LKJ2000线路所侧线数据编制方法研究及简化建议

王雪飞，王疆颖，赵俊峰，王琳

列车运行监控装置（LKJ）是以防止列车冒进信号、运行超速和辅助司机提高操纵能力为目的的列车速度控制系统。LKJ的核心技术包括：①在统一的技术平台上，适应各类线路设施条件和各种列车运用需求的完备控制模式技术；②以车载线路数据为基础，实现全面和高精度控制数据的技术；③能够及时有效应对线路设施设备、运输条件变化的设备可扩展技术结构［1-2］。

随着国内铁路网不断扩展，线路所的分歧道岔种类逐渐增多。李恒［3］对既有线增设线路所模式下的信号系统方案进行研究，提出通过插入区间分歧道岔引出新建铁路的疏解线；王友珍［4］对西宁枢纽新建西宁至成都铁路与相邻线路间不同类型线路所分歧道岔进行分析，指出对于不同线路疏解线道岔，线路所分歧道岔控制方式各不相同；刘淑敏［5］对何寨至窑村下行客车外包疏解线信号系统方案进行研究，阐述了西下行客车进路与大西联络线的动车组进路在临潼东存在相互交叉影响；晁甲相［6］探讨了关于多线交汇车站LKJ支线数据编制方法，提及部分关于线路分歧点相关的LKJ数据制作方法。以上文献虽研究了线路所在不同线路场景下的应用情况，讨论了LKJ多线交汇的相关线路分歧地点数据编制方法，但对于线路所分歧道岔在不同场景下，LKJ限速控制要求及数据制作方法未做深入研究。为此本文基于对不同线路所分歧道岔场景下LKJ2000道岔侧线数据制作方法及控制模式的分析，提出线路所道岔位置LKJ数据的简化编制方法。

1 线路分歧点的不同场景

1.1 单个分歧点线路所

图1为存在于普速铁路和高速铁路的线路所，列车的运行径路有如下几种。

1）列车经直向接车通过线路所，由A运行至B方向，此时线路所通过信号机的机车信号为L码（显示为绿灯），限速要求为不超过线路限速。

2）列车经侧向接车通过线路所，由A运行至C方向，此时线路所通过信号机的机车信号为UU码（显示为双半黄灯）或UUS码（显示为双半黄色闪光），线路限速要求为在道岔位置不超过道岔限速通过。

1.2 多个分歧点线路所

在联络线等线路复杂场景，如图2所示，存在一架信号机表示其后不同的2个方向，有2组道岔，此时产生的列车运行径路如下。

图2 2个分歧点线路所线路示意

1）列车经直向接车通过线路所，由A运行至B方向，此时线路所通过信号机的机车信号为L码，线路限速要求为不超过线路限速。

2）列车经侧向接车通过线路所：①由A运行至C方向，2#道岔为高速道岔，机车信号为UUS码，在2#道岔位置列车速度不能超过2#道岔限速；②由A运行至D方向，线路所通过信号机后同时存在2#高速和4#普速道岔，机车信号为UU码，在2#、4#道岔位置，列车速度分别不能超过2#、4#道岔限速。

1.3 侧线限速的其他要求

《铁路技术管理规程》（高速铁路部分）［7］第463条规定“遇机车信号机显示一个双半黄色闪光时，要求列车按限速（最高不超过45 km/h）越过接近的地面信号机”。因此，除上述场景的道岔限速外，在部分场景下还需满足在信号机位置提前进行侧向限速控制的要求。

归纳上述线路所通过信号机位置，侧线信号限速的控制目标为：①列车经线路所通过信号机后的道岔时，需要控制所有运行径路中道岔限速的低值，防止列车超速；②列车经线路所通过信号机，在部分场景如高铁线路侧向运行时，侧向限速应从信号机位置开始，控制到列车尾部越过最后一个道岔位置。

2 侧线控制的模式设计

2.1 控制方式

1）在进站（或进出站）信号机前，LKJ接收到的机车信号（UU、UUS）能明确表示侧线进站，LKJ自动启动侧线控制［8］。

2）UU码，LKJ除默认按缺省侧线股道信息数据（股道号为127）进行控制外，还可人工选择侧线股道号进行控制；当选择本车站基础数据中不存在的侧线股道号时，LKJ按照缺省侧线处理。UU码不允许人工选择高速股道号（股道号为126）。线路所通过信号机（信号机类型为“进出站”）后未制作侧线股道信息数据时，LKJ按照车站信息中填写的出岔限速实施控制。

3）UUS码，当站内存在高速侧线股道信息数据（股道号为126）时，LKJ按照高速股道信息数据进行控制，且不允许人工选择其他侧线。线路所通过信号机（信号机类型为“进出站”）后未制作侧线股道信息数据时，LKJ按照车站信息中填写的出岔限速和特殊语音131限速的低值，实施出岔限速控制。

2.2 控制区域

1）侧进侧出控制时，LKJ按照股道信息数据中填入的进岔距离计算进岔位置。从进岔位置开始实施股道限速控制，并控制到列车尾部越过进站信号机的次一架信号机后出岔位置。

2）侧进正出控制时，与侧进侧出控制相似，从进岔位置开始实施股道限速控制，并在列车尾部越过进岔位置后结束控制［9］。

3）LKJ调用车站信息数据进行侧线控制时，按照车站信息中填写的出岔限速，从信号机位置开始控制列车至尾部越过道岔（有131特殊语音数据时，按照131特殊语音数据修正后的车站信息数据控制）。

3 LKJ车载数据文件的制作

基于上述场景要求和当前控制模式，针对几种不同线路所分区数据的制作方式及控制效果，进行讨论和分析。

3.1 单个分歧点线路所

1）数据编制。假定如图1所示的单个分歧点线路所的道岔为高速道岔，限速80 km/h，位于信号机后80 m位置。根据《列车运行监控装置（LKJ）数据文件编制规范》［10］，在线路所通过信号机（进出站）后，编制缺省侧线股道信息数据（侧进正出，进岔距离80，出岔距离0，限速45 km/h）和高速侧线股道信息数据（侧进正出，进岔距离80，出岔距离0，限速80 km/h），制作后数据举例见图3。

图3 单个分歧点线路所数据编制示例

2）控制效果。列车进入线路所通过信号机分区后，机车信号为UUS码时，LKJ控制侧线限速的起点位于高速侧线股道信息数据填入的进岔位置，并控制列车尾部越过进岔位置后，限速提升到线路限速。机车信号为UU码时，限速起点及结束位置与UUS码时控制位置相同，常用限速为48 km/h。

3）控制达成情况。列车进入线路所通过信号机分区后，机车信号为UU码时，LKJ能够实现侧线限速的控制目标。但当机车信号为UUS时，如存在于高铁线路，则不能满足从信号机位置开始控制侧向限速的要求。

3.2 2个分歧点线路所

1）数据编制。假定如图2所示2个分歧点线路所线路中，2#道岔为高速道岔，限速80 km/h，位于信号机后80 m；4#道岔为普速道岔，限速45 km/h，位于信号机后150 m。在线路所通过信号机（进出站）后，按照普速道岔的位置和限速要求，编制LKJ的侧线股道信息数据用于实现对道岔限速的描述。由于2#高速道岔相比4#普速道岔更接近线路所通过信号机，此时，基于导向安全的控制原则，按照列车可能经过的最低限速设置道岔限速，需在编制侧线股道信息数据时，考虑4#道岔位置提前控制道岔限速。

另外，在图2所示场景中，当机车信号为UUS码时，列车由A运行至C方向仅通过2#高速道岔，可利用LKJ关于UUS信号时调用126高速股道信息，编制126股道信息数据。同时，根据数据编制规范“关于控制代号为131的特殊语音数据设置要求”，在线路所通过信号机数据区内编制131特殊语音数据，其越过距离按照2#道岔距线路所通过信号机的距离80 m设置，限速值按照2#道岔限速80 km/h设置。具体数据制作见图4。缺省侧线股道信息数据的侧向标志设置为侧进侧出，进岔距离设置为80 m，出岔距离设置为0 m（实际并不存在），道岔限速设置为45 km/h。126股道信息数据进岔距离设置为80 m，道岔限速设置为80 km/h，侧向标志设置为侧进正出控制。

2）控制效果。列车进入线路所通过信号机分区后，机车信号为UU码时，因列车经过2组道岔需要控制各个道岔的限速，因此LKJ比照站内侧向接车侧向发车的控制方式实施侧线控制。LKJ侧线限速控制起点位于侧线股道信息数据填入的进岔位置，结束点位于列车尾部越过次一架信号机后一个车长位置。侧线限速结束后，LKJ限速提升到线路限速。

3）控制达成情况。机车信号为UU码时，LKJ能够实现侧线限速的安全控制目标，但侧线控制范围较实际需要范围大。当分区距离较大（如半自动闭塞情况）时，对列车运输效率影响较大。如该场景位于高速铁路，且在线路所通过信号机分区内LKJ接收信号为UUS码时，LKJ的控制限速起点为道岔的岔尖位置，同样不能满足从信号机位置开始控制侧向限速的要求。

考虑限速目标的实现要求及当前软件控制方式，针对上述数据场景，可利用既有模式中车站信息数据的控制原理，实现线路所侧线控制。下面以单分歧点线路所场景为例，进行数据制作及控制说明。

3.3 数据制作简化方法

1）数据编制。在线路所通过信号机（进出站）分区设置131特殊语音数据，按照高速道岔限速，131特殊语音数据的越过距离可根据需要，既可按车站信息的出岔距离设置，也可按照发车进路最外方高速道岔的信号机越过距离设置。在车站信息中，出岔限速按线路所通过信号机后，列车所有可能经过道岔的过岔速度最低值或规定值设置，出岔距离按线路所通过信号机后列车径路上最外方道岔（普速道岔、高速道岔）设置。数据举例见图5，按单个分歧点线路所的站场场景，假定其道岔为高速道岔，限速80 km/h，位于信号机后80 m位置。

图5 LKJ基础数据简化编制示例

2）控制效果。列车进入线路所通过信号机分区后，机车信号为UU码时，LKJ控制侧线限速起点位于线路所通过信号机，并控制列车尾部越过车站信息出岔位置后，限速提升到线路限速。机车信号为UUS码时，限速起点及结束位置与UU码时控制位置相同，限速按照131特殊语音数据，实现高速道岔的限速控制要求，道岔接车控制示意见图6。

图6 道岔接车控制图示

3）控制达成情况。根据简化后数据测试情况，机车信号为UU/UUS码时，LKJ均能够实现侧线限速的控制目标。同时机车信号为UUS码时，对于多分歧点的场景，按该方式编制数据后，可以防护列车以不超过线路所通过信号机至最后一组道岔间所有道岔限速的低值，实现列车的安全控制。

4 侧线控制对列车运输效率的影响分析

通过对上述不同的数据制作及功能测试，按照控制结果分析如下。

1）对于单个分歧点线路所，LKJ按照简化方式制作数据后，LKJ限速控制以线路所通过信号机为限速目标点；按既有方式制作数据后，LKJ限速控制是以线路所通过信号机后的道岔位置作为限速目标点。2种方式下减速曲线所覆盖的控制区域虽然相同，但限速范围存在差异。简化方式编制数据实现的道岔限速控制范围大，将多出如图7所示A点到B点区域，即从信号机位置到道岔位置的限速区。

图7 单个分歧点高速道岔接车控制示意

结合实际情况，当列车在普速线路运行时，简化方式会控制从A点到B点的限速，而A、B间的距离通常较短，基本不对运输效率造成影响［11-12］。当列车在高速线路运行时，简化方式能够满足从信号机位置进行侧向限速的要求，也不影响列车运输效率。

2）对于多个分歧点线路所，LKJ按照简化方式制作数据后，LKJ限速控制以线路所通过信号机为限速目标点，以最后一组道岔后一个列车长度的位置作为限速结束点控制；而按既有方式制作数据，LKJ限速控制以线路所通过信号机后的道岔位置作为限速目标点，以线路所通过信号机后的次一架信号机后一个列车长度的位置作为结束点。2种方式同样存在限速范围差异。简化方式编制数据实现的道岔限速控制范围比既有数据编制控制的范围小。见图8，简化方式限速范围为A点到C点；既有方式限速范围为B点到D点，存在从C点到D点的多控范围。

图8 多个分歧点高速道岔接车控制示意

结合实际列车运行，当列车在普速线路和高速线路限速运行时，简化方式均有效率优势，能够消除从C点到D点的限速对效率的影响。

5 结束语

线路分歧点的侧线控制涉及列车的行车安全，简化统一的数据制作方式能够在简化数据编制的同时，实现线路所侧线限速控制要求，确保LKJ持续稳定地提供行车安全保障。