高速鐵路信號機延續(xù)進路設(shè)置的探討

目前，我國鐵路上只有在線路入口的信號機外罩上超過6的坡道上設(shè)置可延續(xù)的通行路，以防止列車通過車站信號機后發(fā)生側(cè)面碰撞和事故。隨著我國高速鐵路大面積的建設(shè)及運營,相關(guān)配套的建設(shè)及運營的技術(shù)規(guī)范依然沿用既有線的技術(shù)規(guī)范。由于兩者差異性比較大,此種沿用方式飽受質(zhì)疑,也帶來很多相關(guān)的問題。延續(xù)進路的設(shè)置不僅會降低車站的通過能力,而且會引起車站建設(shè)投資的增加。本文針對高速鐵路繼續(xù)沿用既有鐵路技術(shù)規(guī)范的規(guī)定,車站設(shè)置接車進路的延續(xù)進路后對到達能力影響進行進行分析。1繼續(xù)輸入的原因和基礎(chǔ)1.1上延續(xù)進路與接車進路在進站信號機外制動距離內(nèi)為超過6‰的下坡道(換算下坡道)的車站,為了防止列車因制動不當(dāng)而沖出接車線的意外情況,有必要將接車進路加以延長,這延長的部分就叫延續(xù)進路。在光帶顯示上延續(xù)進路緊接接車進路的末端,和接車進路組成一條連續(xù)的光帶。延續(xù)進路的實質(zhì)是在接車進路以外設(shè)計保護區(qū)段,作為接車進路的延續(xù)進路。對于同一條接車進路可以有多條延續(xù)進路,如以安全線、牽出線車擋等均可為延續(xù)進路終端。過去機車車輛的性能比較差,司機的操作技術(shù)水平不高,司機行車沒有列控設(shè)備的監(jiān)控,導(dǎo)致冒進信號事故常有發(fā)生。當(dāng)列車在進站外方為超過6‰的下坡道時,冒進信號可能性加大,而發(fā)生列車側(cè)面沖突產(chǎn)生嚴(yán)重后果。而增加延續(xù)進路可以在一定程度上防止列車發(fā)生側(cè)面沖突的可能。延續(xù)進路的主要功能是防止列車發(fā)生側(cè)面沖突,而不是防止列車正面沖突。1.2延續(xù)路徑配置的基礎(chǔ)1.2.1相對方向同時接車《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》(以下簡稱《技規(guī)》)第279條規(guī)定:“下列情況,禁止辦理相對方向同時接車和同方向同時發(fā)接列車:1)進站信號機外制動距離內(nèi),進站方向為超過6‰的下坡道,而接車線末端無隔開設(shè)備;2)在接、發(fā)旅客列車的同時,接入列車運行監(jiān)控記錄裝置發(fā)生故障的列車而接車線末端無隔開設(shè)備……1.2.2接車線末端未增設(shè)線路阻隔設(shè)備的影響《鐵路信號站內(nèi)聯(lián)鎖設(shè)計規(guī)范》5.1.5規(guī)定“聯(lián)鎖設(shè)備中,下列進路視為敵對進路:…進站信號機外方列車制動距離內(nèi)接車方向為超過6‰的下坡道,下坡道方向的接車線末端未設(shè)有線路隔開設(shè)備時,該下坡道方向的接車進路與對方咽喉的接車進路、非同一到發(fā)線順向的發(fā)車進路以及對方咽喉的的調(diào)車進路。”既有線列車在超過6‰的下坡道上運行時,列車制動的難度加大,如司機不能正確實施制動,一旦越過接車線末端警沖標(biāo)或冒進觸發(fā)信號,而該線末端未設(shè)有隔開設(shè)備,就可能與另一端進、出站的列車發(fā)生沖突。因此規(guī)定進站信號機外制動距離內(nèi)有超過6‰的下坡道,接車線末端又無隔開設(shè)備,禁止辦理相對方向同時接車和同方向同時發(fā)接列車。2車站到達時間2.1到達間隔時間列車到達間隔時間I到是指自前行列車到達車站時起,至同方向后行列車到達該站時止的最小間隔時間,它包括后行列車到達作業(yè)時間和后行列車由正常運行速度降至規(guī)定速度進入站內(nèi)線路停車的時間。列車到達的空間間隔如圖1所示:列車A尾部完全進入停車股道開始,C3系統(tǒng)將為列車B辦理接車進路、開放進站信號、RBC把移動授權(quán)由進站延伸到出站發(fā)送給列車B等一系列作業(yè),C3系統(tǒng)為列車B辦理的一系列作業(yè)時間稱之為到達作業(yè)時間。列車在車站的到達間隔時間可以用以下公式表達:其中:l列:列車長度(m);l防:安全防護距離(m);l制:列車制動距離(m);v運:列車A和列車B間隔距離內(nèi)的列車平均運行速度(km/h);t到作:列車到達作業(yè)附加時間(s);2.2延續(xù)進路解鎖時間高速鐵路沿用既有線的規(guī)范和設(shè)計原則,在進站方向下坡度超過6‰的車站設(shè)置延續(xù)進路的解鎖時間是列車壓入到發(fā)線的絕緣節(jié)開始計時,延時3min自動解鎖。2.2.1調(diào)查單位的制動模式1)車輛采用CRH2型車,編組16輛,長度403m;2)列車重量:16輛編組890t;4)動力性能:如圖2所示,基本阻力如圖2紅線部分,牽引特性曲線見圖2黑線部分;5)列車制動特性曲線如圖3、4所示,列車ATP控車制動模式曲線在圖3和圖4制動減速度的基礎(chǔ)上采用0.82的制動系數(shù);6)列車安全防護距離采用站內(nèi)60m,區(qū)間110m。2.2.2列車停穩(wěn)時間t運對于側(cè)線停車的列車來說,根據(jù)下坡道延續(xù)進路的設(shè)置原則,列車壓入到發(fā)線的軌道電路絕緣節(jié)開始計時,3min后自動解鎖,則增加延續(xù)進路后,進路延長的等待解鎖時間為180-t運。其中:t運為列車壓入到發(fā)線的軌道電路絕緣節(jié)到列車在停車中心停穩(wěn)所用的時間(s)。如圖5所示。2.3制動距離各站單條線路調(diào)查下面以京滬高鐵為例,借助于牽引計算輔助設(shè)計軟件對同方向列車到達能力進行分析。京滬高鐵進站信號機外方以列車制動初速度350km/h降至0的緊急制動距離6500m范圍內(nèi),各變坡點到各站進站信號機坡道均值有超過6‰的下坡道的車站如表1所示。以上數(shù)據(jù)按照列車速度曲線以進站信號機為停車點的提前減速方案查定。如表2所示可知,現(xiàn)有京滬高鐵按照300km/h運行,設(shè)置延續(xù)進路比不設(shè)置延續(xù)進路I到要延長52～106s,影響比較大。特別是列車停車較多的大站,如:濟南西、南京南站和虹橋等,延長時間都超過1min,達到了320s、319s、302s和325s。3到達間隔時間的限制高鐵主要開行動車組,坡度設(shè)計一般比較大,進站方向超過下坡道6‰的車站比較多,沿用既有線的標(biāo)準(zhǔn)會使設(shè)置延續(xù)進路的高鐵車站增加,影響的范圍比較大。由計算結(jié)果可知,延續(xù)進路的設(shè)置會使車站的到達間隔時間都延長1min以上,這對于運行間隔要求3min的高鐵來說影響結(jié)果可想而知。由于設(shè)置延續(xù)進路仍沿用既有線的標(biāo)準(zhǔn):即進站信號機外方制動距離內(nèi)是否有超過6‰的下坡道和3min延時解鎖。這兩個條件是否合適,下坡道的標(biāo)準(zhǔn)能否從6‰增大到12‰或者更大,能否將3min縮短或取