王曉輝

(中國(guó)鐵路成都局集團(tuán)有限公司，成都 610082)

1 概述

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和光通信技術(shù)在鐵路行業(yè)的普及，普速線鐵路信號(hào)控制領(lǐng)域也越來(lái)越多地出現(xiàn)以電子通信技術(shù)取代傳統(tǒng)繼電器電纜的安全計(jì)算機(jī)設(shè)備，鐵路信號(hào)區(qū)間綜合監(jiān)控系統(tǒng)（QJK）就是近年來(lái)逐步發(fā)展成熟的一種采用電子信息技術(shù)、光通信技術(shù)和安全計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)普速線區(qū)間信號(hào)控制的信號(hào)安全控制設(shè)備。中國(guó)鐵路總公司于2018年發(fā)布該設(shè)備的暫行技術(shù)條件《鐵路信號(hào)區(qū)間綜合監(jiān)控系統(tǒng)暫行技術(shù)條件》（TJ/DW210-2018），用于指導(dǎo)該設(shè)備的設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造和運(yùn)用維護(hù)。

QJK具備站間安全信息傳輸、區(qū)間方向控制和區(qū)間占用邏輯檢查等功能，3個(gè)功能之間也相互獨(dú)立，可以在現(xiàn)場(chǎng)獨(dú)立運(yùn)用或組合運(yùn)用。

QJK與傳統(tǒng)繼電器電纜相比，降低信號(hào)設(shè)計(jì)的工作量，減少現(xiàn)場(chǎng)施工工作，節(jié)省站房空間，提高信號(hào)設(shè)備的可維護(hù)性、可靠性，簡(jiǎn)化了設(shè)備維護(hù)檢修工作。目前采用QJK完成區(qū)間信號(hào)控制功能已成為普速線自動(dòng)閉塞線路新建工程或者大修改造工程的首選方案。

在大多數(shù)線路的車站站場(chǎng)，QJK采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)區(qū)間的信號(hào)控制。但是在某些特殊的車站站場(chǎng)，需要對(duì)QJK的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用方案進(jìn)行特殊研究，使QJK的功能滿足現(xiàn)場(chǎng)鐵路運(yùn)營(yíng)的要求。

2 QJK功能介紹

QJK通過(guò)安全采集得到本站的繼電器狀態(tài)，然后將采集到的繼電器狀態(tài)通過(guò)站間安全通信發(fā)送給鄰站，鄰站通過(guò)安全驅(qū)動(dòng)輸出對(duì)應(yīng)繼電器的狀態(tài)。在自動(dòng)閉塞區(qū)間，QJK可傳輸用于軌道電路編碼點(diǎn)燈的站聯(lián)繼電器，在半自動(dòng)閉塞區(qū)間，可用于傳輸64D電路的ZDJ和FDJ繼電器動(dòng)作信息。站間安全信息傳輸也可適用于其他車站間繼電器信息的透明傳輸，如報(bào)警繼電器、計(jì)軸狀態(tài)繼電器等。

QJK具備區(qū)間方向控制功能：采用安全軟件邏輯保證區(qū)間處于一接一發(fā)狀態(tài)，與聯(lián)鎖之間采用繼電器接口方式，兼容目前既有聯(lián)鎖與方向電路的接口方式，可以支持計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖和6502繼電器聯(lián)鎖。

QJK具備區(qū)間占用邏輯檢查功能：采集閉塞分區(qū)的軌道區(qū)段占用狀態(tài)以及站內(nèi)首區(qū)段GJ、進(jìn)站信號(hào)機(jī)的狀態(tài)以及進(jìn)路的鎖閉狀態(tài)作為區(qū)間占用邏輯檢查的輸入條件，實(shí)現(xiàn)區(qū)間占用邏輯檢查；采用繼電方式與GJ的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)合，完成占用丟失時(shí)對(duì)閉塞分區(qū)的防護(hù)，并可通過(guò)操作解鎖盤按鈕對(duì)遺留占用丟失進(jìn)行人工恢復(fù)。

3 特殊車站情況

區(qū)間采用QJK完成站間安全信息傳輸、區(qū)間方向控制和區(qū)間占用邏輯檢查3項(xiàng)功能，站間采用光纖通信。部分車站上行線線路站內(nèi)設(shè)置側(cè)線股道為車站區(qū)間線路，下行線線路無(wú)側(cè)線股道，為中繼站區(qū)間線路。區(qū)間采用ZPW-2000R軌道電路，軌道電路設(shè)備均設(shè)置在B站機(jī)械室內(nèi)，如圖1所示。

圖1 特殊站B站示意Fig.1 Schematic diagram of irregular station B

在以往的工程運(yùn)用中也有類似站型的運(yùn)用，但是與B站不同的是，以往站型的中繼站區(qū)間的軌道電路設(shè)備設(shè)置在相鄰兩站，并不歸屬本站管轄。對(duì)于該類型的車站，QJK按照半個(gè)標(biāo)準(zhǔn)站型進(jìn)行設(shè)計(jì)。而B站中繼站區(qū)間的軌道電路設(shè)備設(shè)置在本站，需要本站的QJK管轄，并且中繼站區(qū)間的車務(wù)操作歸屬C站管轄。由于車站區(qū)間的邏輯功能與中繼站區(qū)間邏輯功能存在一定的差異，所以既有的QJK運(yùn)用設(shè)計(jì)方案無(wú)法同時(shí)支持中繼站區(qū)間和車站區(qū)間。

4 方案研究

4.1 設(shè)計(jì)思路

以車站為單位進(jìn)行QJK的應(yīng)用設(shè)計(jì)，根據(jù)車站類型的不同，分為車站QJK和中繼站QJK。車站QJK支持的車站區(qū)間均為車站類型區(qū)間，即區(qū)間與車站站內(nèi)區(qū)段連接；中繼站QJK支持的車站區(qū)間均為中繼站類型區(qū)間，不與車站站內(nèi)區(qū)段連接。

分析QJK的3個(gè)功能：站間安全信息傳輸功能與區(qū)間邊界有關(guān)，完成區(qū)間邊界兩側(cè)線路不同車站間的區(qū)間閉塞信息傳輸；區(qū)間方向控制是針對(duì)具體區(qū)間完成的區(qū)間方向邏輯控制；區(qū)間占用邏輯檢查是針對(duì)具體區(qū)間各閉塞分區(qū)狀態(tài)進(jìn)行占用順序的檢查邏輯運(yùn)算。通過(guò)分析可以看出，QJK功能是以區(qū)間為單位進(jìn)行邏輯處理，并不是以車站為單位進(jìn)行邏輯處理，所以將區(qū)間與車站解耦。本文提出一種基于區(qū)間的QJK設(shè)計(jì)方法，即不再將QJK分為車站型和中繼站型，而是將車站型區(qū)間和中繼站型區(qū)間的控制整合到一臺(tái)QJK設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)QJK設(shè)計(jì)思路從以車站為單位到以區(qū)間為單位的轉(zhuǎn)變，如圖2所示。

圖2 QJK設(shè)計(jì)思路轉(zhuǎn)換Fig.2 Conversion of QJK design method

4.2 設(shè)計(jì)方案

B站包含X區(qū)間、XN區(qū)間和S區(qū)間3個(gè)區(qū)間線路。X區(qū)間線路為中繼站區(qū)間，XN和S區(qū)間線路為車站區(qū)間，采用以區(qū)間為單位的設(shè)計(jì)思路，形成B站QJK的應(yīng)用方案設(shè)計(jì)。

4.2.1 站間安全信息傳輸

站間安全信息傳輸在自動(dòng)閉塞線路主要是完成站聯(lián)信息的傳輸，實(shí)現(xiàn)區(qū)間信號(hào)機(jī)顯示和軌道電路低頻發(fā)碼的連續(xù)性。站聯(lián)信息的傳輸只與區(qū)間邊界有關(guān)。中繼站區(qū)間兩端均連接鄰站，所以有兩個(gè)區(qū)間邊界，需要設(shè)置兩套站聯(lián)傳輸信息，車站區(qū)間一端連接本站站內(nèi)，一端連接鄰站，所以有1個(gè)區(qū)間邊界，僅需設(shè)置1套站聯(lián)傳輸信息。

X區(qū)間為中繼站型區(qū)間，設(shè)置兩套站聯(lián)電路，分別為A站-B站X口站聯(lián)電路和B站-C站X口站聯(lián)電路。XN區(qū)間為車站型區(qū)間，設(shè)置1套站聯(lián)電路，B站-A站S口站聯(lián)電路。S區(qū)間為車站型區(qū)間，設(shè)置1套站聯(lián)電路：C站-B站S口站聯(lián)電路。

區(qū)間軌道電路采用的是ZPW-2000R型無(wú)絕緣軌道電路，站聯(lián)電路無(wú)需傳輸XGJ的信息，B站與相鄰站站間安全信息傳輸如表1所示。

表1 B站與相鄰站站間安全信息傳輸Tab.1 Interstation safety information transmission between station B and the adjacent station

4.2.2 區(qū)間方向控制

區(qū)間方向控制分為車站區(qū)間方向控制和中繼站方向控制。車站區(qū)間方向控制與站內(nèi)聯(lián)鎖進(jìn)行接口，接收聯(lián)鎖的改方命令，并且與相鄰的車站進(jìn)行交互握手，實(shí)現(xiàn)區(qū)間運(yùn)行方向的改變。中繼站區(qū)間方向控制聽從于所屬車站區(qū)間的方向，始終與所屬車站區(qū)間的方向保持一致。

X區(qū)間為中繼站型區(qū)間，并且歸屬C站管轄，所以區(qū)間方向與C站X區(qū)間方向保持一致。X區(qū)間的方向電路包括FJ的驅(qū)動(dòng)電路和區(qū)間方向采集電路，如圖3所示。

圖3 X區(qū)間方向結(jié)合電路Fig.3 Directional combined circuit of section X

XN區(qū)間和S區(qū)間為車站型區(qū)間，與聯(lián)鎖之間設(shè)置改方命令和方向表示電路，并且設(shè)置FJ驅(qū)動(dòng)電路和區(qū)間方向采集電路，如圖4所示。

圖4 S和SN區(qū)間的聯(lián)鎖接口結(jié)合電路Fig.4 Combined circuit of interlocking interface between section S and section SN

QJK設(shè)備上電重啟后，XN區(qū)間和S區(qū)間根據(jù)采集區(qū)間FJ的狀態(tài)和鄰站的區(qū)間方向確定方向，X區(qū)間根據(jù)C站X區(qū)間的方向確定本區(qū)間方向。

4.2.3 區(qū)間占用邏輯檢查

區(qū)間占用邏輯檢查從區(qū)間入口處接收列車，然后根據(jù)區(qū)間軌道電路的占用出清順序，對(duì)該列車進(jìn)行運(yùn)行追蹤，并將該列車移交給區(qū)間的出口。

對(duì)于車站區(qū)間，區(qū)間占用邏輯檢查從站內(nèi)接收列車，然后對(duì)該列車進(jìn)行運(yùn)行追蹤，并將該列車移交給區(qū)間的出口，或者從區(qū)間入口接收列車，移交給本站的站內(nèi)。

對(duì)于中繼站區(qū)間，區(qū)間占用邏輯檢查從區(qū)間入口接收列車，然后對(duì)該列車進(jìn)行運(yùn)行追蹤，并將該列車移交給區(qū)間出口。

在區(qū)間邊界，區(qū)間邏輯檢查通過(guò)站間通信實(shí)現(xiàn)信息交互。車站的進(jìn)出站口，區(qū)間邏輯檢查需設(shè)置站內(nèi)結(jié)合電路。

車站進(jìn)出站口的區(qū)間占用邏輯檢查繼電器結(jié)合電路如圖5所示。

圖5 車站進(jìn)出站口的區(qū)間占用邏輯檢查結(jié)合電路Fig.5 Combined circuit of sectional occupation logic check at the exit and entrance of a station

區(qū)間占用邏輯檢查設(shè)置人工解鎖盤，用于日常占用丟失的人工解鎖。邏輯檢查的解鎖操作應(yīng)滿足日常運(yùn)營(yíng)的操作要求。對(duì)于中繼站區(qū)間，需設(shè)置遠(yuǎn)程解鎖盤和本地解鎖盤。遠(yuǎn)程解鎖盤設(shè)置在中繼站區(qū)間所屬主車站的運(yùn)轉(zhuǎn)室，用于日常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的解鎖操作；本地解鎖盤設(shè)置在中繼站區(qū)間的信號(hào)機(jī)械室，用于特殊情況下電務(wù)人員在本站進(jìn)行解鎖操作。正常情況下，中繼站區(qū)間遠(yuǎn)程解鎖盤上的解鎖按鈕有效，本地解鎖盤上的解鎖按鈕操作無(wú)效，特殊情況下可以使用授權(quán)按鈕切換解鎖盤的操作有效狀態(tài)。對(duì)于車站區(qū)間，在該車站的運(yùn)轉(zhuǎn)室設(shè)置該區(qū)間的人工解鎖盤。

為避免造成操作混亂，在B站設(shè)置兩個(gè)解鎖盤，一個(gè)解鎖盤上設(shè)置X區(qū)間的解鎖按鈕，另一個(gè)解鎖盤上設(shè)置XN和S區(qū)間的解鎖按鈕，并且X區(qū)間增加設(shè)置遠(yuǎn)程解鎖盤。

X區(qū)間本地解鎖盤安裝在B站的信號(hào)機(jī)械室，X區(qū)間遠(yuǎn)程解鎖盤設(shè)置在C站的運(yùn)轉(zhuǎn)室。XN和S區(qū)間的解鎖盤安裝在B的運(yùn)轉(zhuǎn)室。

5 結(jié)論

本文通過(guò)分析B站站型的特殊性和QJK的功能，提出以區(qū)間為單位的QJK應(yīng)用設(shè)計(jì)思路，并根據(jù)該思路完成B站的QJK應(yīng)用實(shí)施方案，從而解決一套QJK無(wú)法同時(shí)適應(yīng)中繼站區(qū)間和車站區(qū)間的問(wèn)題。目前B站采用該方案已經(jīng)開通使用，并且很好地滿足了現(xiàn)場(chǎng)車務(wù)部門日常操作和電務(wù)部門設(shè)備維護(hù)的需要。B站的特殊站型實(shí)施方案對(duì)今后QJK在其他線路的設(shè)計(jì)和運(yùn)用具有很好的參考和借鑒意義。