)發(fā)車(chē)追蹤時(shí)間間隔（I發(fā)車(chē)）

列車(chē)運(yùn)行間隔時(shí)間是列車(chē)運(yùn)行圖的組成要素，是計(jì)算區(qū)間通過(guò)能力的重要參數(shù)，也是CTC系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的重要依據(jù)[4]。

列車(chē)發(fā)車(chē)追蹤時(shí)間間隔I發(fā)車(chē)是從前列車(chē)由車(chē)站發(fā)車(chē)時(shí)起，到本站同方向再發(fā)出一列車(chē)時(shí)止的最小間隔時(shí)間[5]。由前列車(chē)從車(chē)站發(fā)車(chē)并出清1LQ的時(shí)間和辦理另一列車(chē)發(fā)車(chē)作業(yè)的辦理時(shí)間，如公式（1）所示。

式中：I發(fā)車(chē)為列車(chē)發(fā)車(chē)追蹤間隔時(shí)間；L閉塞為閉塞分區(qū)長(zhǎng)度；L列車(chē)為列車(chē)長(zhǎng)度；L停車(chē)標(biāo)為列車(chē)停車(chē)標(biāo)至出站信號(hào)機(jī)間的距離；V發(fā)車(chē)為列車(chē)發(fā)車(chē)的運(yùn)行速度；T發(fā)車(chē)時(shí)間作業(yè)為列車(chē)發(fā)車(chē)作業(yè)時(shí)間。

其中L列車(chē)、L閉塞、t發(fā)車(chē)時(shí)間均為可參考的固定值，因此L停車(chē)標(biāo)的距離為滿(mǎn)足I發(fā)車(chē)列車(chē)發(fā)車(chē)追蹤時(shí)間間隔及列車(chē)追蹤時(shí)間間隔的關(guān)鍵因素之一。

3.1.2 列控系統(tǒng)行車(chē)安全距離

列控系統(tǒng)在C2和C3列控完全監(jiān)控模式下進(jìn)行發(fā)車(chē)或接車(chē)時(shí)，列控車(chē)載計(jì)算機(jī)根據(jù)軌道電路和應(yīng)答器信息確定停車(chē)點(diǎn)（行車(chē)許可終點(diǎn)EOA，接車(chē)為出站信號(hào)機(jī)），并結(jié)合車(chē)輛制動(dòng)參數(shù)計(jì)算列車(chē)目標(biāo)距離制動(dòng)動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)[6]，并且依據(jù)制動(dòng)動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)對(duì)列車(chē)進(jìn)行速度監(jiān)控。動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)計(jì)算常用SBI制動(dòng)干預(yù)曲線(xiàn)及EBI緊急制動(dòng)干預(yù)曲線(xiàn)。出站信號(hào)機(jī)停車(chē)點(diǎn)與緊急制動(dòng)列車(chē)是停車(chē)點(diǎn)之間的距離為站內(nèi)行車(chē)安全距離，列車(chē)目標(biāo)-距離制動(dòng)動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)如圖3所示。

站內(nèi)行車(chē)安全距離L即是列車(chē)停車(chē)標(biāo)至出站信號(hào)機(jī)間的距離L停車(chē)標(biāo)。在考慮最不利的條件運(yùn)行時(shí)的ATP行車(chē)安全距離必須滿(mǎn)足60 m，即動(dòng)車(chē)組停車(chē)點(diǎn)距信號(hào)機(jī)的距離不得小于60 m。

3.2 出站信號(hào)機(jī)-停車(chē)標(biāo)最小距離值設(shè)置方案

根據(jù)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)設(shè)計(jì)到發(fā)線(xiàn)有效長(zhǎng)650 m，站臺(tái)長(zhǎng)450 m最緊湊的站場(chǎng)布置方案，滿(mǎn)足高鐵相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)置，出站信號(hào)機(jī)至警沖標(biāo)、站臺(tái)邊、應(yīng)答器距離分別為55 m、45 m、30 m；停車(chē)標(biāo)與應(yīng)答器分別位于站臺(tái)端的兩側(cè)距離均為15 m。以上設(shè)置為出站信號(hào)機(jī)-停車(chē)標(biāo)最小距離65 m方案，如圖4所示。

當(dāng)動(dòng)車(chē)組列車(chē)長(zhǎng)度取最大值428 m時(shí)，動(dòng)車(chē)組停車(chē)點(diǎn)至站臺(tái)末端距離為15～22 m。滿(mǎn)足列車(chē)停車(chē)點(diǎn)距出站信號(hào)機(jī)不小于60 m（45 m+15 m）的站內(nèi)行車(chē)安全防護(hù)距離要求，如果站臺(tái)末端距出站信號(hào)機(jī)小于45 m，可能將會(huì)觸發(fā)緊急制動(dòng)非正常停車(chē)，導(dǎo)致16輛編組的動(dòng)車(chē)組不能全部駛?cè)胝九_(tái)。

3.3 出站信號(hào)機(jī)-停車(chē)標(biāo)合理距離設(shè)置方案

在站場(chǎng)專(zhuān)業(yè)有條件將客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)設(shè)計(jì)到發(fā)線(xiàn)有效長(zhǎng)大于650 m時(shí)，其警沖標(biāo)和信號(hào)機(jī)的位置會(huì)往站外方平移，但信號(hào)機(jī)外移會(huì)引起信號(hào)機(jī)與停車(chē)標(biāo)之間距離增大，增加列車(chē)發(fā)車(chē)追蹤時(shí)間間隔。根據(jù)高速鐵路CTCS-2/CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)，遵循高速鐵路行車(chē)組織規(guī)則，滿(mǎn)足最小行車(chē)間隔3 min。根據(jù)公式（1）進(jìn)行計(jì)算：

其 中，I發(fā)車(chē)列車(chē)發(fā)車(chē)追蹤間隔時(shí)間取值為180 s。

L列車(chē)列車(chē)長(zhǎng)度按16輛編組動(dòng)車(chē)380D型參考取值為428 m。

L閉塞閉塞分區(qū)長(zhǎng)度取2 000 m。與車(chē)站接近區(qū)段比區(qū)間正常閉塞分區(qū)要短一些[7]，但1LQ設(shè)置的最小值為700 m，

t發(fā)車(chē)時(shí)間列車(chē)發(fā)車(chē)作業(yè)時(shí)間按CTC自動(dòng)辦理列車(chē)徑路、各單項(xiàng)作業(yè)時(shí)間遵循有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和測(cè)試取得的數(shù)據(jù)。根據(jù)CTCS-2/CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)組成和信息傳輸途徑不同，C2發(fā)車(chē)時(shí)間47 s，C3發(fā)車(chē)時(shí)間51 s[8]。本次按均滿(mǎn)足CTCS-2/CTCS-3級(jí)發(fā)車(chē)時(shí)間51 s取值。

V發(fā)車(chē)列車(chē)過(guò)18#道岔側(cè)向速度按不超過(guò)75 km/h控制，列車(chē)發(fā)車(chē)速度按70 km/h取值。

按列車(chē)發(fā)車(chē)追蹤間隔時(shí)間不大于3 min控制，計(jì)算結(jié)果如表1，L停車(chē)標(biāo)為列車(chē)停車(chē)標(biāo)至出站信號(hào)機(jī)間的距離應(yīng)不大于80 m。列控系統(tǒng)行車(chē)安全距離大，動(dòng)車(chē)組司機(jī)按照ATP行車(chē)曲線(xiàn)控車(chē)，不會(huì)越過(guò)出站信號(hào)機(jī)應(yīng)答器組，不會(huì)觸發(fā)緊急制動(dòng)EB，列車(chē)能正常停車(chē)。因此，L停車(chē)標(biāo)為列車(chē)停車(chē)標(biāo)至出站信號(hào)機(jī)間的距離按最大值80 m進(jìn)行取值，計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 出站信號(hào)機(jī)-停車(chē)標(biāo)計(jì)算表

出站信號(hào)機(jī)-停車(chē)標(biāo)合理距離設(shè)置方案：客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)設(shè)計(jì)到發(fā)線(xiàn)有效長(zhǎng)大于650 m，站臺(tái)長(zhǎng)450 m居中布置，出站信號(hào)機(jī)-停車(chē)標(biāo)距離80 m。出站信號(hào)機(jī)至警沖標(biāo)、站臺(tái)邊、應(yīng)答器距離分別為55 m、65 m、30 m；停車(chē)標(biāo)與應(yīng)答器分別位于站臺(tái)端的兩側(cè)距離均為15 m，如圖5所示。

動(dòng)車(chē)組列車(chē)長(zhǎng)度取最大值428 m，動(dòng)車(chē)組停車(chē)點(diǎn)至站臺(tái)末端距離為15～22 m。站臺(tái)末端距出站信號(hào)機(jī)不小于65 m，滿(mǎn)足車(chē)發(fā)車(chē)追蹤間隔時(shí)間不大于3 min，列車(chē)停車(chē)點(diǎn)距出站信號(hào)機(jī)80 m（65 m+15 m）大于列控系統(tǒng)安全防護(hù)距離60 m的要求，16輛編組的動(dòng)車(chē)組能全部駛?cè)胝九_(tái)。

4 結(jié)論

本文從信號(hào)專(zhuān)業(yè)對(duì)解決長(zhǎng)編組或重聯(lián)動(dòng)車(chē)組列車(chē)尾部車(chē)廂無(wú)法全部進(jìn)入站臺(tái)上下旅客的問(wèn)題進(jìn)行了研究。根據(jù)高速鐵路現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范，分析了列車(chē)發(fā)車(chē)追蹤時(shí)間間隔和列控系統(tǒng)行車(chē)安全距離影響因素，并經(jīng)過(guò)詳細(xì)的計(jì)算，有針對(duì)性地提出了客專(zhuān)車(chē)站出站信號(hào)機(jī)-停車(chē)標(biāo)最小距離65 m設(shè)置方案和80 m合理距離設(shè)置方案，希望對(duì)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)信號(hào)工程設(shè)計(jì)提供一定的參考。

[1]國(guó)家鐵路局.TB10621-2014 高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2014.

[2]中華人民共和國(guó)鐵道部.科技運(yùn)[2010]136號(hào)CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則(V2.O)[S].北京：中華人民共和國(guó)鐵道部，2010.

[3]中華人民共和國(guó)鐵道部.科技運(yùn)[2010]21號(hào)CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則(V2.0)[S].北京：中華人民共和國(guó)鐵道部，2010.

[4]中華人民共和國(guó)鐵道部．[83]鐵運(yùn)字809號(hào)鐵路列車(chē)間隔時(shí)間查定辦法[S]．北京：中華人民共和國(guó)鐵道部，1983.

[5]張?jiān)浪?，田長(zhǎng)海，姜昕良，等.高速鐵路列車(chē)間隔時(shí)間的計(jì)算方法[J].中國(guó)鐵道科學(xué)，2013，34（5）：120-125.Zhang Yuesong,Tian Changhai,Jiang Xinliang，et al.Calculation Method for Train Headway of High Speed Railway[J].China Railway Science, 2013，34（5）:120-125.

[6]婁序淳.動(dòng)車(chē)組列車(chē)停靠高速鐵路站臺(tái)的探討[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2015，37（4）：1-4.Lou Xuchun.Discussion on EMU Train Stopping at Highspeed Railway Platform[J].Railway Transport and Economy, 2015，37（4）：1-4.

[7]田長(zhǎng)海，張守帥，張?jiān)浪?，?高速鐵路列車(chē)追蹤間隔時(shí)間研究[J].鐵道學(xué)報(bào)，2015，37（10）：1-6.Tian Changhai,Zhang Shoushuai,Zhang Yuesong,et al.Study on the Train Headway on Automatic Block Sections of High Speed Railway[J].Journal of the China Railway Society，2015，37（10）：1-6.

[8]中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵運(yùn)[2012]211號(hào) CTCS-3級(jí)列控車(chē)載設(shè)備技術(shù)規(guī)范(暫行)[S].北京：中華人民共和國(guó)鐵道部，2012.

[9]沈志凌.客專(zhuān)開(kāi)行機(jī)車(chē)牽引列車(chē)信號(hào)設(shè)備設(shè)置方案研究[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2014，31（12）：101-105.Shen Zhiling.Research on the Configuration Scheme of Signal Equipment for Locomotive Traction Trains Operating on the Passenger Dedicated Railway Line[J].Journal of Railway Engineering Society，2014，31（12）：101-105.

[10]張校瑞.樞紐車(chē)站信號(hào)機(jī)設(shè)計(jì)及聯(lián)鎖邏輯的實(shí)現(xiàn)[J].鐵路通信信號(hào)工程技術(shù)，2017，14（6）：22-24.Zhang Xiaorui.Design and Interlocking Logic Implementation of Signals at Junction Station[J].Railway Signalling & Communication Engineering，2017，14（6）：22-24.

[11]張浩.關(guān)于正線(xiàn)出站信號(hào)機(jī)處有源應(yīng)答器設(shè)置的探討[J].鐵道通信信號(hào)，2015，51（12）：20-23.Zhang Hao. Discussion on Active Balise Setting in Front of Home Signal on Main Line[J].Railway Signalling &Communication，2015，51（12）：20-23.

[12]中國(guó)鐵路總公司.TG/01-2014 鐵路技術(shù)管理規(guī)程(高速鐵路部分)[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2014．