【第一讲】接近区段应有足够的长度

 

【专家讲堂】信号规范释疑...



专家讲堂
信号规范释疑
第一讲
接近区段应有足够的长度 
一、列车进路设置接近区段的作用

在列车占用接近区段时,给出接近区段占用表示,实施列车进路的接近锁闭,并根据列车进路的位置和性质给定不同的人工解锁延时。

二、列车进路的接近区段应有足够的长度

1 接近区段的长度可有两种分析方法。

(1)第一种分析方法是以司机操作为基础的

接近区段的长度应满足:列车即将占用接近区段前的瞬时,值班员突然取消进路,按规定速度行驶的列车司机要确认信号的变化,采取紧急制动措施,要考虑设备动作时间,并满足列车紧急制动距离的要求。

接近区段的长度可用以下公式表达:
 L接 ≥L确+L制
式中L接——接近区段的长度。

L确——司机确认信号时间内列车走行距离。确认信号时间一般取15s,列车速度取即将占用接近区段前瞬时的最高速度,L确=vT确。在这里可以认为机车信号的应变时间重叠在L确中。

L制——列车紧急制动距离。

(2)第二种分析方法是以司机疏忽或睡觉造成列车自动停车为基础的

接近区段的长度应满足:列车即将占用接近区段前的瞬时,值班员突然取消进路,列车占用接近区段后,考虑机车信号的应变时间,机车信号从允许信号变为半红半黄灯光时发出音响报警,7s 内司机不按压警惕手柄,自动停车装置就起作用,然后再加上紧急制动距离。
L接 ≥L设+L制
式中
L
——设备动作时间内列车走行距离,包括机车信号应变时间、自动停车装置启动时间。列车速度取即将占用接近区段前瞬时的最高速度(见图1)。
2 计算示例

(1)参数取值

运行速度不超过120 km/h的列车制动距离为800 m;运行速度120~140 km/h 的旅客列车为1 100 m;运行速度140~160 km/h的旅客列车为1 400 m。

根据铁道部标准《铁路列车间隔时间查定办法》“司机确认进站、出站、预告信号机显示状态时,列车所运行的时间是0.1~0.3 min”的规定,即6~18 s,考虑各种因素一般取15 s。

根据铁道部标准TB/T 2117—90《铁路机车信号技术条件》的规定,机车信号的应变时间不大于7 s。实际上,交流计数自动闭塞的机车信号应变时间为7 s,已逐渐淘汰;移频自动闭塞的机车信号应变时间为4 s,不同频率时应变时间略有不同,为1.5~4 s;轨道电路为UM71时机车信号应变时间为0.8~3.5 s。

根据铁道部标准TB/T 2308—92《机车自动停车装置技术条件》的规定;连续式机车信号降级显示应连续报警,司机如不按压警惕按钮,则报警不止;如机车信号收到红黄码,司机7 s 内如不按压警惕按钮,则自动停车装置起作用。

(2)示例

上述两种说法,计算起来有些差别,但大体上是差不多的。试举一例,移频自动闭塞区段,列车以规定运行速度120 km/h 接近车站,在列车即将占用接近区段前的瞬时,值班员突然取消进路。

按第一种方法:
按第二种方法:



两种算法的差别在于确认信号时间取成15 s,是个定数,而机车信号应变时间的取值随设备而变。若改成在交流计数自动闭塞,按第二种算法,变成33.3 m/s × (7 s +7 s)+800 m,所以L接≥1 266 m,与第一种算法相差无几了。

铁路提速前,列车运行速度虽号称120 km/h,但实际上受制动功率限制,客货列车在平道上的最高速度分别为105 km/h 和75 km/h,所以,一般认为进站的接近区段在1 200 m左右。

3 列车占用接近区段后,进路实施接近锁闭,值班员不能取消进路,只能关闭信号或人工限时解锁进路。这时的安全问题就用铅封和延时的手段来解决,铅封表示人工解锁进路是非常严肃的事,限时3 min 解锁进路是考虑3 min列车已能停住,即使冒进信号机,3 min内进路不会解锁。

三、列车进路接近区段的具体规定

列车进路的接近区段有具体的规定,但规定的条款往往泛指一般情况,特殊情况还要靠理解后按规定的内涵来执行。

1 接车进路为信号机前方的闭塞分区或轨道区段

(1)三显示自动闭塞区段进站信号机的接近区段一般就是信号机前方的闭塞分区,因为一个闭塞分区的长度能满足接近区段长度的要求。

(2)半自动闭塞区段进站信号机的接近区段一般就是信号机前方的轨道区段。规范规定:预告信号机与其主体信号机的安装距离不得小于800 m,预告信号机处的钢轨绝缘节宜设在预告信号机前方不小于100 m 处。显然,关于100 m 的规定是考虑了接近区段的长度,让司机在最后确认预告信号机显示前完成接车进路的接近锁闭。至于

800 m+100 m 的距离够不够接近区段的长度,那要视列车速度而定,半自动闭塞区段的列车速度一般较低。

(3)接车进路信号机防护的接车进路,当接车进路信号机处于侧线时,列车速度最高为50 km/h,这时其接近区段一般取信号机前方的轨道区段,如图2 中XL3 接车进路信号机(见图2)。
2 侧线发车进路的接近区段为发车线

侧线发车进路从零速始发,或连续接发车其列车速度一般也在50 km/h以下,所以它的接近区段为发车线就足够了。

3 正线上同方向相邻两架列车信号机,当信号显示上有联系时,后一架信号机所防护进路的接近区段,应从前架列车信号机后方第一轨道区段开始

(1)正线上的接车进路信号机,如图2中XL1接车进路信号机,三显示自动闭塞区段其接近区段一般要延伸到前一架信号机处。特别要注意站内两架信号机间的距离往往达不到最小闭塞分区长度的要求,这时要计算,其方法同进站信号机的接近区段长度计算。

(2)正线上的接发车进路信号机,如图3 中XLⅠⅠ 接发车进路信号机,三显示自动闭塞区段其接近区段一般要延伸到前一架信号机处(见图3)。
(3)正线上的出站信号机,当与前一架信号机信号显示上有联系时,如图3 中XⅡⅠ出站信号机和图4 中SⅡ 、XⅠ出站信号机,在三显示自动闭塞区段其接近区段一般要延伸到前一架信号机处。

(4)正线上的出站信号机,当与前一架信号机没有信号显示上的联系,且接近列车速度较低,如图4 中SⅠ 和XⅡ出站信号机。图4中假设为复线单方向,则SⅠ和XⅡ出站信号机与前一架信号机没有信号显示上的联系,SⅠ和XⅡ 出站信号机发车时从零速始发,或连续接发车其列车速度一般也在50 km/h以下,所以它的接近区段为发车线就足够了。当然,若为复线双方向运行,那就另当别论(见图4)。
(5)位于直股伸入车站的正线上的顺方向出站信号机,与前一架信号机没有信号显示上的联系,但接近列车速度较高,如图4 中的Ⅲ股道上的XⅢ出站信号机,因其发车进路均经道岔侧向,切断了其与前一架信号机XB的显示联系,实际上是因“进直出弯”前一架信号机采取了降级措施。在三显示自动闭塞区段,进站信号机显示一个黄灯,理论上列车可按规定速度越过进站信号机再开始减速,但是由于进站信号机只能显示一个黄灯,不存在确认信号的问题。所以按第一种说法,L确为零。但是考虑万一司机疏忽,就要按第二种说法计算,所以在三显示自动闭塞区段其接近区段一般也要延伸到前一架信号机处。

图4 中SⅡ 和XⅠ出站信号机,当其开通经道岔侧向的进路时,上述分析同样适用。

(6)位于直股伸入车站的正线上的出站信号机,与前一架信号机没有信号显示上的联系,且接近列车速度较低,如图4中的Ⅲ股道上的SⅢ出站信号机,其发车时从零速始发,或连续接发车时列车速度一般也在50 km/h以下,所以它的接近区段为发车线就足够。

4 系统考虑 当列车速度大于120 km/h 时,正线上的列车进路的接近区段的长度,应满足速度分级后制动距离的要求。列车运行速度大于120 km/h 的区段应采用速差式自动闭塞,列车紧急制动距离由两个及以上闭塞分区长度保证。

举例说明:列车运行速度最高为160 km/h,采用四显示自动闭塞,速度分级为160、115、0,如图5所示。
按计算公式:
 L接 ≥L
确+
L
=2 066 m

15×160 km/h+1 400 m=15× 44.4 m/s+1 400 m = 2 066 m

显然一个闭塞分区不能满足接近区段的长度要求,而要用两个闭塞分区来作接近区段。那么,速度分级后为什么仍要用列车的最高速度来计算接近区段长度呢?如图5 中,列车以160 km/h准备通过车站,若突然取消XⅠ发车进路,必须保证列车能在XⅠ出站信号机前停住,所以接近区段长度应大于2 066 m。

四、经道岔侧向列车进路的接近区段

曾认为在四显示自动闭塞区段,进站信号机所防护的正线接车进路的接近区段为两个闭塞分区长度;而经道岔侧向接车进路的接近区段为一个闭塞分区长度。仔细分析发现这种说法有点问题。

试分析:假设在四显示自动闭塞区段,列车速度等级分为三级:160 km/h、115 km/h、0 km/h。开通经道岔侧向的接车进路,进站信号机显示两个黄灯,接近区段的机车信号亦显示双黄灯,预告信号机显示一个黄灯,接近区段的机车信号显示黄2灯。黄2灯就是在黄灯上加一个2字,用于预告进站信号机显示两个黄灯,以此区分进站信号机显示红灯。若经道岔侧向接车进路的接近区段为一个闭塞分区长度,当列车以115 km/h的速度接近预告信号机时,值班员突然因故取消进路,此前司机看到的机车信号是显示黄2 灯,被预先告知进站信号机显示两个黄灯,当突然发现进站信号机显示红灯或机车信号显示红黄灯,需要有一个确认信号时间。那么



式中,115 km/h列车的紧急制动距离取732 m,这是提速列车的数据,普客列车因制动率不同要取906 m。

显然,上述接近区段长度的要求大于四显示自动闭塞区段一个闭塞分区的长度,所以经道岔侧向接车进路的接近区段为一个闭塞分区长度的说法是有问题的,经道岔侧向发车进路的接近区段也一样。

五、正线上列车信号机与接近区段长度相关联的问题

1

正线上列车信号机接近列车速度较高的(例规定速度),其接近区段长度要长,一般要延伸;其发车进路人工解锁要延时3 min;正线出站信号机相应地应设计成高柱信号机。2

正线上列车信号机接近列车速度较低的(例50 km/h以下),其接近区段用股道一般可满足;其列车进路人工解锁可延时30 s;正线出站信号机相应地应设计成高柱信号机。

六、容易发生问题的处所

上述举例中引用的数字,其具体设备或前提没有详细交代,仅仅是用来举例,数据的确定是比较复杂的。

设计规范对于列车进路接近区段的规定是正确的,具体执行时对一些个别情况要理解规定内涵后参照执行。一般容易误解的处所有:

1

复线单方向运行的正线发车进路的接近区段;

2

直股伸入车站的正线发车进路的接近区段;

3 四显示自动闭塞区段经道岔侧向列车进路的接近区段。

七、容易发生问题的处所

新《技规》增加了黄闪黄的信号显示,如图6所示。
图示发车股道不是正线,那么发车进路的接近区段是否用股道就能满足。试分析:

前面分析中看到接近区段的长度主要决定于接近列车的速度。18号道岔侧向限速80 km/h,平道上从80 km/h 到0的紧急制动距离和时间为:
从上列数据可以看出货物列车的紧急制动距离最长,那么:



所以,列车进路接近区段的长度主要决定于接近列车的速度,还与列车制动性能有关。显示黄闪黄时的接近区段长度要视具体情况而定,如上例,发车股道长度小于1026 m时就应延伸。
本文发表于《铁路通信信号工程技术》2001年第1期
作者简介

傅世善,教授级高级工程师,轨道交通领域信号专家。原任北京全路通信信号研究设计院集团有限公司总工程师,享受政府特殊津贴,被评为“铁路电务专业学术带头人”。1999年获铁道部詹天佑成就奖,九项成果及论文获省部级优秀成果及论文奖,著有《铁路信号显示》、《闭塞与列控概论》、《傅世善铁路信号论文选集》等书。
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