西寧樞紐電碼化優(yōu)化設置

趙健

（中鐵第一勘察設計院集團有限公司 高級工程師 陜西 西安 710043）

1 概述

西寧鐵路樞紐地處青海省西寧市境內，位于我國路網(wǎng)西部,連接蘭青線、青藏線、蘭新第二雙線等干線鐵路，既是國家路網(wǎng)京蘭拉通道西段的重要節(jié)點，也是目前通向青海、西藏的唯一鐵路通道。

西寧樞紐內西寧高速場、西寧動車運用所為蘭新二線上的中間站，采用CTCS-2級列控系統(tǒng)。西寧普速場、小橋、西寧貨等與西格線保持一致為CTCS-0級列控系統(tǒng)。因占地有限西寧高速場、西寧普速場、小橋和西寧貨站站間距均較短，各站之間關系如圖1所示：

圖1 西寧樞紐各站關系示意圖

2 主要設計標準

西寧高速場標準與蘭新二線標準一致，采用CTCS-2級列控系統(tǒng)，運輸調度指揮系統(tǒng)采用調度集中（CTC）；區(qū)間為四顯示自動閉塞，設置區(qū)間通過信號機，采用ZPW-2000系列軌道電路；站內聯(lián)鎖為硬件安全冗余型計算機聯(lián)鎖設備，正線、股道及上下行客車聯(lián)絡線采用與區(qū)間同制式一體化軌道電路，其余為97型25 HZ軌道電路疊加2000 A電碼化，由列控中心完成軌道電路編碼；設有信號集中監(jiān)測、綜合防雷、綜合接地和道岔融雪系統(tǒng)等。

西寧普速場與西格線保持一致為CTCS-0級列控系統(tǒng)，運輸調度指揮系統(tǒng)采用調度集中（CTC）；本站與西寧貨到發(fā)場和小橋站仍維持既有站間聯(lián)系方式，本站蘭州側新建上下行線客車聯(lián)絡線與西寧站高速場連接，兩站間采用場間聯(lián)系方式，在西寧普速場股道手動實現(xiàn)C0∕C2級間轉換；站內聯(lián)鎖為硬件安全冗余型計算機聯(lián)鎖設備，97型25 HZ軌道電路；接車、發(fā)車電碼化采用疊加預發(fā)碼方式，到發(fā)線電碼化采用疊加發(fā)碼方式，采用ZPW-2000 A電碼化設備，繼電編碼；設有信號集中監(jiān)測、綜合防雷等系統(tǒng)。

3 設計中存在的問題

經(jīng)過調查分析，西寧樞紐工程電碼化設計主要存在如下問題。

3.1 站間距較短對電碼化造成影響 由于西寧鐵路用地有限，各站之間距離相對較短，如西寧高速場與西寧到發(fā)場兩站進站信號機之間距離僅552 m，西寧普速場與小橋站兩站進站信號機之間也只有1 115 m，線路設計速度為120 km∕h，兩站之間發(fā)車時必須產(chǎn)生關聯(lián)，接近區(qū)段也必須延伸到鄰站站內，為確保行車安全需要對電碼化進行相應修改。

3.2 頻率轉換較難 一般情況下，在設計時考慮電碼化頻率選擇為下行正線采用下行頻率1700-l HZ，上行正線采用上行頻率2000-1 Hz，側線股道按方向分別設置股道下行側采用下行頻率1700-l Hz／2300-1 Hz，上行側采用上行頻率2000-1 Hz／2600-1 HZ，為避免鄰線干擾性相鄰股道頻率交錯配置，當有上、下行列車轉到下、上行運行時，原則上均由司機在側向進路上人工切換載頻；特殊條件下，對于鐵路局要求實現(xiàn)自動轉頻的設計項目，可采用通過增設股道發(fā)送盒改頻繼電器條件(GPJ)，實現(xiàn)發(fā)送盒發(fā)送基準載頻的自動切換（如圖2所示）。但西寧樞紐內站間距較短，接近區(qū)段發(fā)碼均延伸至鄰站站內，反向發(fā)車也發(fā)碼，比如列車經(jīng)過X進站信號機側向接車至IIG頻率設置為1700-1 HZ的話，再直接發(fā)車無法轉換為2000-1 HZ頻率，也無司機手動扳閘時機。

圖2 站間無通過信號機的兩站頻率設計舉例

3.3 高速場電碼化情況特殊 西寧高速場正線及股道采用ZPW-2000 A一體化軌道電路，動走線及動車所軌道電路為97型25 HZ相敏軌道電路，疊加ZPW-2000 A電碼化，電碼化具體設計如下：由西寧動車所出所動車正線接入西寧高速場時（見圖3）各區(qū)段均發(fā)碼，接入高速場側線股道時正線區(qū)段不發(fā)碼，僅側線股道壓入發(fā)碼；由西寧高速場向西寧動車所正線發(fā)車時，為各區(qū)段均發(fā)碼，側線發(fā)出時從壓入211∕401 WG區(qū)段起連續(xù)發(fā)碼。由高速場正線發(fā)車至動車走行線253 DG、227-237 DG、221 DG、211 DG、211∕401 WG為一個發(fā)送器S16 JMJ，由動車所反向接車至西寧高速場時，16 G，401 DG、211∕401 WG、211 DG、221 DG、227-237 DG、253 DG為一個發(fā)送器XDFJMJ。

向西寧高速場接車時，從動車所反向接入高速場16 G時，進路中所有區(qū)段為疊加預發(fā)碼方式（含211∕401 WG區(qū)段），從動車所反向接入高速場其他股道時接車進路股道（211∕401 WG區(qū)段）應無碼；從高速場向動車所正向發(fā)車，由16股發(fā)出時進路中所有區(qū)段為疊加預發(fā)碼方式（含211∕401 WG區(qū)段），從其他股道發(fā)出時從壓入211∕401 WG區(qū)段起（不含211∕401 WG區(qū)段）各區(qū)段均為疊加預發(fā)碼方式。

但是現(xiàn)場反應反向接入高速場側向股道時211∕401 WG區(qū)段因車體和天氣原因，特殊情況下會瞬間收到HU碼，后無碼。

圖3 西寧高速場至動車運用所上行線布置示意圖

4 解決措施

4.1 反向發(fā)車設置電碼化 為解決兩站之間距離較短，接近區(qū)段延伸至鄰站站內問題，同時將接近區(qū)段電碼化延伸至鄰站站內，即反向發(fā)車也設置了電碼化。

4.2 頻率的選擇方案

方案一：反向發(fā)車發(fā)碼不自動改頻

反向發(fā)車與站聯(lián)軌作為接近區(qū)段發(fā)碼時，發(fā)車電碼化和站聯(lián)軌可采用一個發(fā)送器，以上行線為例（見圖4），正向接車電碼化頻率按上行頻率2000-1設計；反向接車電碼化按2000-1設計，即下行線正向接過來的車接到上行正線股道時需司機手動將機車頻率改為2000-1，上行線正線反向接過來的車頻率為2000-1；站聯(lián)軌按正線股道設計，上行線站聯(lián)軌及反向發(fā)車頻率設計為2000-1，下行線站聯(lián)軌及反向發(fā)車頻率設計為1700-1，即由A站上行正向正線發(fā)過來的車頻率為2000-1，其他股道發(fā)過來的車，占用站聯(lián)軌發(fā)碼，反向同。

圖4 站間無通過信號機的兩站頻率不自動改頻舉例

方案二：反向發(fā)車發(fā)碼增加自動改頻

反向發(fā)車與站聯(lián)軌作為接近區(qū)段發(fā)碼時，發(fā)車電碼化和站聯(lián)軌可采用一個發(fā)送器，以上行線為例（見圖5），正向接車電碼化頻率按上行頻率2000-1設計；反向接車電碼化按1700-1∕2000-1設計，即下行線正向接過來的車接到上行正線股道才發(fā)碼頻率為1700-1，上行線正線反向接過來的車頻率為2000-1；站聯(lián)軌按正線股道設計，上行線站聯(lián)軌及反向發(fā)車頻率設計為與反向接車同頻，即下行線正向接過來的車接到上行正線股道后反向發(fā)出下行線站聯(lián)軌及反向發(fā)車頻率設計為1700-1，上行線正線反向接過來的車后反向發(fā)出頻率為2000-1。

圖5 站間無通過信號機的兩站頻率自動改頻舉例

方案一需司機手動改頻，方案二可自動改頻，提高運行效率，但需修改改頻電路，將改頻時機一直傳遞到下一站，鑒于站改工程中既有西寧站原標準采用反向發(fā)車發(fā)碼不自動改頻，建議維持既有標準采用方案一。

4.3 對高速場電碼化優(yōu)化電路設置 產(chǎn)生機車顯示HU碼的原因應是在鋼軌條件不理想加上動車走行線速度低時，當動車壓入該區(qū)段后，輪對無法完全分路機車信號信息，從而造成車上瞬間收到機車后方從HU到無碼的誤顯示。首先工務應積極對鋼軌進行處理，采取相應分路不良解決措施，保證軌道條件良好。若經(jīng)工務處理軌道條件仍不理想，可修改電碼化電路勵磁一個QMJ繼電器，當列車由動車運用所接入西寧高速場時，用來切斷211∕401WG區(qū)段的送端發(fā)碼，詳細高速場電碼化修改圖如圖6所示。

圖6 高速場電碼化修改后電路圖

5 結束語

隨著鐵路建設標準等級和速度目標值的不斷提高，運輸作業(yè)對安全保障的要求更加嚴格，特別是車站這一制約運輸能力的關鍵場所顯得尤為重要。作為基礎保障之一的機車信號控制系統(tǒng)工程設計得合理與否，將直接影響列車運行和司機駕駛的安全與舒適性。西寧樞紐電碼化優(yōu)化設置后達到預期效果；西寧樞紐工程已于2014年底開通運營，目前運營良好。

［1］中華人民共和國鐵道部.TB10007-2006鐵路信號設計規(guī)范［S］.北京：中國鐵道出版社,2006年.

［2］中華人民共和國鐵道部.TB10071-2000鐵路信號站內聯(lián)鎖設計規(guī)范［S］.北京：中國鐵道出版社,2001年.

［3］中國鐵路通信信號總公司研究設計院.TB∕T3060-2002機車信號信息定義及分配［S］.北京：中華人民共和國鐵道部,2002年.

［4］鐵路部通信信號總公司研究設計院.TB∕T1567-1990鐵路自動閉塞技術條件［S］.北京：中華人民共和國鐵道部,1990年.

［5］中華人民共和國鐵道部.TB∕T2465-2010鐵路車站電碼化技術條件［S］