进路分段办理压缩大型客站发车追踪间隔时间

胡志垚

(中国铁路设计集团有限公司 交通运输规划研究院，天津 300251)

我国铁路客运专线的设计发车追踪间隔一般为3 min，但受认识水平和技术水平影响，目前已开通客运专线的追踪间隔大部分无法实现3 min，部分设有发车进路信号机的大型客站现行运行图最小发车追踪间隔时间仍采取5 min。通过对我国某大型客站的发车追踪间隔时间进行实验分析，测得平均发车追踪间隔时间为4 min 35 s。发车追踪间隔作为全线压缩追踪间隔的控制因素[1]，有必要对其限制因素进行分析，并提出相应的措施和建议，以进一步提高高铁线路的通过能力，从而提高我国高速铁路的经济效益和综合竞争力。

赵欣苗等人通过仿真法铺画现状高铁线路运行图，制定压缩列车追踪间隔的开行方案[2]。田长海等人通过确立高速列车追踪间隔时间的计算方法，提出计算公式中各参数的取值，检算我国高速铁路可实现的高速列车追踪间隔时间，分析影响高速列车追踪间隔时间的因素，并提出改进建议[3]。张志辉采用CRH380BK型动车组列车对京沪高铁列车追踪间隔时间进行仿真计算，提出进一步缩短列车运行间隔的措施[4]。杨晓利用Opentrack软件仿真验证影响追踪间隔因素与列车追踪间隔的关系，并提出减小列车追踪间隔、提升线路通过能力的优化建议[5]。齐向春等人从列车出发追踪间隔卡控、列车运行速度控制、列车区间追踪间隔调控、测试项点分析等方面，研究列车追踪间隔测试过程控制，提出一套完整的高速铁路运行试验列车追踪间隔测试体系，为列车追踪测试提供参考和依据[6]。 张岳松等人借鉴普速铁路列车间隔时间的计算方法，给出高速铁路列车间隔时间(4种追踪间隔时间和7种车站间隔时间)的定义及计算方法，为制定规范和统一的高速铁路列车间隔时间计算办法提供理论依据[7]。借鉴相关理论研究，提出进路分段办理的措施，压缩大型客站的发车追踪间隔时间，进而提高高速铁路的通过能力。

1 大型客站发车追踪间隔限制因素分析

对影响大型客站发车追踪间隔时间的因素进行分析。

1.1 列车出站限速过低

目前，我国高速铁路大型客站咽喉区大多铺设18号道岔，站内道岔限速80 km/h，如无其他固定限速，按照总公司机务相关规章规定(铁总运[2015]214号《CRH系列动车组操作规则》)，列车始发作业列控按CTCS-2级发车，CTC控制股道发送“UUS码”，列车越过出站信号机前采取部分监控，运行速度不超过45 km/h，列车越过出站信号机后转为完全监控，限速80 km/h，待出清反向进站信号机后开始提速。部分客站受地形限制，站内有低于80 km/h的固定限速，按照《技规》等相关规定，出站信号开放后，如果发车进路有低于80 km/h的限速(道岔限速、曲线限速等固定限速)，CTC控制股道发送“UU码”，列车从启动后在越过反向出站信号机前限速45 km/h，待出清反向进站信号机后开始提速。因此，列车在发车过程中，站内走行速度太低，导致出站时间过长，从而影响连发追踪间隔时间。

1.2 列车发车进路长

部分大型客站在咽喉区设置了发车进路信号机，以实现列车发车进路的分段办理，但为防护列车运行安全，目前均为使用发车进路信号机，仍将发车进路包括总发车进路在内作为一整条发车进路处理。同时，设置发车进路信号机也延长了发车进路的长度。以北京南站为例，各股道出站信号机至区间第一架通过信号机距离在2 370～2 389 m，列车启动至出清-离去的走行时间约为4 min，影响了列车的发车追踪间隔时间。

1.3 CTC产生的延迟

CTC系统自动触发进路时，发车进路可提前5 min办理、接车进路可提前15个闭塞分区办理；CTC在办理自动触发进路时，一般的触发办理周期为30 s，当自动触发失败时，需30 s后再重新触发检查办理条件是否满足。当触发失败时，CTC系统提示办理失败提示，在实际作业中列车调度员频繁采取人工干预的作业方式，影响列车连发追踪间隔时间。

1.4 司机作业时间长

按照规定，司机在信号开放、具备发车条件后，需操作ATP、确认列车管压力、确认车门关闭、确认开车信号等，实际作业中一般需15～25 s左右。

1.5 交叉严重

部分大型客站咽喉区同时设置正线与动车出入段线，正线主要承担列车的到发作业，动车出入段线主要承担列车的回段和出段作业。由于列车到发、出入段等作业交错复杂，在安排正线到发作业与动车出入段作业的过程中会产生交叉作业，应合理安排作业，正确使用正线与动车出入段线，避免产生交叉作业。

由于车站固定设备无法改变，部分固定限速也无法取消，本文重点对设有发车进站信号机的大型客站进行研究，通过有效运用发车进路信号机提高列车的发车追踪间隔时间

2 利用发车进路信号机分段办理发车进路

2.1 发车进路分段办理原理

部分大型客站设置了出站信号机、进站信号机和进路信号机。按照高速铁路技术管理规程：车站进站信号机应设在距进站最外方道岔尖轨尖端(顺向为警冲标)不小于50 m的地点，根据需要可适当延长；车站正线和到发线出站信号机应设在每一发车线的警冲标内方(对向道岔为尖轨尖端外方)适当地点；进路信号机是用来指示列车从站内一个车场到另一个车场运行的信号机，进路信号机的设置可以提高列车在站内的运行速度，缩短列车占用进路的时间，提高运输效率。

在CTC进行自动排路时，运用发车进路信号机实现发车进路分段办理功能，将发车进路一次性办理分解为两段办理。即发车进路信号机防护进路空闲作为发车进路办理的条件，CTC可先办理出站信号机至发车进路信号机的进路，待一离去出清后再办理发车进路信号机至反向进站信号机的进路，以便压缩车站出发列车的连发追踪间隔时间。

运用发车进路信号机对列车发车进路的办理过程进行分解后，CTC的发车控制流程修改为：

1)前行列车出清反向进站信号机后，CTC向联锁下达办理出站信号机至发车进路信号机进路(近端进路)的命令；

2)CTC检查近端进路办理完成后，开放出站信号机，后行列车启动；

3)待前行列车出清一离去，CTC向联锁下达办理发车进路信号机至反向进站信号机进路(远端进路)的命令；

4)CTC检查远端进路办理完成后，开放发车进路信号机，后行列车越过发车进路信号机。

该过程与发车进路的一次性办理相比，可以节省为后行列车办理近端进路的时间和前行列车出清-离去的时间，从而实现改变发车进路长度、缩短连发追踪间隔时间的目标。发车进路分段办理流程如图1所示，列车的出站作业流程如图2所示。

图1 发车进路分段办理流程

图2 列车出站作业流程

通过运用发车进路信号机对列车的发车进路进行分解，实现发车进路的分段办理，从而压缩出发列车的连发追踪间隔时间，但也存在一定的风险，即当后行列车运行至发车进路信号机前方时，信号未开放(由于种种原因远端进路未办理完成)，后行列车需要在发车进路信号机前占用咽喉区停车，从而影响其他进路的办理。

2.2 发车进路分段办理条件

为保证后行列车的正常启动和完整接续，进行发车进路办理时必须满足后行列车不减速通过发车进路信号机。根据列车实际运行情况，列车在加速及匀速运行过程中会参照控车模式曲线运行，与目标停车点始终保持一段距离(安全防护距离和列车制动距离)，此处称之为限制距离，当目标停车点与发车进路信号机重合时，发车进路信号机以内限制距离处称为“安全点”，即当列车运行到“安全点”时，其目标停车点正好为发车进路信号机。因此，当列车运行至“安全点”时，发车进路信号机必须保证开放状态，否则列车开始减速制动，所以运用发车进路信号机实现进路分段办理的关键是保证列车在运行至“安全点”时办理好远端进路，开放发车进路信号机。

对发车过程进行分析，首先分别统计前行列车从出清反向进站信号机至为后行列车办理完远端进路的时间(记为时间段1)、从开始为后行列车办理近端进路至后行列车运行到“安全点”的时间(记为时间段2)，记从为后行列车办理完远端进路至后行列车运行到“安全点”的时间为安全运行时间(t安全)，其中：

安全运行时间(t安全)=时间段2-时间段1.

安全运行时间(t安全)越长，表示列车到达“安全点”之前越早开放远端进路，即运用发车进路信号机压缩列车连发追踪间隔时间越可靠，安全性越高；如果安全运行时间为负值，说明列车在运行到“安全点”时，远端进路并不能保持开放状态，此时列车需要进行制动，所以在分析连发追踪间隔时间时，首先需要对其可行性进行验证。如果时段2>时段1，说明列车在运行至“安全点”时，发车进路信号机保持开放状态，即说明利用发车进路信号机分段办理进路方案可行；如果时段2<时段1，说明列车在运行至“安全点”时发车进路信号机保持不能保持开放状态，该方案不可行。

3 发车进路分段办理效果分析

3.1 大型客站基本情况说明

某大型客站为尽头式车站，共设置12条到发线、6座站台，左端场咽喉区设置两条正线和两条动车出入段线，正线主要承担动车的到发作业，动车出入段线主要承担动车的回段和出段作业，车站左端咽喉区采用图号为专线4223A(60Kg18号)的单开道岔，该道岔侧向允许速度为75 km/h，车站布置如图3所示，站内各股道发车进路长度如表1所示。

图3 某大型客站咽喉区布置

基本进路始端信号机终端信号机进路总长度/m8X8SN25299X9SN252910股X10SN252811X11SN2527XIIXXIISN2526XIIIXXIIISN2523XIVXXIVSN2521XVXXVSN251816X16SN251717X7SN251718X18SN251419X19SN2516

3.2 现状大型客站发车追踪间隔时间分析

现状条件下，对该大型客站发车追踪间隔时间进行分析，出发列车按照CTCS-2列控系统发车，出站信号开放后，CTC控制发车股道开放“UU码”，CTCS-2模式发车限速45 km/h。XIII股道(正线)受曲线影响，列车车尾需越过曲线末端后开始提速；除XIII股道外，其他各股道的列车受曲线和道岔限速的影响，均需以45 km/h的速度运行至尾部越过反向进路信号机或反向进站信号机后提速。分析现状发车过程，根据380AL-14D-2T列车的牵引特性理论计算列车的出站时间，如表2所示。

分析表3，除正线外，其他各股道出站时间均较长，变化范围为140.38～235.17 s，平均出站时间为197.87 s。

除列车出站时间外，发车追踪间隔时间还包括为后行列车办理出发进路时间取35 s，信号接收延迟时间取6 s，司机动作时间取18 s，列车发车追踪间隔时间如表3所示。

表2 380AL-14D-2T列车现状各股道出站时间表

表3 380AL-14D-2T列车现状各股道发车追踪间隔时间表

分析表3，现状条件下各股道列车发车追踪间隔时间变化范围为199.38～394.17 s，平均发车追踪间隔时间为256.87 s。

3.3 利用发车进路信号机分段办理进路追踪间隔时间分析

受CTCS-2模式发车以及车站曲线的限制，正线列车越过出站信号机后需要保持一个车尾，12、XIII、XIV、15股道列车在车尾越过曲线末端之前均需保持曲线限速运行，因此，车站各股道列车的启动加速过程不尽相同。分析进路分段办理后发车过程，根据380AL-14D-2T列车的牵引特性理论计算列车的发车追踪间隔时间，如表4所示。

表4 380AL-14D-2T列车进路分段办理各股道发车追踪间隔时间表

分析表4，进路分段办理条件下，各股道列车发车追踪间隔时间变化范围为158.49～233.08 s，平均发车追踪间隔时间为204.95 s，部分股道可达到3 min的发车追踪间隔时间，较现状平均减少51.92 s。

3.4 利用发车进路信号机分段办理进路风险分析

对利用发车进路信号机分段办理发车进路进行分析，XIII股道正线列车启动后以45 km/h匀速运行，车尾越过出站信号机后加速到60 km/h，匀速运行至车尾越过曲线末端后加速运行至“安全点”，检验能否办理好远端进路，如果可以办理好远端进路，则继续加速，直至出清-离去，否则，开始减速。10、11、12、XIV、15股道列车启动后以45 km/h匀速运行至“安全点”，检验能否办理好远端进路，如果可以办理好远端进路，则匀速运行至车尾越过反向进路信号机后开始加速，直至出清-离去，否则，开始实施制动。8、9、16、17、18、19道启动后以45 km/h匀速运行至“安全点”，检验能否办理好远端进路，如果可以办理好远端进路，则匀速运行至车尾越过反向进站信号机后开始加速，直至出清-离去，否则，开始实施制动。根据380AL-14D-2T列车的牵引特性和制动特性对其安全性进行分析，如表5所示。

表5 发车进路分段办理安全性检查表

分析表5，各股道后行列车在到达“安全点”之前远端进路均能保持开放状态，且能有较长的一段安全运行时间，t安全的变化范围是33.55～44.08 s，安全性相对较高。

4 结 语

通过改变CTC系统自动办理进路的流程，缩短列车的发车进路长度，压缩列车连发追踪间隔时间。运用发车进路信号机将发车进路一次性办理分解为两段办理，即发车进路信号机防护进路空闲作为发车进路办理条件，CTC可先办理出站信号机至发车进路信号机的进路，待一离去出清后再办理发车进路信号机至反向进站信号机的进路，从而可以减少前行列车出清-离去的时间和为后行列车办理近端进路的时间，达到压缩出发列车的连发追踪间隔时间的效果，各股道列车连发追踪间隔时间可以缩短至2 min 21 s～3 min 54 s。

因此，通过发车进路分段办理的措施可压缩车站的发车追踪间隔时间，从而提高车站的作业效率。

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