兰州集装箱中心站信号系统的设计方案探讨

赵 健

（中铁第一勘察设计院集团有限公司，工程师，陕西 西安 710043）

我国经济的发展为发展集装箱运输带来了前所未有的机遇。集装箱运输与其他货物运输相比，它需要有专门的集装箱装卸场地及相应吨位的装卸机械、专用车辆以及具有专业知识的人员来管理，以提高集装箱及其配套设备的使用效率、投资效益，并实现专业化管理。兰州集装箱中心站是全国18个铁路集装箱中心站之一，以陇海、兰渝二大双层集装箱通道贯通，在地理区位上是甘、青、宁、新、陕经济交往的纽带，肩负地区间商贸物资区际交流和集疏功能，亦为我国西北地区与华北、东北、华东、华南等区域物资交流的前哨站和中转枢纽，预计2012年开工建设。信号系统是保证行车安全，提高运输组织效率，改善劳动条件的重要手段。信号设计必须满足其运输要求，才能提高集装箱中心站的整体作业水平和市场竞争力。

1 信号设计总体方案及设备选型

1.1 信号设计总体方案 兰州集装箱中心站选址东川，位于河口南—坡底下站之间，其站场集装箱主箱场采用横列贯通式平面布置，划分为集装箱作业区、快运作业区、特货作业区、铁路局货运中心4个作业区，分区明确、布置集中，如图1所示。信号系统包括运输调度指挥系统、闭塞系统、车站联锁系统及微机监测等。信号控制系统可以合设1套联锁系统，也可以根据站场布局各作业区单独控制。若各作业区单独控制，各信号控制系统之间关系复杂，调度手续较多，且浪费人力和房屋面积，投资较高。为便于运输调度指挥，统一管理，保障运输安全，节省投资，车场、集装箱货区、特货作业区、快运货区、货场装卸线等，合设1个信号楼，1套行车指挥、联锁设备、监测设备、电源设备和综合防雷系统[1]。

图1 东川站平面示意图

1.2 信号设备的选型 河口南及坡底下站为兰武线上既有站，于2005年建成并投入使用。本次设计兰州集装箱中心站需对2站进行相应改造，河口南站维持既有标准不变；坡底下站因站场扩建占用既有信号机械室位置，信号房屋择址新建，室内信号设备新设，室外不动设备尽量利旧。为统一标准东川站运输调度指挥系统采用列车调度指挥系统（TDCS），统一纳入兰州铁路局调度所TDCS总机系统；东川站与河口南站、坡底下站区间采用自动站间闭塞，采用轨道电路检查区间轨道空闲。河口南和坡底下站间维持4显示自动闭塞制式不变，根据进、出站信号机变化调整区间布点。因坡底下站新建信号楼，其管辖范围内的区间自动闭塞室内设备新设；计算机联锁系统采用硬件冗余结构计算机联锁系统，并设集装箱卡车防护系统实现信号系统道口处特殊的联锁功能；设计信号集中监测系统实现信号设备的远程监督、测试、诊断等功能。

2 “集卡”安全防护系统

兰州集装箱场区有多处平交道口（如图1所示），因集装箱装卸场集装箱堆积高度较高，严重影响穿行其间的集装箱卡车及装卸吊车（统称“集卡”）的瞭望条件，为保证穿越集装箱装卸线的作业车辆和通过平交道口列车的行车安全，建议在集装箱装卸场设集装箱卡车防护系统。集装箱卡车防护系统在上海芦潮港、西安新筑等几个集装箱站已开通使用，对该系统现场反映良好，适合集装箱运营模式，能很好的保证集卡和列车通行安全。集装箱卡车防护系统的设计可按以下2种设计方案：一是参考传统道口的设备，采用道口自动通知及道口自动信号，如西安新筑集装箱站；二是结合箭头式交通信号并遵循故障导安全原则，采用箭头式交通信号系统，如上海芦潮港集装箱站。

2.1 道口自动通知及道口自动信号（方案1） 在公路方向道口的两侧设道口信号机，如图2所示。

系统可参考传统道口的设备，采用道口自动通知及道口自动信号，包括采集列车接近、到达和离去道口信息的设备，逻辑控制设备，传输通道和报警执行设备，并对联锁软件做相应修改，同时在信号楼运转室内设道口运行监控设备，设道口监视员，负责道口的看守及监控，监视列车占用和集卡的运行情况[2]。

2.2 箭头式交通信号系统（方案2） 在各铁路线束的集卡通过道口处，沿集卡入口方向右侧分别设置交通信号机，如图3所示。

图3 箭头式交通道口信号设置示意图

在距交通信号一定距离处设停车标线，当交通信号为禁止信号时，集卡应在线外停车；为防止集卡停车后侵限，应规定在各道口处标设禁停区，严禁集卡在禁停区停车；装卸线道口外方设停车标志，指示列车停在道口外方。

此集卡防护系统作为计算机联锁系统的附属系统，通过软件的集成与联锁系统结合，达到道口系统的自动控制，该系统由室内控制电路、视频监控设备、箭头式交通信号机构和集装箱卡车越限报警系统组成，共同实现列车和集卡运行安全保障。

2.3 集卡安全防护系统的功能 当办理通过道口的接、发车或调车进路时，由计算机联锁设备向“集卡”安全防护系统发出接近报警；“集卡”安全防护系统收到接近报警后，及时自动地向过往“集卡”发送声光报警，禁止“集卡”穿行装卸线；列车或调车车列通过道口后，自动解除对过往“集卡”的声光报警。当中心站调度员通过电视监视系统发现道口处发生意外情况时，应与车站行车值班员联系，确保计算机联锁设备关闭通过道口已开放的信号，并保证在紧急状况未解除前不得向该道口排列进路。道口处意外情况排除后，经中心站调度员与车站行车值班员联系，计算机联锁系统解除对该道口排列进路的限制。

该系统未采用常规道口控制方式，解决了集装箱道口防护问题，保证安全的前提下，可节省人力，减少投资。方案1和方案2都能实现以上功能，方案1侧重列车的运输效率，投资相对少；方案2其显示更便于集卡的瞭望和运输，但投资相对高。兰州集装箱中心站拟选用方案1设计。

3 其他需注意的问题

3.1 信号电缆及其防护 由于兰州集装箱中心站其工程及线路的特殊性，站场纵向较宽、路肩硬面化，电缆径路起伏拐转较大，路径复杂，开挖及防护困难，设计时应考虑适当增加信号电缆长度、敷设及防护；信号楼选址择在不影响站场发展和车站总体规划的下行咽喉一侧，并兼顾了有利于值班员瞭望和节省电缆等因素。

3.2 投资划分问题的解决 集装箱货区、特货作业区、快运货区、货场装卸线等，共用一套信号系统，但由多个投资方分别出资，投资不好分开。兰州集装箱按各车场、货区的道岔组数占总道岔组数的比重均摊投资计列出资额。关于资产划分问题可按各自出资比例经相关方协商解决。

3.3 对轨道电路的影响 集装箱装卸区采用龙门吊作业，龙门吊走行轨应距装卸线轨道一定距离，否则将有可能影响轨道电路的可靠工作。信号系统设计时也可采取相应措施，如将轨道电路分割或将轨道电路及机车信号改为计轴设备加环线等。本次兰州集装箱中心站站场设计距离满足要求，轨道电路能可靠工作。

4 结束语

兰州集装箱中心站站场复杂，运输需求多样，本文介绍了该站信号系统设计方案。该方案以安全适用，技术先进，经济合理为主要目标，在统一标准的基础上，采用现代化技术以提高运输效率，保证运输生产安全，可供大家在以后集装箱设计中参考探讨。在后期的兰州集装箱中心站设计和施工过程中，一定要更加深入现场，根据实际运输特点及要求，继续优化设计方案，做到方案最佳。

[1]铁道部.《铁路信号设计规范》[M].北京：中国铁道出版社，2006.

[2]铁道部，《铁路区间道口信号设计规范》[M].北京：中国铁道出版社，2001