動車所信號系統(tǒng)設計方案研究

李鈺龍

（中鐵第一勘察設計院集團有限公司，西安 710043)

1 項目概況

西寧動車運用所位于西寧站東側，承擔蘭新高鐵配套動車組的一二級修、臨修作業(yè)以及存放，于2014 年開通運營，投入使用。根據“新建西寧-成都鐵路”西寧地區(qū)接軌方案設計情況，需要對既有西寧動車運用所進行改、擴建工程，因此信號系統(tǒng)需進行相配套設計。

1.1 既有西寧動車運用所情況

既有西寧動車運用所設置10 條存車線、36 組聯(lián)鎖道岔、1 處二線檢修庫、1 處一線洗車庫、1 處一線臨修及不落輪鏇床庫。如圖1 所示。

主要信號設備有：采用調度集中CTC 車站設備，納入青藏公司調度中心蘭新線臺管轄；CTCS-2 級列車運行控制系統(tǒng)；站內采用2×2 取2 計算機聯(lián)鎖設備，軌道電路采用97 型25 Hz 軌道電路，設置電碼化；設有信號集中監(jiān)測系統(tǒng)車站設備并納入到西寧電務段監(jiān)測中心管理；設有綜合接地、綜合防雷系統(tǒng)。

1.2 本次改造情況

本次工程對既有西寧動車運用所進行改、擴建設計，原“洗車庫”改為 “臨修及不落輪鏇床庫”，在既有動車運用所北側新增9 條存車線、8 組聯(lián)鎖道岔，東側新增3 條存車線、13 組聯(lián)鎖道岔、1 處四線檢修庫、1 處洗車庫。由于北側新增9 條存車線造成既有西寧動車運用所信號樓被占用，因此本次工程需要還建既有信號樓。如圖2 所示。

圖1 既有西寧動車運用所示意圖Fig.1 Scheme diagram of existing Xining EMU Application Depot

2 信號系統(tǒng)方案研究

針對本次西寧動車運用所的改擴建特點，著重從以下兩個方面進行信號系統(tǒng)方案研究。

2.1 聯(lián)鎖控制方案

方案一：由一套獨立信號聯(lián)鎖設備控制。結合既有西寧動車運用所改擴建情況，將新增設備納入既有動車運用所信號聯(lián)鎖控制。

圖2 改擴建后西寧動車運用所示意圖Fig.2 Scheme diagram of existing Xining EMU Application Depot after reconstruction and expansion

方案二：由兩套獨立信號聯(lián)鎖設備控制。新設一套信號聯(lián)鎖設備用于控制在既有動車運用所東側新增的3 條存車線、13 組聯(lián)鎖道岔、1 處四線檢修庫、1 處洗車庫。北側新增的9 條存車線、8 組聯(lián)鎖道岔，統(tǒng)一納入既有動車運用所信號聯(lián)鎖設備控制。兩套聯(lián)鎖系統(tǒng)之間按“場間聯(lián)系”處理。

改擴建后的動車運用所共設置22 條存車線、57組聯(lián)鎖道岔，一套信號聯(lián)鎖設備，可以實現(xiàn)聯(lián)鎖控制，滿足現(xiàn)場作業(yè)使用需求。由于既有西寧動車運用所信號樓在本工程中被占用，因此需要選址新建，房建、電力、通信等專業(yè)配套實施。另外本著節(jié)省工程投資、簡化作業(yè)流程、提高行車作業(yè)效率的目的，綜合考慮后，本次設計推薦采用方案一：由一套獨立信號聯(lián)鎖設備控制。

還建動車運用所信號樓后，新設一套信號聯(lián)鎖設備，設計標準及設備選型與既有動車所信號系統(tǒng)保持一致，信號系統(tǒng)間接口、傳輸通道維持既有方式。

2.2 動車運用所內作業(yè)方式

動車運用所內東側新增的3 條存車線距既有存車線出站信號機約1.5 km。

方案一：動車組列車在既有存車線與東側存車線之間只按調車方式作業(yè)。當動車組列車駛入動車運用所、?？吭跂|側存車線時，先將動車組列車按列車作業(yè)模式接入既有存車線，在列車停穩(wěn)后，再向東側存車線辦理調車作業(yè)；當動車組列車由東側存車線駛出動車運用所時，先辦理調車作業(yè)，再辦理列車作業(yè)。

方案二：動車組列車在既有存車線與東側存車線之間按列車或調車方式作業(yè)。當動車組列車駛入動車運用所、停靠在東側存車線時，動車組列車按列車作業(yè)模式直接接入東側存車線；當動車組列車由東側存車線駛出動車運用所時，直接辦理列車作業(yè)。動車運用所內兩處存車線之間既可按列車方式辦理，也可按調車方式辦理。

改造后的西寧動車運用所為東西狹長型車場，受地形限制（北側緊鄰蘭新高鐵、蘭西高速公路及高山坡腳；南側緊鄰蘭青鐵路），今后升級改造的可能性不大，所內列車運行效率顯得尤為重要。

西寧動車運用所本次按一套獨立信號聯(lián)鎖設備設計，為減少行車人員工作量、完善作業(yè)靈活性、提高作業(yè)效率，本次推薦方案二：動車組列車在既有存車線與東側存車線之間按列車或調車方式作業(yè)。

3 信號系統(tǒng)設計

本次工程對既有西寧動車所進行改、擴建設計，信號專業(yè)根據站場設計情況進行相應的修改設計。

3.1 列車調度指揮及調度集中

新設CTC3.0 車站分機、通信質量監(jiān)督、網絡安全管理等相關設備，由青藏公司調度中心蘭新線臺管轄。維持既有調度集中網絡系統(tǒng)接入點，如圖3所示。

圖3 調度集中網絡連接示意圖Fig.3 Scheme diagram of network connections of centralized traffic control

3.2 列車運行控制

新設CTCS-2 級列控系統(tǒng)，信號安全數(shù)據網維持既有接入點，仍接至既有西寧高速場、既有0205中繼站（蘭新高鐵），標準維持既有，如圖4 所示。

3.3 計算機聯(lián)鎖

既有西寧動車運用所因新建信號樓本次新設一套2×2 取2 計算機聯(lián)鎖設備。在信號設備室設控制表示終端，采用鼠標+顯示器方式。設置車站維修終端，主要用于聯(lián)鎖系統(tǒng)的維護、運行及操作記錄、各種故障記錄報警等，維護終端為故障分析提供參考。

圖4 安全數(shù)據網連接示意圖Fig.4 Scheme diagram of network connections of safety data

室外既有不動設備及分支電纜盡可能利舊使用，新增設備及電纜新設，設計標準及設備選型與既有動車所信號系統(tǒng)保持一致。

動車運用所內采用97 型25 H z 軌道電路，正線及股道電碼化，采用Z P W-2000 系列電碼化設備。

根據站場專業(yè)設計的道岔型號，結合方便維護管理的原則配置相應的道岔轉轍設備，采用相應的道岔控制電路。

3.4 信號電源

設置高可靠性綜合智能電源系統(tǒng)并配置雙套不間斷電源UPS 及電池組，為調度集中、列控、聯(lián)鎖、信號集中監(jiān)測等所有信號設備提供信號電源，并具備自診斷及監(jiān)測報警功能。

3.5 信號集中監(jiān)測

新設信號集中監(jiān)測（含環(huán)境監(jiān)測功能）站機設備，并納入到西寧電務段監(jiān)測中心管理。通過集中維護專網，對聯(lián)鎖設備、信號基礎設備（如轉轍機、信號機、軌道電路、電纜絕緣、電源屏等）等進行實時監(jiān)控。維持既有信號集中監(jiān)測網絡系統(tǒng)接入點，如圖5 所示。

圖5 信號集中監(jiān)測網絡連接示意圖Fig.5 Scheme diagram of network connections of centralized signalling monitoring

3.6 動車所集中控制系統(tǒng)

新配置動車所集中控制系統(tǒng)，有效地將動車所各系統(tǒng)整合起來，實現(xiàn)資源共享，并且可以將管理和控制實現(xiàn)閉環(huán)反饋。

動車所集中控制系統(tǒng)采用合署辦公方式，設備全部放置在運用所邊跨，行車、車輛及其他專業(yè)調度人員集中在運用所邊跨調度室合署辦公。CTC 車站分機、動車組管理信息系統(tǒng)、信號集中監(jiān)測系統(tǒng)等接口布置，如圖6 所示。

圖6 動車所集中控制系統(tǒng)接口示意圖Fig.6 Scheme diagram for interfaces of centralized control system of EMU depot

3.7 動車所調車防護系統(tǒng)

對既有西寧動車運用所調車防護系統(tǒng)進行改造，根據實際調車運用情況對調車信號機設置調車防護系統(tǒng)，采用室內集中式設置方式。調車防護系統(tǒng)是通過在信號機外方設置應答器組，根據進路條件控制應答器報文的輸出，結合車載列控系統(tǒng)功能，對列車冒進信號提供有限防護的系統(tǒng)。

4 結束語

以上是根據站場變化情況，對既有西寧動車運用所進行的信號系統(tǒng)設計情況。結合項目的實際情況以及運輸需求，對聯(lián)鎖控制方式、作業(yè)模式進行研究比較，最終選擇最佳設計方案。由于“新建西寧—成都鐵路”項目仍處于前期推進階段，因此根據項目的推進情況和方案變化情況，還需要有針對性的對信號設計方案進行優(yōu)化處理。