雙模貨物列車尾部安全防護(hù)裝置在大秦線應(yīng)用探討

胡乃峰

摘 要：雙模貨物列車尾部安全防護(hù)裝置有GSM-R和400 MHz數(shù)字2種通信方式，設(shè)備自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)決定了其應(yīng)用于大秦線的必要性。簡(jiǎn)要介紹了雙模列尾的工作模式、設(shè)備特點(diǎn)，闡述了其應(yīng)用的必要性，并探討了應(yīng)用后的作業(yè)規(guī)定，以期為日后工作的順利進(jìn)行提供參考。

關(guān)鍵詞：雙模列尾；作業(yè)辦法；數(shù)據(jù)傳輸方式；通信能力

中圖分類號(hào)：U270 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.06.014

目前，大秦線列車主要采用路通和可控2種貨物列車尾部安全防護(hù)裝置（以下簡(jiǎn)稱“列尾”），路通列尾采用400 MHz無(wú)線電通訊方式傳輸數(shù)據(jù)，可控列尾通過GMS-R網(wǎng)絡(luò)，采用CSD（電路鏈接）方式傳輸數(shù)據(jù)。經(jīng)過長(zhǎng)期的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，路通列尾和可控列尾各有其優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。雖然路通列尾的造價(jià)低廉，但是，受通訊制式的限制，信號(hào)傳輸受外界地形或信號(hào)的影響比較大，經(jīng)常出現(xiàn)干擾，影響設(shè)備的正常使用。另外，應(yīng)用萬(wàn)噸列車上還需配套使用中繼器。這樣做，既增加了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的作業(yè)強(qiáng)度，還降低了工作安全系數(shù)?？煽亓形仓鳈C(jī)通過改變通訊方式保持了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，但在置號(hào)方式受到了限制，中間站使用不靈活，且價(jià)格昂貴，給企業(yè)增加了負(fù)擔(dān)。雙模列尾綜合了路通列尾和可控列尾的優(yōu)勢(shì)，提高了列尾主機(jī)工作的可靠性和安全性，徹底滿足了現(xiàn)場(chǎng)工作安全，尤其是作業(yè)人員的人身安全，大大提高了運(yùn)輸效率，為安全生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

1 雙模列尾設(shè)備

1.1 雙模列尾數(shù)據(jù)傳輸方式

雙模貨物列車尾部安全防護(hù)系統(tǒng)有GSM-R和400 MHz數(shù)字2種通信方式。在GSM-R通信方式下，列尾通信由GSM-R/GPRS網(wǎng)絡(luò)承載；在400 MHz數(shù)字通信方式下，列尾通信采用DMR點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接通信方式（以下簡(jiǎn)稱“DMR直通方式”）。系統(tǒng)構(gòu)成情況如圖1所示。

1.2 ZTF-2015DM型尾主機(jī)和附屬設(shè)備

ZTF-2015DM型尾主機(jī)和附屬設(shè)備如圖2、圖3、圖4、圖5所示。

1.3 ZTF-2015DM型列尾主機(jī)主要功能

ZTF-2015DM型列尾主機(jī)有標(biāo)識(shí)列車尾部、風(fēng)壓檢查、輔助排風(fēng)制動(dòng)、電池欠壓和主風(fēng)管風(fēng)壓不正常自動(dòng)報(bào)警、識(shí)別連接關(guān)系設(shè)備ID、數(shù)據(jù)記錄和下載、可自動(dòng)識(shí)別500/600 kPa定壓、與列尾機(jī)車臺(tái)時(shí)鐘同步的功能。

1.4 ZTF-LKT15DM型列尾機(jī)車臺(tái)主要功能

ZTF-LKT15DM型列尾機(jī)車臺(tái)的主要功能有：①同時(shí)顯示機(jī)車號(hào)、列尾主機(jī)ID、連接狀態(tài)、風(fēng)壓、列尾指令信息、GSM-R通信狀態(tài)；②與列尾主機(jī)建立連接關(guān)系，消號(hào)、自動(dòng)查詢風(fēng)壓、手動(dòng)查詢風(fēng)壓和操縱列尾主機(jī)輔助排風(fēng)制動(dòng)等；③斷連功能；④接收列尾主機(jī)風(fēng)壓不正常報(bào)警和電池電量不足報(bào)警信息，界面顯示，語(yǔ)音提示。

2 雙模列尾特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

2.1 雙模列尾技術(shù)特點(diǎn)

2.1.1 兼容性好

在設(shè)備結(jié)構(gòu)和功能方面，雙模列尾與原有列尾基本保持一致，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用人員只需經(jīng)過簡(jiǎn)單的培訓(xùn)，即可操作、使用新型列尾。另外，在普通列尾確認(rèn)儀和檢測(cè)臺(tái)上增加GSM-R模塊，并升級(jí)軟件，即可用于雙模列尾。這樣做，大大減少了雙模列車實(shí)際應(yīng)用的過渡時(shí)間。

2.1.2 通信能力強(qiáng)

雙模列尾采用雙模通信，在GSM-R網(wǎng)絡(luò)覆蓋地區(qū)，GSM-R和400 M信號(hào)同時(shí)發(fā)送，極大地提高了風(fēng)壓查詢等信息通信成功率。

2.1.3 成本控制合理

雙模列尾由北京中鐵列尾電子設(shè)備有限公司與北京路通科技有限公司共同研發(fā)。它的研發(fā)成功大大減少了設(shè)備成本，有利于路局成本控制支出。

2.2 相比路通列尾的優(yōu)勢(shì)

雙模列尾與路通列尾相比，其優(yōu)勢(shì)有以下3點(diǎn)：①雙模列尾的通訊方式解決了山區(qū)、隧道弱場(chǎng)覆蓋的問題，不再需要中繼器進(jìn)行中繼信號(hào)，不再進(jìn)行安裝中繼器的作業(yè)。這樣做，大大降低了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了作業(yè)人員作業(yè)的安全系數(shù)。②雙模列尾400 MHz數(shù)字信道使用專用頻點(diǎn)，帶寬僅為模擬信道的1/2（12.5 kHz），節(jié)約頻率資源。③雙模列尾機(jī)車臺(tái)與雙模列尾主機(jī)聯(lián)結(jié)關(guān)系全路唯一，解決了機(jī)車重號(hào)的問題。

2.3 相比可控列尾的優(yōu)勢(shì)

雙模列尾與可控列尾相比，其優(yōu)勢(shì)有以下3點(diǎn)：①可控列尾主機(jī)采用CSD模式，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷比較大。雙模列尾主機(jī)因制式的不同有效節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源。②雙模列尾可通過機(jī)車和確認(rèn)儀2種方式進(jìn)行置號(hào)、銷號(hào)，解決了可控列尾在中間站機(jī)車不能獨(dú)立置號(hào)的問題。③輔助排風(fēng)更加靈活。因?yàn)榭煽亓形仓鳈C(jī)通過LOCOTROL控制列尾主機(jī)在列車尾部，并對(duì)列車管同步減壓，不受司機(jī)控制，而雙模列尾可以由司機(jī)選擇性地進(jìn)行輔助排風(fēng)。

3 可行性條件及其應(yīng)用的必要性

3.1 可行性研究進(jìn)程

2011年，根據(jù)運(yùn)輸生產(chǎn)需要由太原局總工室組織，鐵總運(yùn)輸局、大秦鐵路股份有限公司技術(shù)設(shè)備部等部門參加的規(guī)定，按照《關(guān)于在大秦線進(jìn)行雙模列尾裝置試驗(yàn)的通知》的要求，于2011-05-19T8：00—10：00進(jìn)行雙模列尾裝置靜態(tài)試驗(yàn)和列車正常運(yùn)行下的雙模列尾裝置檢測(cè)試驗(yàn)，試驗(yàn)取得基本成功，并對(duì)試驗(yàn)中存在的問題進(jìn)行改進(jìn)。

2015年，中國(guó)鐵路總公司分別下發(fā)《雙模貨物列車尾部安全防護(hù)系統(tǒng)暫行技術(shù)規(guī)范》《雙模貨物列車尾部安全防護(hù)設(shè)備暫行技術(shù)條件——列尾主機(jī)》《雙模貨物列車尾部安全防護(hù)設(shè)備暫行技術(shù)條件——列尾機(jī)車臺(tái)》關(guān)于雙模列尾的技術(shù)規(guī)范，設(shè)備廠家按照設(shè)備規(guī)范改進(jìn)雙模列尾主機(jī)。

2016年，由路局運(yùn)輸處組織按照《關(guān)于在大秦線進(jìn)行雙模貨列尾裝置試驗(yàn)的通知》文件的要求，自2016-03-12T9：00，在大秦線湖東站及其以東各站、遷曹線運(yùn)行的單元萬(wàn)噸列車、組合萬(wàn)噸列車進(jìn)行雙模列尾試運(yùn)行。在一年中，雙模列尾使用正常，基本具備開通使用的條件。

3.2 應(yīng)用的必要性

3.2.1 降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)效率

根據(jù)雙模列尾主機(jī)的特點(diǎn)及其優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用雙模列尾主機(jī)可以取消原有的路通列尾主機(jī)，不再使用中繼器。現(xiàn)場(chǎng)作用可以減少列尾作業(yè)人員這一作業(yè)環(huán)節(jié)，減少因安裝中繼器而頻繁橫越車列車作業(yè)的情況。

3.2.2 提高設(shè)備質(zhì)量，確保運(yùn)輸安全

雙模列尾以2種制式同時(shí)發(fā)送列尾信息（不含自動(dòng)查詢風(fēng)壓），大大提高了列尾主機(jī)與機(jī)車臺(tái)之間通信的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和及時(shí)性，有效避免了因地形原因、信號(hào)干擾造成通信信息不暢的問題，從而為列車安全運(yùn)行提供更有效的保障。

3.2.3 降低運(yùn)輸成本，提高企業(yè)效益

雙模列尾主機(jī)市場(chǎng)價(jià)格在3萬(wàn)元左右，與可控列尾主機(jī)10萬(wàn)元的市場(chǎng)價(jià)格相比，列尾設(shè)備投入的運(yùn)輸成本降低了70%左右，為企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益奠定了基礎(chǔ)。

4 雙模列尾投用后作業(yè)規(guī)定探討

4.1 可控列尾與雙模列尾配合使用的規(guī)定

雙模列尾投入使用后，取消路通列尾，保留原有的可控列尾，采取可控列尾與雙模列尾配合的方式。在具體的工作中，要注意以下幾點(diǎn)：①組合2.0×104 t、1.5×104 t列車列尾使用規(guī)定。開行2.0×104 t、1.5×104 t組合列車時(shí)，要在其尾部安裝可控列尾主機(jī)，并在中部機(jī)車備用檢測(cè)良好的雙模列尾主機(jī)1臺(tái)。遇分解作業(yè)時(shí)，前部列車使用中部機(jī)車攜帶的雙模列尾主機(jī)，后部列車使用原列車的可控列尾主機(jī)。②組合萬(wàn)噸列車列尾使用規(guī)定。開行組合萬(wàn)噸列車時(shí)，尾部安裝雙模列尾主機(jī)，并在中部機(jī)車備用檢測(cè)良好的雙模列尾主機(jī)1臺(tái)。遇分解作業(yè)時(shí)，前部列車使用中部機(jī)車攜帶的雙模列尾主機(jī)，后部列車使用原列車的雙模列尾主機(jī)。③單元萬(wàn)噸列車列尾使用規(guī)定。開行單元萬(wàn)噸列車時(shí)，尾部原則上安裝雙模列尾主機(jī)。如果遇到有計(jì)劃到達(dá)前方站作為后列進(jìn)行組合2.0×104 t或1.5×104 t作業(yè)時(shí)，要使用可控列尾主機(jī)。④中間站組合2.0×104 t列車、1.5×104 t列車、組合萬(wàn)噸列車時(shí)，可將前部列車加過的列尾主機(jī)摘下放置在中部機(jī)車備用。⑤中間站組合單元萬(wàn)噸列車時(shí)，使用后部列車加掛的列尾主機(jī)。前部列車的列尾主機(jī)摘下后，車站根據(jù)列車調(diào)度員的指示進(jìn)行回送。

4.2 列尾主機(jī)與機(jī)車臺(tái)建立關(guān)系的規(guī)定

列尾主機(jī)與機(jī)車臺(tái)建立“一對(duì)一”關(guān)系的規(guī)定包括以下幾點(diǎn)：①雙模列尾主機(jī)和可控列尾機(jī)車號(hào)確認(rèn)儀要嚴(yán)格按照操作規(guī)程運(yùn)行。②對(duì)于設(shè)有列尾檢測(cè)點(diǎn)的車站，在使用車站存放的列尾裝置時(shí)，由作業(yè)車站列尾作業(yè)員利用確認(rèn)儀為置號(hào)與機(jī)車臺(tái)建立關(guān)系。③中間站進(jìn)行2.0×104 t、中部使用HX型機(jī)車的1.5×104 t列車分解時(shí)，前部列車司機(jī)在解除同步關(guān)系前，需將可控列尾操作權(quán)轉(zhuǎn)換給后部列車司機(jī)。前部司機(jī)可采取輸入列尾主機(jī)ID號(hào)或通過主機(jī)上電后“確認(rèn)”方式完成機(jī)車臺(tái)與列尾主機(jī)的關(guān)系建立。組合萬(wàn)噸、中部使用SS4型機(jī)車1.5×104 t列車分解時(shí)，后部列車司機(jī)通過列尾控制盒輸入列尾主機(jī)ID的方式完成機(jī)車臺(tái)與列尾主機(jī)的關(guān)系建立，前部列車司機(jī)可采取輸入列尾主機(jī)ID號(hào)或通過主機(jī)上電后“確認(rèn)”方式完成機(jī)車臺(tái)與列尾主機(jī)的關(guān)系建立。④中間站進(jìn)行2.0×104 t、1.5×104 t（中部使用HX型機(jī)車）組合作業(yè)時(shí)，后部列車司機(jī)在建立同步關(guān)系后，需將可控列尾操作權(quán)轉(zhuǎn)換給前部列車司機(jī)。⑤中間站進(jìn)行組合、分解作業(yè)時(shí)，如果司機(jī)不能正常建立關(guān)系，可以使用確認(rèn)儀調(diào)試置號(hào)，但必須保證站場(chǎng)內(nèi)無(wú)其他上電待置號(hào)的主機(jī)。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文從雙模列尾應(yīng)用的可行性入手，簡(jiǎn)要介紹了雙模列尾的通信方式、技術(shù)特點(diǎn)和基本結(jié)構(gòu)等，并與目前使用的路通列尾和可控列尾進(jìn)行比較，詳細(xì)闡述了雙模列尾的優(yōu)勢(shì)，充分論述了雙模列尾應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的必要性。在作業(yè)辦法探討中，結(jié)合大秦線現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的實(shí)際情況，提出了雙模列尾與可控列尾配合使用的作業(yè)辦法，說明了2.0×104 t、1.5×104 t、組合萬(wàn)噸列車的使用規(guī)定，明確了不同作業(yè)模式下列尾主機(jī)與機(jī)車臺(tái)的“一對(duì)一”關(guān)系建立。

綜上所述，雙模列尾在大秦線的應(yīng)用勢(shì)在必行，無(wú)論是技術(shù)條件，還是實(shí)際運(yùn)用優(yōu)勢(shì)，都符合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的要求。因此，建議雙模列尾盡快在大秦線投入使用，以便列尾設(shè)備更好地為運(yùn)輸生產(chǎn)安全服務(wù)。