阜阳北站编组场超速连挂问题的研究

刘运坤 中国铁路上海局集团有限公司阜阳北站

阜阳北站编组场超速连挂问题严重干扰车站运输秩序，存在严重安全隐患，造成列检和货检扣车倒装现象比较突出，运营成本增加。因此，必须彻底整治阜阳北站设备存在的安全隐患，将编组场内因超速连挂降低到最低限度，杜绝因超速造成脱线事故及列检、货检扣车倒装现象，夯实安全管理基础，提高阜阳北站的解编能力，稳定阜阳铁路枢纽的运输生产秩序。

1 阜阳北站编组场连挂速度现状

阜阳北站驼峰编组场溜放车辆超速连挂现象比较严重，造成车辆和货物装载加固损坏，也易造成调车脱轨事故。车辆损坏或装载加固出现问题，一旦编入列车影响列车运行安全，引发列车事故。车站11月22日对编组场车辆连挂速度进行了现场写实，在对编组场部分股道总共116钩的连挂速度测试中，连挂速度超过5 km/h的钩数达到了91钩，占78.4%，最高连挂速度达11.7 km/h，见表1。

表1 编组场连挂速度分布表

2 连挂速度高的危害性

2.1 发生调车脱轨事故

去年以来发生两起脱轨事故，通过事后分析，该股道连挂速度高，连挂过程中造成“对钩”，产生横向力后车辆脱轨。

2.2 发生调车冲撞，车辆损坏

今年以来编组场超速连挂造车车辆损坏18起，其中调车组检查车辆发现10起，列检检查车辆发现7起。后从板铆钉折断发生12起，端墙破损的2起，明显看出是由于车辆受到冲击造成损害。

2.3 造成装载加固损坏

今年以来编组场超速连挂造车装载加固损坏48起，有些车辆丁字铁被拉断。其中调车组检查车辆发现13起，商检检查车辆发现35起。

2.4 产生对钩次数增加，影响运输效率

车站采取单面提钩方式，主要提车组后钩，车辆三部位出口后与停留车连挂，由于连挂速度高钩舍关闭，无法与后组车连挂，形成“对钩”。

3 原因分析

编组场连挂速度应控制在安全范围内，而阜阳北站编组场安全连挂率仅为23.3%。安全连挂率是由系统控制、调车线纵断面与减速顶综合保障的，应长期保持其纵断面与减速顶的维护与系统最后设定的参数一致（新开通的站场该参数通常来自竣工资料），并提请定期复测，若确有变化，应收集资料，并提供给系统供应商在软件中及时更新站场数据。

对于目的调速，系统能根据计划中的勾车重量或测重信息、股道纵断面与布顶参数、调车线停留车空线长度及作业员根据当时风向、风速、温度等条件给定的综合出口速度修正量，自动给出每一勾车的减速器出口速度，在勾车进入减速器时，系统将按此速度控制减速器。

3.1 系统控制

三部位系统控制速度是根据既有设备情况下，根据设计资料进行计算，主要因素为车组重量和空闲长度。

3.1.1 车组重量

2) 搅拌头偏置铝侧1 mm时，焊缝断口存在呈周期性排列的“片层饼”状结构，相邻的间隔大约为1 mm。搅拌头偏向镁板1 mm时，焊缝存在大量孔洞和丝状拉拔结构。

系统根据测重进行判定车组重量，分为四个等级即：K（小于 28 t）、H（28 t）至 40 t）、Z（48 t至 58 t）、X（大于 58 t），根据现场观察每个等级速度差在2 km/h左右，同一车组测重出现误差，造成等级出现差错，速度相差2 km/h左右，但能量差距在50%以上。例如去年“11.9”事故中驼峰解体39011次24＾14辆，系统测重为57 t，而车组平均实际重量为66.3 t。

3.1.2 空闲长度

根据轨道电路的长度测定。对于对X型车空闲长度在400 m以内，三部位出口速度基本呈线性关系（利用线性回归法对X型车进行分析V=3.818+0.010 3S,相关系数R=0.9567，接近于1），空闲长度大于400 m时，系统给定三部位出口速度为最大值8 km/h。对于对K型车空闲长度在600 m以内，三部位出口速度基本呈线性关系(利用线性回归法对X型车进行分析V=4.06+0.02S,相关系数R=0.9489，接近于1），空闲长度大于600 m时，系统给定三部位出口速度为最大值15.7 km/h，从驼峰运营情况看，空闲长度误差不大，对三部位出口速度影响不大。

3.2 调车线纵断面

编组场内的打靶区和连挂区是影响车辆连挂速度的主要区域。由于打靶区不设调速设备，其坡度和坡长的设计合理与否直接影响车辆进入连挂区的溜放速度。连挂区对车辆速度影响有两方面：一是线路纵断面，二是减速顶的数量以及其与连挂区纵断面是否匹配。如果连挂区纵断面变得前缓后陡，则前部的减速顶数量比实际需要的偏多，不起作用，而后部减速顶数量不足而超速；如果纵断面变得前陡后缓，则车辆在前部逐渐超速，到后部逐渐减速，但是后部可能已经被车辆占用，此时就有可能超速连挂。

纵断面调速部分主要是打靶区和连挂区，设计时综合考虑安全连挂速度（不超过5 km/h）和布顶方案。打靶区确保易行车不加速，连挂区保证难行车不停车。目前线路纵断面变化较大。阜阳北站编组场于1997年开通使用，20年来，线路一直没有经过大修和整治，编组场线路曾发生过严重的翻浆冒泥等病害。另外，部分股道路基下沉非常严重，和设计路基高度相比下沉明显。从现场观察情况看，个别股道纵断面变化较大，与相邻股道比较下沉严重。因此车辆在连挂区走行速度较高。

3.3 减速顶

减速顶是由车站负责安装、维修、保养。根据《减速顶安装、运用、维修》（中华人民共和国铁路行业标准TB/T2664-2009），对减速顶安装有特殊要求。

安装条件：应加强对安装减速顶线路的维护和保养。保持其纵断面、轨距和水平允许偏差等线路状况符合站场设计和调速系统设计的要求，如发生变化，应及时恢复。（对线路要求，线路纵断面应符合设计要求，钢轨垂直磨耗不大于8 mm；线路水平方面安装顶的一侧应比另一侧水平低5 mm～8 mm；应设置防爬设备，每12.5m的钢轨，顶群区段正向不少于3对，反向不少于1对。轨距为1 435+2～4 mm）。车站很少主动与工务部门联系布顶区段线路质量状况。

做功情况：对于减速顶做功情况未有实用、有效的检测设备，只能通过日常观察，脚踩等传统方法。目前阜阳北站正在使用减速顶的性能存在不足，不能达到预期的制动效果。可能存在临界速度偏高的问题，超过安全连挂速度。

3.4 重载车辆

大轴重新型车辆的大量投入使用，极大增加了编组场车辆溜放速度的控制难度，同时对编组场的平纵断面设计、减速顶布顶方案等都提出了更高的要求。目前轴重在23 t及以上的新型车辆占到驼峰解体车辆总数的50%左右，原有的纵断面设计、减速顶布顶方案不能适应新型车辆大量投入运营的要求。按照目前的设计方案，取重车基本阻力0.937（ω=0.92+0.0048v+0.00125v2），减速顶制动功为 750 J，经过计算重量为80 t的车辆，三部位出口速度为8 km/h的情况下，在连挂区第二变坡点速度达到6 km/h；重量为93 t的车辆，在连挂区第二变坡点速度达到7 km/h以上；若三部位出口速度降为6 km/h，80 t的车辆可以控制在安全连挂速度内，93 t的车辆可以控制在6 km/h以下。

4 对策措施

4.1 加强编组场线路整治

由工务部门对驼峰峰高、各区段坡度、编组场线路坡度进行全面测量，并按照《铁路驼峰及编组场设计规范》（TB10062-99）的标准要求，对驼峰峰高、各区段坡度、编组场线路坡度进行全面整治。重点对编组场三部位出口至出顶150 m的线路坡度按设计规范标准要求进行彻底整治，并对编组场的线路基础进行整治，增强线路强度。

4.2 强化测量设备维护

电务部门加强设备监控，定期分析，确保测长、测速、测重设备稳定，减少误差，消除错误。

4.3 增加重量等级

通过增减重量等级，降低超重车三部位出口速度。目前设备分为四个重量等级，58 t以上均为一个等级，这个等级范围明显过大，23 t轴重的车辆达到90 t以上，不能适应目前新型重载车辆需要，通过降低驼峰三部位出口给定速度，达到降低编组场连挂速度的目的。

4.4 强化减速顶日常管理

进一步强化、规范、落实减速顶设备的专业化、集中化管理，逐步规范、完善设备管理工作，使运输自管设备管理纳入集中化、规范化、程序化运作轨道，保证在用顶的运用状态安全、良好，确保运输生产安全。研究增加编组场布顶数量。结合当前各种新型重轴车辆的投入使用，建议路局协调调速中心对编组场既有减速顶布顶数量重新进行设计，按比例增加一定数量的减速顶，通过增加减速顶布顶数量达到提高制动能力的目的。

4.5 重新优化设计方案

为了适应新型车辆的溜放安全，必要时可依据23 t新型车的易行车和难行车进行整体重新设计更新，尤其是在调整编组场纵断面达到设计标准之后，重新选择合理的布顶模式对进行编组场减速顶设计。

5 结论

编组超速连挂的原因是多方面的，既有硬件设施的问题，也有控制软件的问题；既有养护维修的问题，也有管理制度的问题。解决这些问题需要各系统协调动作，密切配合，建立信息反馈制度，尽量提高安全连挂率，努力做到“超速不撞车、撞车不脱线”，最大限度的将超速带来的安全隐患降低到最小限度，避免或减少对车站运输安全的影响。