客货共线铁路联络线道岔控制方式分析

王友珍

(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043)

1 概述

近年来，随着我国铁路网的不断发展与完善，客运专线、客货共线铁路等不同类型线路间的跨线列车作业逐渐增多，运输组织模式更加灵活多样。相应出现了不同运输需求、不同用途的多种类型线路所分歧道岔，与之配套的安全适用、经济合理的线路所分歧道岔控制方案值得研究。以西宁铁路枢纽为背景，在分析枢纽运输组织需求、跨线作业方式、车流方向及分歧道岔位置等因素的基础上，从方案的合理性、技术的安全性出发，研究提出客货共线铁路与客运专线或普速铁路间不同类型联络线上线路所分歧道岔控制方式。

2 西宁枢纽新建线路所设置

2.1 线路所布局

如图1所示，新建西宁至成都铁路自兰新客专海东西站东端咽喉引出，跨越兰新客专向南折至沈家村站；海东西站西咽喉向北引出兰新客专联络线至新建曹家堡机场站；同时海东西站东段引出客车联络线至曹家堡机场站；海东西与曹家堡站之间设单线货车联络线，在兰青线和西宁至成都线上分别设线路所1处[1]。

西宁至成都铁路是设计速度200 km/h(预留250 km/h，CTCS-2模式运营)的客货共线铁路，以客运为主，有部分轻货；兰新高铁为设计速度250 km/h(预留350 km/h，CTCS-2模式运营)的客运专线；兰青线为普速铁路，设计速度160 km/h。距曹家堡站4.5 km的位置设货车联络线分歧道岔1/3号，形成曹家堡线路所；距海东西站4.8 km处设分歧道岔2/4号，形成了海东西线路所。

图1 西宁至成都客货共线、兰新客运专线、兰青线联络线示意

2.2 列控系统设置

海东西、曹家堡线路所分歧道岔是疏解客货共线上的客车和货车的道岔，下面分析列控中心及级间转换点的设置。

新建西宁至成都铁路客车终点站为西宁站高速场，海东西车站为既有兰新客专上的车站，西宁站高速场与海东西之间为CTCS-2级列控系统。西宁至成都铁路新设CTCS-2级列控系统经海东西线路所连通至海东西站。既有曹家堡站为地区货运站，是西宁至成都铁路货运终点站，为CTCS-0级车站，没有列控中心[1-4]。本次新建西宁至成都线动车组列车通过海东西线路所直达海东西站，动车组不下线至曹家堡站；货车经联络线至曹家堡车站。按邻近车站集中控制或区域联锁控制2/4号分歧道岔，需在2/4号处设置远程LEU，通过专用冗余光纤通道由车站列控中心集中控制；按独立线路所的方式控制分歧道岔，海东西线路所至曹家堡线路所区间没有动车组列车运行，不涉及CTCS-2/CTCS-0级列控系统的转换[2]，仅在海东西线路所设计列控中心和应答器，曹家堡车站及线路所不设列控中心。

3 线路所分歧道岔控制方式

对于不同线路疏解线道岔，运输组织方式不同、车流方向及各条线路的侧重点不同，线路所分歧道岔控制方式各不相同。现以西宁枢纽内海东西线路所、曹家堡线路所为例，探讨常见的几种线路所分歧道岔控制方式。

3.1 方式一：邻近车站控制

将线路所道岔作为相邻车站远端道岔，纳入车站集中控制。当线路所与最近的车站距离满足信号设备控制要求时，把线路所和最近的车站联锁作为一个整体，采用一套联锁设备控制，统一纳入车站信号楼内控制。曹家堡线路所距离曹家堡车站4.5 km，1号、3号道岔为60 kg/m、18号道岔，转辙设备按照5台S700K型交流电动转辙机设置，线路所道岔转辙机控制电缆实际距离约为4.8 km。按照S700K型交流电动转辙机的单芯最大有效控制距离2.3 km计算，室内控制至转辙机的每线控制电缆芯线需3芯并联，这样每台转辙机控制电缆芯线数为15芯，1/3号道岔共10台转辙机控制电缆芯线数达到150芯[5-8]。同理，海东西线路所距离沈家村站为4.8 km，2/4号道岔需要150芯控制电缆；且海东西线路所为西宁至成都客货共线铁路区段内分歧道岔，按照CTCS-2级标准设计，室外设有源应答器，且应答器电缆长度超过2.5 km，按照应答器技术条件，需设置1套室外LEU[2-4]，采用光缆直连扩展口连接室内列控中心。远程LEU通信控制接口如图2所示。

图2 远程LEU通信控制接口

3.2 方式二：区域联锁控制

区域计算机联锁系统的联锁逻辑处理功能集中在中心站完成，线路所仅设置远程智能电子终端和执行单元[9]。区域计算机联锁系统的核心设备包括联锁主机、电子终端和安全信息传输局域网，如图3所示。曹家堡线路所、海东西线路所采用区域联锁方式，分别由就近的曹家堡车站、海东西车站计算机联锁集中控制，车站与线路所之间安全信息传输通道采用独立光纤并形成闭合回路。在主控车站设区域计算机联锁系统联锁主机设备，负责完成车站及线路所的信号联锁逻辑功能，联锁指令和采驱信息通过独立光纤通道传输至线路所，线路所接收和执行联锁主机的命令，通过采集驱动执行单元及继电电路，控制相应的道岔及信号机，并将状态信息返回给车站区域联锁主机[9-10]。尽管线路所采用由相邻车站控制集中方式，但车站与线路所之间行车作业仍按闭塞方式办理，车站、线路所的进路排列仍维持各自单独办理的方式。

图3 区域联锁系统构成示意

3.3 方式三：独立联锁控制

线路所及车站分别采用独立计算机联锁控制方式，曹家堡线路所按照兰青线普速铁路标准设计，海东西线路所按照西宁至成都客货共线铁路CTCS-2级标准设置。

当调度集中设备故障、发生危及行车安全的情况或设备天窗维修、施工需要时，可脱离集中控制转为非常站控模式，运输组织方式灵活，最大限度减小设备故障对运输的影响范围。海东西线路所正线出岔线路距离相邻车站有4.5 km左右，地处山区条件艰苦，运输部门为减少现场行车人员配置，要求在相邻车站集中控制线路所道岔。因此，考虑海东西线路所按照独立联锁、远程集中控显的方式设置。原有的独立计算机联锁方式不变，仅增加通道、远程控显终端及配套设备，在海东西站新增1套控显设备，海东西线路所进路的办理正常情况下由调度中心完成，当需要站控模式时交由设置在海东西站的海东西线路所联锁操作台办理，远程控显设备或通道故障时，通过登记切换至线路所本地联锁操作台办理。两个联锁操作台的进路办理，分别设置权限交接按钮及表示。

曹家堡线路所位于西宁市区，生活便利，按照独立线路所设置相关设备及人员，不需要在其相邻站设置远程控显设备，以简化控制方式，节约投资。

4 线路所分歧道岔控制方式比较分析

线路所主要有以上3种控制方式，各有优缺点。现以海东西线路所、曹家堡线路所为例，根据项目特点从技术安全、方案合理、工程投资等方面出发，并考虑旅客列车的正晚点、故障时绕行距离及舒适程度等社会因素，对两个线路所的不同控制方式进行深入研究、详细分析，通过优缺点比较对照，选择出适合该项目的最佳控制方式。

4.1 邻近车站控制方式分析

采用方式一，即曹家堡线路所纳入曹家堡站内控制，海东西线路所纳入海东西站控制，优点是可以减少两套线路所联锁设备，节约信号工程投资；且线路所不需要新建信号楼，不需设置房建、电力、通信等专业的配套设施，人员集中于车站，节省劳力便于维修管理。缺点是曹家堡线路所1/3号道岔作为西宁至成都铁路与既有兰青线的联络线道岔，曹家堡车站成为与CTCS-2铁路衔接的CTCS-0级车站，需在其机房增设一套列控中心[2-3]；同时西宁至成都铁路与既有兰青线分属不同的调度台，增加了两台之间的信息交换，普速车站与本线客货共线200 km/h车站界面划分不清晰，高速普速分界不明确，调度区划分及列控范围边界模糊，对行车组织和运营维护带来不便[11]。另外，曹家堡线路所距离曹家堡站4.5 km，海东西线路所距离海东西站4.8 km，电缆长度均超过2 500 m，需在室外有源应答器附近加两套电子编码器(LEU)，由车站列控中心集中控制，增加了室外轨旁设备，给维修维护带来极大的不便；同时道岔、轨道电路电缆加芯多，不利于信息传输，由于电缆过长，导致压降不稳[11]，不利于设备稳定可靠运行。因此不推荐采用方式一。

4.2 区域联锁方式分析

采用区域联锁方式，联锁逻辑和操纵控制都是集中设置于车站，行车人员集中，节省劳力，但由于线路所的计算机联锁设备纳入车站联锁控显和CTC终端集中管控，由主控车站的车站值班员负责办理线路所与相邻车站的闭塞手续及接发列车作业[12-13]。若分屏设置，作业操控需在车站和线路所两个显示屏进行，操作方式较为复杂，给车站值班员带来较大的工作压力[14]。另外，由于区域控制和单独控制线路所方式在设备配备、行车组织、非正常作业等方面存在较大差异，给运输作业的安全组织也带来一些问题。

对于区域计算机联锁系统，在工程过渡、站场改造或通信故障时，需要在主控车站调试联锁逻辑，被控车站改造电子终端及执行单元。由于联锁逻辑和操纵控制都是集中设置，若主控车站设备出现故障，将会影响整个区域系统设备的正常工作。曹家堡车站站改或者故障时，将影响曹家堡线路货车下线，进而影响西宁至成都整个铁路的正常运行，增加了故障影响范围。西宁至成都铁路是以客运为主的时速200 km客货共线铁路，在保证行车安全的前提下，最大限度地提高列车运行正点率[12]。因此，区域计算机联锁控制方式，对于海东西线路所、曹家堡线路所不太适合。

4.3 独立联锁方式分析

线路所新建信号楼，采用独立计算机联锁方式控制，线路所道岔按多机分线、分动控制方式单独控制每台转辙机。该方式的缺点是线路所需设置两套联锁设备、人员设置分散[14]。但海东西线路所采用独立联锁、远程集中控显方式解决了人员分散设置的弊端。曹家堡线路所位于市区，人员设置不受地理环境条件制约[15]。在曹家堡线路所未建成时，不影响既有曹家堡站的运营；在后期站线改扩建及故障时，互不影响，控制模式灵活，操作界面清晰。

曹家堡线路所按照兰青线标准(CTCS-0级)设置独立联锁系统，海东西线路所按客货共线标准(CTCS-2级)设置独立联锁系统，在海东西线路所通过信号机外方接近区段设置CTCS-2/CTCS-0级间转换，曹家堡站及其线路所不再设置列控中心、应答器、LEU等列控系统设备，节约了投资，列控系统设计更加优化、简洁，普速线与客运线调度台划分清晰，高速、普速分界明确。

综合以上分析，海东西线路所采用独立联锁、远程集中控显方式，而曹家堡线路所采用独立联锁方式.

5 结语

对于客运专线及客货共线铁路线路所分歧道岔，其控制方式的分析研究，不仅要考虑线路所疏解线列车密度、区间线路数量及接发列车作业等技术因素，同时还要考虑线路所的设备配置、运输模式、人员岗位等各项社会因素，只有在初期设计中经过多种方式比选，提出适宜合理的控制方案，后期开通运营时才能保证线路所行车安全，提高线路所运输组织效率。

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