泰國信號聯(lián)鎖系統(tǒng)中側防條件的研究

郭思雯，張 陽，賈積禹

鐵路信號系統(tǒng)中的進路側沖防護，簡稱“側防”（flank protection），即防護列車在車站內發(fā)生側面沖突。這種防護主要通過進路相鄰的道岔、信號機或區(qū)段作為邏輯條件，將其他進路的列車與本進路隔離開，防止其他進路的列車侵入，而與本進路的列車發(fā)生沖突［1-4］，保證行車安全。

本文主要對泰國鐵路信號聯(lián)鎖系統(tǒng)中的側防區(qū)段進行分析研究，以泰國南線雙線信號工程為研究對象。該工程項目是泰國鐵路發(fā)展規(guī)劃中的復線改造項目之一，是在佛統(tǒng)府至春蓬府的既有單軌鐵路基礎上增加第2條新軌。該線北起佛統(tǒng)府，南至春蓬府，正線全長約420 km，使用中國通號自主研發(fā)，符合中國鐵路標準和歐洲鐵路安全標準的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，可實現(xiàn)車站安全聯(lián)鎖控制。

1 聯(lián)鎖系統(tǒng)側防區(qū)段

泰國信號聯(lián)鎖系統(tǒng)中，為避免列車在道岔區(qū)域的側面沖撞，保證行車安全，對非進路內的區(qū)段進行檢查和防護，此為側防區(qū)段。通過檢查進路相關的側防區(qū)段狀態(tài)，判斷是否存在其他列車進入本進路，與進路內列車發(fā)生沖突。泰國BANG BAMRU站局部站場示意見圖1。

站場內所有道岔均處于定位位置，其中，1-3、3-3、2-4和4-4為進站兼引導信號機；15～18為出站兼調車信號機；301、302、303和304為獨立調車信號機；3-1BT、3-3T、3-71T、101AT、2-72T和4-72T等為T字結尾的區(qū)段；BGS-BBU-UM、BGSBBU-DM、BBU-TCJ-UM、BBU-TCJ-DM為區(qū)間口名稱。以下對1-3信號機至17信號機接車進路的絕對側防區(qū)段和條件側防區(qū)段，18信號機至BGS-BBU-UM區(qū)間口限界調車進路的區(qū)間側防區(qū)段進行說明，并從聯(lián)鎖邏輯安全性和行車效率方面，與國內鐵路信號系統(tǒng)的側防方案進行對比分析［5］。

2 絕對側防區(qū)段

絕對側防區(qū)段是指不屬于進路內或保護區(qū)段，但進路信號開放需要檢查其空閑的區(qū)段。

2.1 絕對側防檢查邏輯

圖1中1-3信號機至17信號機的接車進路，經(jīng)過111#道岔的定位，當列車或車列運行至101BT區(qū)段時，存在與停留在117T的列車或車列發(fā)生側面沖突的風險。為了防止這種側沖的發(fā)生，泰國信號聯(lián)鎖系統(tǒng)中將117T設置為絕對側防區(qū)段，當1-3信號開放時需要檢查117T區(qū)段空閑。同理其他經(jīng)過111#道岔定位的進路，始端信號開放時需要檢查117T區(qū)段空閑。

圖1中1-3信號機至17信號機的接車進路，除117T區(qū)段外，118T同樣被設置為進路絕對側防區(qū)段。116T和102AT作為進路的保護區(qū)段（保護方案1），116#道岔被鎖閉在定位時，列車接入股道，若未停穩(wěn)闖入102AT區(qū)段，同樣存在與停留在118T的列車或車列發(fā)生側面沖突的風險，此時118T區(qū)段作為保護區(qū)段的絕對側防區(qū)段，需要在進路信號開放時和開放后持續(xù)進行檢查。

圖1 泰國BANG BAMRU站局部站場示意

2.2 國內聯(lián)鎖超限防護類比

泰國信號聯(lián)鎖系統(tǒng)中絕對側防條件的處理方式，類似國內聯(lián)鎖側防方案中超限區(qū)段處理［6-8］，圖2所示為國內常見的一種超限區(qū)段防護場景。若進路經(jīng)過1號道岔定位，當列車或車列運行至1DG區(qū)段時，存在與停留在5DG的列車或車列發(fā)生側面沖突的風險，為此國鐵信號聯(lián)鎖系統(tǒng)中辦理1號道岔定位的進路時，需要檢查5DG區(qū)段空閑。

圖2 國內超限區(qū)段防護場景

2.3 差異分析

國內信號聯(lián)鎖系統(tǒng)中，檢查超限區(qū)段非空閑條件時，不允許進路建立和鎖閉。但泰國信號聯(lián)鎖系統(tǒng)中，進路選排和鎖閉時不檢查側防區(qū)段狀態(tài)，若信號開放時檢查到側防區(qū)段非空閑，則不允許信號開放，或者信號開放后檢測到側防區(qū)段故障需立即關閉已開放的信號，以此來保障列車運行安全。

3 條件側防區(qū)段

條件側防區(qū)段指不屬于進路內或保護區(qū)段，但進路信號開放需要檢查其空閑，或被規(guī)定方向的進路鎖閉的區(qū)段。

3.1 增設條件側防原因

圖1中1-3信號機至17信號機的接車進路，進路經(jīng)過101A/101B#道岔反位位置，當列車或車列行至101BT區(qū)段時，存在與停留在3-71T區(qū)段的列車或車列發(fā)生側面沖突的風險。為了防止這種側面沖突的發(fā)生，泰國信號聯(lián)鎖系統(tǒng)中將3-71T設置為側防區(qū)段，當1-3信號機開放時，需要檢查3-71T區(qū)段空閑。同理辦理其他經(jīng)過101A/101B#道岔反位的進路時，也需要檢查3-71T區(qū)段空閑。

若將3-71T區(qū)段設置為1-3信號機至17信號機的接車進路絕對側防區(qū)段，當一列車（以下簡稱“列車B”）從18信號機向BGS-BBU-DM區(qū)間口發(fā)車去BANG SORN站時，另一列車（以下簡稱“列車A”）從BANG SORN站發(fā)往本站，需經(jīng)1-3信號機接入站內63T股道，此時列車B行至3-71T區(qū)段，由于3-71T區(qū)段占用，導致1-3信號機無法開放，列車需在1-3信號機前方停車，待列車B駛離3-71T區(qū)段后，方可開放1-3信號機接車。針對上述場景，泰國信號聯(lián)鎖系統(tǒng)中將3-71T區(qū)段設置為條件側防區(qū)段。

3.2 條件側防檢查邏輯

泰國信號聯(lián)鎖系統(tǒng)中，辦理經(jīng)過101/101B#道岔反位的進路，需要在開放信號時優(yōu)先檢查3-71T區(qū)段是否被下行方向的進路鎖閉。若區(qū)段鎖閉符合要求，則不再檢查區(qū)段空閑狀態(tài)，此時認為占用3-71T區(qū)段的列車B正在駛離；當列車A由1-3信號機駛入101BT區(qū)段時，列車B若已駛離3-71T區(qū)段，則不存在側沖風險，即使列車B未完全駛出3-71T區(qū)段，側沖風險相對無下行進路但3-71T區(qū)段占用時明顯降低。

圖1中1-3信號機至17信號機的接車進路，除3-71T區(qū)段外，4-72T和2-72T同樣被設置為進路條件側防區(qū)段。116T、102AT和102BT作為進路的保護區(qū)段（保護方案2），102A/102B#道岔被鎖閉在反位時，列車接入股道，若未停穩(wěn)闖入102AT或102BT區(qū)段，同樣存在與停留在4-72T的列車或車列發(fā)生側面沖突，或與停留在2-72T的列車或車列發(fā)生沖突的風險。為防止發(fā)生此類安全事故，設置4-72T和2-72T區(qū)段為側防區(qū)段。與3-71T區(qū)段設置為條件側防區(qū)段同理，若4-72T或2-72T區(qū)段留車時存在向區(qū)間口發(fā)車的進路，可以合理地假設為列車正在駛離側防區(qū)段發(fā)往區(qū)間，以降低從接車信號駛入102AT或102BT區(qū)段的列車或車列的側沖風險。從信號開放到列車駛入63T所需的時間，足夠發(fā)往鄰站的列車駛離條件側防區(qū)段。

3.3 國內聯(lián)鎖超限防護類比

設置3-71T作為側防區(qū)段的設計方案與國內超限區(qū)段防護原理相同，如圖3中交叉渡線超限防護場景［9-10］。辦理經(jīng)過1/3#道岔反位進路時，當列車或車列運行至1DG區(qū)段時，存在與停留在7DG區(qū)段的列車或車列發(fā)生側面沖突的風險，需要檢查7DG區(qū)段空閑。當存在上述條件側防區(qū)段類似場景時，超限防護方案對行車效率也存在影響。

圖3 交叉渡線超限場景圖

3.4 差異分析

泰國信號聯(lián)鎖系統(tǒng)中通過對側防區(qū)段的進路鎖閉方向，來判定側防區(qū)段內的列車或車列運行方向。若列車或車列正在駛離側防區(qū)段，則允許辦理該側防區(qū)段防護的進路。條件側防區(qū)段的設置相對國內聯(lián)鎖超限防護方案，雖然安全性降低，但仍能保證行車安全，同時提高了行車效率。

4 區(qū)間側防區(qū)段

區(qū)間側防區(qū)段指處于同一咽喉的不同區(qū)間口，且不屬于進路內或保護區(qū)段，但進路信號開放需要檢查其空閑或持續(xù)占用規(guī)定時間的區(qū)段。

4.1 增設區(qū)間側防原因

以圖1中辦理18信號機至BGS-BBU-UM區(qū)間口限界的調車進路為例。當BGS-BBU-DM區(qū)間口為常態(tài)方向或發(fā)車方向時，BGS-BBU-DM區(qū)間口不存在發(fā)往本站的列車，則不存在側沖風險；當BGS-BBU-DM區(qū)間口為接車方向時，為防止鄰站發(fā)往本站的列車冒進接車信號，與站內的調車車列發(fā)生側面沖突，泰國信號聯(lián)鎖系統(tǒng)中增設了區(qū)間側防區(qū)段。

4.2 區(qū)間側防檢查邏輯

18信號機至BGS-BBU-UM區(qū)間口限界的調車進路始端信號開放時，除需要檢查站內絕對側防區(qū)段117T、條件側防區(qū)段3-3T和3-71T區(qū)段滿足信號開放要求外，還需要檢查3-1BT區(qū)段空閑或者占用60 s（BBU站聯(lián)鎖表中規(guī)定的時間）。3-1BT區(qū)段空閑，說明列車未接近本站，與站內調車車列發(fā)生側沖的概率較低；或者當列車在3-1BT區(qū)段占用規(guī)定時間后，列車已停穩(wěn)在3-3信號機前方或速度已經(jīng)降低到足夠小，不會對調車車列產(chǎn)生安全隱患，可以開放調車信號，進行調車作業(yè)。具體站場中需要檢查3-1BT一個區(qū)段或者更遠的區(qū)段，根據(jù)具體區(qū)段長度和列車速度綜合評估和計算后，將區(qū)間側防檢查條件記錄在各車站聯(lián)鎖表中。聯(lián)鎖系統(tǒng)根據(jù)各站的聯(lián)鎖表進行相關配置和邏輯檢查，實現(xiàn)區(qū)間列車側防沖突。

4.3 優(yōu)勢與不足

泰國信號聯(lián)鎖系統(tǒng)中增加區(qū)間側防區(qū)段，可防護區(qū)間接車對站內調車作業(yè)的影響。當區(qū)間側防區(qū)段空閑時，接車信號外方無車，不存在列車或車列冒進信號，且與站內調車車列沖突的風險；當區(qū)間側防區(qū)段占用時，檢查區(qū)段占用規(guī)定時間，即列車已在接車信號前停穩(wěn)，同樣無側沖風險。結合站內的條件側防區(qū)段，列車在區(qū)間側防區(qū)段占用規(guī)定時間后，仍闖入信號機內方，站內的條件側防區(qū)段可作為二級防護，檢測到存在列車側沖風險，立即關閉調車信號，停止調車作業(yè)。區(qū)間側防區(qū)段的設置，提高了站內調車作業(yè)的安全性，但會影響調車作業(yè)效率。

5 結論

1）泰國信號聯(lián)鎖系統(tǒng)使用側防區(qū)段對列車側面沖突風險進行安全防護，其中，絕對側防區(qū)段與國內信號聯(lián)鎖系統(tǒng)中超限區(qū)段防護一致；條件側防區(qū)段在超限區(qū)段防護基礎上，增加新的限制條件，能夠在保證安全的情況下提高行車作業(yè)效率；區(qū)間側防區(qū)段增加對鄰站駛入列車的安全防護，提高站內調車作業(yè)的安全等級，但會降低調車作業(yè)效率。

2）從整體側防方案來看，泰國信號聯(lián)鎖系統(tǒng)側防區(qū)段防護方法在設置上比國內信號聯(lián)鎖系統(tǒng)的側防方案更靈活，安全性和行車效率方面各有優(yōu)勢。通過對泰國信號聯(lián)鎖系統(tǒng)側防方案的對比分析，提供一種新的側防思路，為以后研究出更靈活、安全性更高且對行車效率影響更小的側防方案提供參考。