城際鐵路盡頭式車站信號設(shè)備布置對站場長度的影響

張廣軍

(中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司通信信號設(shè)計研究院，北京 100055)

城際鐵路盡頭式車站信號設(shè)備布置對站場長度的影響

張廣軍

(中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司通信信號設(shè)計研究院，北京 100055)

城際鐵路地下盡頭式車站受線路坡度、站場場坪以及工程投資限制，要求在滿足功能及安全需求的前提下最大限度地優(yōu)化站場設(shè)計長度。為配合站場專業(yè)完成優(yōu)化設(shè)計，通過對動車以及應(yīng)答器等信號設(shè)備工作及安全性能分析，深化研究設(shè)計規(guī)范對各項安全距離的規(guī)定，達(dá)到通過信號設(shè)備合理布置進而優(yōu)化站場設(shè)計的目的。以此為出發(fā)點，計算縮短站場股道長度的理論數(shù)值，通過優(yōu)化信號設(shè)備布置，縮短站場股道長度是可以實現(xiàn)的。

地下盡頭式車站;鐵路信號;站場長度;優(yōu)化

1 概述

信號設(shè)計規(guī)范中對各類信號設(shè)備的布置均有明確的規(guī)定。信號常規(guī)設(shè)計就是以站場平面圖為基礎(chǔ)，根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范要求進行信號設(shè)備布置。然而一些特殊工程，由于受地理、地質(zhì)等條件限制，如果嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范要求，信號設(shè)備布局相對固定，那么站場設(shè)計長度也將受限，無法優(yōu)化，制約著整個工程的投資。

以云臺山支線鐵路工程為例，該線是鄭焦城際鐵路的支線鐵路，終點站云臺山站設(shè)置在云臺山風(fēng)景區(qū)，為地下盡頭式車站，站場選址嚴(yán)格受限，地下站隧道工程占整個工程投資比例較高，所以造成工程投資一直居高不下。為降低工程造價，設(shè)計總體組逆向思考，研究能否通過優(yōu)化信號設(shè)備布置，縮短站場及隧道長度，進而達(dá)到減少工程投資的目的。本文正是以此為出發(fā)點，突破設(shè)計規(guī)范中對信號設(shè)備布置距離要求的規(guī)定，研究通過對盡頭式車站信號設(shè)備的優(yōu)化布置，進而到縮短車站站場長度的目的。

2 車站信號設(shè)備布置

2.1 車站信號設(shè)備布置示意(圖1)

2.2 各信號設(shè)備間距說明

L1:最內(nèi)方道岔岔尖至出站信號機(SI，SII)間距;

L2:出站信號機至有源應(yīng)答器D1間距;

L3:有源應(yīng)答器D1至無源應(yīng)答器D2間距;

L4:有源應(yīng)答器C至滑動擋車器間距;

L5:無源應(yīng)答器D2至站臺端間距;

L6:無源應(yīng)答器C至站臺端間距。

圖1 車站信號設(shè)備布置示意

3 股道長度計算

3.1 常規(guī)設(shè)計股道長度計算

(1)L1取值

根據(jù)《高速鐵路設(shè)計規(guī)范(試行)》(TB10621—2009)14.2.13條信號機設(shè)置地點的規(guī)定，出站信號機距最近的對向道岔尖軌尖端不小于50 m。按照該條款規(guī)定，L1=50+3.22(SC340道岔 q值)，即 L1取值應(yīng)不小于53.22 m;

(2)L2取值

科技運［2010］136號《CTCS-2級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則(V2.0)》第3.3.2.2條規(guī)定:有圖定轉(zhuǎn)線作業(yè)的正線股道正線出站信號機外方設(shè)置1個有源應(yīng)答器和1個及以上無源應(yīng)答器構(gòu)成的應(yīng)答器組，該應(yīng)答器組距離出站信號機不應(yīng)小于(30±0.5)m(從靠近絕緣節(jié)的應(yīng)答器計算)。

(3)L3取值

L3為應(yīng)答器組內(nèi)相鄰應(yīng)答器間距，按照《高速鐵路設(shè)計規(guī)范(試行)》14.4.7條中規(guī)定，應(yīng)答器組內(nèi)相鄰應(yīng)答器最小間距為5 m+0.5 m;

(4)L4取值

C點應(yīng)答器是描述絕對停車/調(diào)車危險信息。如圖2所示，C點應(yīng)答器到滑動擋車器距離應(yīng)該由Lz(動車制動距離)和L0(動車天線至車鼻子間距)決定的。

圖2 有源應(yīng)答器C至滑動擋車器間距示意

一般條件下-5‰坡道時15 km/h到0的緊急制動距離(科技運［2010］136號《CTCS-2級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則(V2.0)》第3.9.1.3條)，根據(jù)該規(guī)定動車取15 km/h至0的最大緊急制動距離28 m(CRH5)，同時取動車BTM天線與前鼻子間距的最大值7.2 m(CRH2)，L4=35.2 m;

(5)L5、L6取值

一般D2應(yīng)答器和C點應(yīng)答器設(shè)在站臺邊緣，即L5=0，L6=0。

(6)股道長度取值

云臺山站站臺長度取值230 m，則按常規(guī)設(shè)計，股道長計算如下

3.2 優(yōu)化設(shè)計股道長度計算及分析

(1)L1取值

規(guī)范中50 m間距要求是考慮了機車過走防護距離，本站為盡頭式車站，發(fā)車時動車初始速度為0，因此可以取消過走防護距離，同時考慮現(xiàn)場維護維修安全，信號機距岔尖不宜小于5 m，因此可按最短距離設(shè)置，L1=5 m。

(2)L2取值

本站為盡頭式車站，發(fā)車時動車速度較低，原則上可按在最不利情況下在動車靠近D1應(yīng)答器接收信息及處理應(yīng)答器數(shù)據(jù)期間的走行距離來縮減，同時滿足L2長度大于動車組上STM至BTM的間距要求。

常用幾種動車組機型STM至BTM的間距見表1。

表1 動車組常見機型STM至BTM間距 m

本次選取動車組常見機型STM至BTM間距最大的車型CRH2，L2取值4.835 m。

(3)L3取值

L3仍取值5 m。

(4)L4取值

L4仍取值35.2 m。

(5)L5、L6取值

L5、L6距離決定了D2應(yīng)答器和C點應(yīng)答器距站臺邊緣的相對位置，最基本的要求是保證動車停車后，應(yīng)答器應(yīng)該在動車BTM天線的前方，并預(yù)留一定的距離(保證動車接收和處理應(yīng)答器信息)。

對于L5、L6，假設(shè)動車停車位置相對準(zhǔn)確，在車頭絕對不會越過站臺邊緣的情況下，應(yīng)答器D2、C設(shè)置位置可適當(dāng)優(yōu)化，如圖3所示。

在動車不越過站臺邊緣的情況下，應(yīng)答器D2、C可設(shè)置站臺邊緣以內(nèi)，CRH1、CRH2、CRH5型車BTM天線與前鼻子間距最小值為3.27 m，考慮BTM天線接收應(yīng)答器并處理信息的余量約2.0 m時，L5、L6均為1.27 m。

(6)股道長度取值

圖3 應(yīng)答器D2、C與站臺間距示意

各距離經(jīng)過優(yōu)化取值后，股道長計算如下

3.3 常規(guī)設(shè)計與優(yōu)化設(shè)計對比

通過理論計算，優(yōu)化設(shè)計較常規(guī)設(shè)計股道長度可縮短75.925 m，將大大節(jié)省工程投資。

4 結(jié)語

上述研究中的距離數(shù)據(jù)均為理論值，并非實際設(shè)計距離，在設(shè)計中還應(yīng)該適當(dāng)考慮安全余量。在設(shè)計中，依法合規(guī)是前提，不過在今后工作中難免遇到一些特殊設(shè)計，要求在合理的前提下突破規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定，這就要求設(shè)計者不僅要熟悉規(guī)范條款，靈活運用，還要深刻理解各項規(guī)定的內(nèi)涵，這是對設(shè)計人員更高的要求。

［1］ 中華人民共和國鐵道部.鐵道部令第29號 鐵路技術(shù)管理規(guī)程［S］.北京:中國鐵道出版社，2006.

［2］中華人民共和國鐵道部.TB10621—2009 高速鐵路設(shè)計規(guī)范(試行)［S］.北京:中國鐵道出版社，2009.

［3］ 鐵道部辦公廳.鐵運［2008］42號 鐵路信號維護規(guī)則［S］.北京:鐵道部辦公廳，2008.

［4］ 鐵道部科學(xué)技術(shù)司.科技運［2010］136號 CTCS-2級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則(V2.0)［S］.北京:鐵道部科學(xué)技術(shù)司，2010.

［5］ 袁湘鄂，史增樹，李智.盡頭式車站列控技術(shù)方案［J］.鐵路通信信號，2010(8):18-22.

［6］ 鐵道部科學(xué)技術(shù)司.科技運［2010］136號 CTCS-2級列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則(V2.0)［S］.北京:鐵道部科學(xué)技術(shù)司，2010.

［7］ 鐵道部科學(xué)技術(shù)司.科技運［2010］138號 列控中心技術(shù)規(guī)范(V2.0)［S］.北京:鐵道部科學(xué)技術(shù)司，2010.

［8］ 鐵道部運輸局.運基信號［2007］159號 CTCS-2級列控系統(tǒng)車載設(shè)備維護辦法(暫行)［S］.北京:鐵道部運輸局，2010.

［9］ 鐵道部辦公廳;鐵集成［2007］124號 客運專線CTCS-2級列控系統(tǒng)配置及應(yīng)用技術(shù)原則(暫行)［S］.北京:鐵道部辦公廳，2007.

［10］鐵道部科學(xué)技術(shù)司.科技運［2007］43號 既有線線CTCS-2級列車運行控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范(暫行)［S］.北京:鐵道部科學(xué)技術(shù)司，2007.

Influence of Signaling Equipment Arrangement on Station Yard Length of Dead-end Type Station on Intercity Railway

ZHANG Guang-jun
(Communication and Signaling Engineering Design and Research Institute，China Railway Engineering Consulting Group Co.，Ltd.，Beijing 100055，China)

Restricted by line slope，station yard area and project investment，the dead-end type station on intercity railway has a requirement that the design length of station yard should be optimized as good as possible on the premises of meeting the function and safety demands.To cooperate the station yard discipline to do well in optimization design，the paper analyzes the service behavior and safety performance of EMU and signaling equipments like the balise，and makes a closer study on the provisions of every safe distance stipulated in design standard codes，so as to achieve the optimization of station yard design through reasonable signaling equipment arrangement.It is concluded that from this starting point，the track length of station yard can be calculated and shorten by means of optimizing the signaling equipment arrangement.

underground dead-end type station;railway signaling;length of station yard;optimization

U284

A

1004-2954(2013)09-0108-03

2012-12-05;

2013-03-06

張廣軍(1982—)，男，工程師，2004年畢業(yè)于西南交通大學(xué)電子信息工程專業(yè)，工學(xué)學(xué)士。