张昌平,周章海
(1.浙江众合科技股份有限公司,杭州 310051;2.浙江省轨道交通建设与管理协会,杭州 310014)
对于一个道岔数量较多的站场,信号平面图设计时,不同的人会有不同的设计方案。如信号机设置地点及数量、轨道电路的划分范围、道岔定位及单双动的设计方案等可能都不尽相同。虽然都能符合设计规范和相关标准,但对信号系统的功能影响也有差异之分,要勤于去粗取精,使信号系统更加安全可靠。
设计信号平面图时不但要注意规避影响质量、安全、投资等风险因素,还要善于发现和利用站场已具有进路隔开功能的安全设施,特别注意识别两条线路间距离较远或非平行线路的渡线道岔,尽量优选为双动道岔,使其具有进路隔开功能,来防止列车或机车车辆进入其他列车或机车车辆进入的线路,以免造成冲突事故。
道岔定位是道岔平时所处的位置,道岔的物理状态有直向开通与侧向开通。道岔定位与反位用来反映道岔两种状态的不同位置,信号平面图中道岔所表示的都是定位位置,一般对应道岔直向。
在实际应用和设计中还有很多道岔定位不开通直向,如《铁路技术管理规程》和设计规范明确的道岔位置为定位,可能开通直向、也可能开通侧向;道岔结构不对称布置带来的单渡线道岔或交叉渡线道岔,一端定位开通直向,另一端定位开通侧向。《铁路信号图形符号》(TB/T 1122-1992) 给出单开道岔直向开通和侧向开通两种状态的绘制标准。设计人员绘制时要按标准图例能正确反映出道岔定位开通直向或开通侧向的关系,以便易于正确识图。某段场局部信号平面图单动道岔设计方案如图1所示。
图1 某段场单动道岔设计方案Fig.1 Design scheme of single-acting turnout of a depot
单动道岔就是一组单开道岔,双动道岔一般是由平行线路渡线两端的两组单开道岔组合而成,也称为渡线道岔。渡线道岔是用以连接两条线路铁轨的一种道岔,使行驶于某路线的列车可以换轨至另外一条路线。其特点是发布一个命令,要么同定位,要么同反位,既可节省设备和电缆,还具有隔开进路安全防护功能。
图1中10#与52#两个背向道岔,道岔图形符号都显示为道岔定位开通直向,即10#道岔定位开通D10G线方向、52#道岔定位开通D10G线,由于没有考虑到双动道岔方案,顺其自然设计成单动道岔。联锁表设计时,也是按单动道岔编制,并没有考虑防护道岔。当建立经10#道岔反位(开通侧向)的列车接发车进路时,52#道岔不受控可以保持在定位,不能把D10G线与其列车接发车进路隔开,缺失了隔开进路防止列车车辆由其他线路进入本进路的安全防护功能。一旦停留在D10G线的车辆溜逸,就会对接发车的列车产生冲撞的安全威胁。
单动道岔并不是不能实现隔开进路功能。同样办理图1经10#道岔反位的列车接发车进路时,如编制联锁表时增加防护道岔,把52#道岔防护在反位开通材料线,即“带、查、锁”,这样经10#道岔反位的列车接发车进路与D10G线就具有了隔开进路的安全防护功能,能防止列车车辆由其他线路进入本进路。
防护道岔是为了进路安全考虑采用的保护措施,当然也可以考虑办理经52#道岔反位的调车进路时,把10#道岔防护在反位,10#与52#道岔互为防护道岔,实际上联锁逻辑等同于双动道岔联锁关系。
双动道岔设计方案如图2所示,如果考虑D10G线与列车接发车进路具有隔开功能,就把10#、52#道岔设计成双动道岔,把10#和52#道岔图形符号都按定位开通侧向绘制。在设计联锁表时顺其自然按双动道岔编制,当建立经10#道岔定位(开通侧向)的列车接发车进路时,52#道岔同时也被锁闭在定位(开通侧向)开通材料线,把D10G线与其列车接发车进路隔开,具有了防冲撞功能。
图2 某段场双动道岔设计方案Fig.2 Design scheme of double-acting turnout of a depot
车辆段试车线是段场内对车辆进行动态性能试验的线路。由于受地形地物的限制,试车线渡线道岔一般都较长,有的车辆段试车线在渡线上不设置调车信号机和无岔区段,有的在渡线上设置调车信号机和无岔区段,试车线渡线道岔设计方案也有所不同。
地铁正常运营列车出入车辆段均按列车方式办理,非正常运营列车、工程车、调机以及检修车等均按调车方式办理。针对车辆段场内调车作业较少的情况,虽然段场内道岔较多,但设置在岔区的调车信号机并不多。
如图3所示,某车辆段试车线渡线道岔,1#与26#两道岔间距为185 m,两道岔渡线间只设一对渡线绝缘把两组道岔划分为不同的轨道区段,也就是1#与26#道岔按双动道岔设计。双动道岔设计不但设备少,满足车列转线到试车线,还具有试车进路与段内调车进路的隔开功能,增加了安全可靠性。
如图4所示,另一车辆段试车线渡线道岔,45#与47#两道岔间距为171 m,两道岔渡线间设有调车信号机和无岔区段,也就是45#与47#道岔不能按双动道岔设计,只能按单动道岔设计。与双动道岔设计相比设备较多,在试车线试车时段内仍可向无岔区段办理调车作业,不具有试车进路与段内调车进路的隔开功能,一旦调车作业冒进信号或停留在无岔区段的车辆溜逸,都会对试车线试车产生潜在的安全威胁。
图4 车辆段试车线渡线道岔单动设计方案Fig.4 Design scheme of single-acting turnout on testing line crossover of a car depot
文件《关于实施编组站区段站调车进路与正线隔离改造有关问题的通知》(铁运函[2009]985号),要求调车进路(到发线调车进路除外)与站内正线、外包线接发旅客列车进路的衔接处所实施隔离改造,从根本上消除编组站、区段站调车作业对站内正线、外包线通过的旅客列车的安全威胁,隔离改造方案首选就是单动改双动。图3中1/26#道岔双动设计方案就规避了铁运函[2009]985文件所提问题,虽然这个文件是针对国铁的特定线路,但对地铁同样有借鉴作用或比照此文件执行也不乏是一种解除安全威胁的有效措施。
国铁的设计理念是列车接发车进路要对牵出线、货物线、工务线、接触网线、专用线、段管线等诸如此类线路,如果有车列溜逸侧冲危险的,都要物理隔开,能采用安全线隔开为最佳,不能就以防护道岔平行进路隔开,从源头上消除潜在的不安全因素。
案例1:1993年10月19日,某机务段因乘务员违章作业,致使多台重联机车,挤坏道岔进入某站与等待入库的83次客车相撞,构成调车冲突重大事故。
案例2:1996年 12月27日,因调车员违章作业,导致某水泥厂专用线车辆溜逸撞安全线土挡脱轨,并侵入正线与某次货物列车发生冲突,构成行车重大事故。
案例1如果在段管线出库处所设有隔开道岔就可防止重联机车进入到站内;案例2如果没有隔开道岔,溜逸车辆将会进入区间与正在运行的列车正面相撞,可能出现更大的事故损失。
以上事故案例给出的启示,两事故发生的前提都是人员违章作业,说明在执行规章上还很难杜绝百密一疏的现象。行车事故的发生往往带有偶然性和突发性,只要有利于对事故防控的条件就应积极的利用,用设备保证安全才具有可靠性,既治标又治本。因此,具有隔开功能的道岔在信号设计及确定联锁关系时,尽量考虑其隔开功能。
对联锁系统不具有进路隔开功能的道岔,可在《车站行车工作细则》中增加安全限制条件。如图1场景把52#道岔常态人工单独锁闭在反位,保证D10G线与所有的列车接发车进路隔开;图4场景试车线试车时,无岔区段不准停留车辆或向无岔区段调车,且47#道岔人工单独锁闭在定位,使试车线与段内其他调车进路隔开。
综上所述,信号道岔设计要注意识别那些非常规渡线道岔和防护道岔,使站场已具有隔开条件的安全设施起到安全防护作用。如何规避设计中潜在安全威胁是不容忽视的问题,经验告诉我们,行车事故的发生往往受多因素影响,只要存在安全威胁,就要积极的进行防范,切不可置之不理。