高速铁路信号机延续进路设置的探讨

高速铁路信号机延续进路设置的探讨

目前，我国铁路上只有在线路入口的信号机外罩上超过6的坡道上设置可延续的通行路，以防止列车通过车站信号机后发生侧面碰撞和事故。随着我国高速铁路大面积的建设及运营,相关配套的建设及运营的技术规范依然沿用既有线的技术规范。由于两者差异性比较大,此种沿用方式饱受质疑,也带来很多相关的问题。延续进路的设置不仅会降低车站的通过能力,而且会引起车站建设投资的增加。本文针对高速铁路继续沿用既有铁路技术规范的规定,车站设置接车进路的延续进路后对到达能力影响进行进行分析。1继续输入的原因和基础1.1上延续进路与接车进路在进站信号机外制动距离内为超过6‰的下坡道(换算下坡道)的车站,为了防止列车因制动不当而冲出接车线的意外情况,有必要将接车进路加以延长,这延长的部分就叫延续进路。在光带显示上延续进路紧接接车进路的末端,和接车进路组成一条连续的光带。延续进路的实质是在接车进路以外设计保护区段,作为接车进路的延续进路。对于同一条接车进路可以有多条延续进路,如以安全线、牵出线车挡等均可为延续进路终端。过去机车车辆的性能比较差,司机的操作技术水平不高,司机行车没有列控设备的监控,导致冒进信号事故常有发生。当列车在进站外方为超过6‰的下坡道时,冒进信号可能性加大,而发生列车侧面冲突产生严重后果。而增加延续进路可以在一定程度上防止列车发生侧面冲突的可能。延续进路的主要功能是防止列车发生侧面冲突,而不是防止列车正面冲突。1.2延续路径配置的基础1.2.1相对方向同时接车《铁路技术管理规程》(以下简称《技规》)第279条规定:“下列情况,禁止办理相对方向同时接车和同方向同时发接列车:1)进站信号机外制动距离内,进站方向为超过6‰的下坡道,而接车线末端无隔开设备;2)在接、发旅客列车的同时,接入列车运行监控记录装置发生故障的列车而接车线末端无隔开设备……1.2.2接车线末端未增设线路阻隔设备的影响《铁路信号站内联锁设计规范》5.1.5规定“联锁设备中,下列进路视为敌对进路:…进站信号机外方列车制动距离内接车方向为超过6‰的下坡道,下坡道方向的接车线末端未设有线路隔开设备时,该下坡道方向的接车进路与对方咽喉的接车进路、非同一到发线顺向的发车进路以及对方咽喉的的调车进路。”既有线列车在超过6‰的下坡道上运行时,列车制动的难度加大,如司机不能正确实施制动,一旦越过接车线末端警冲标或冒进触发信号,而该线末端未设有隔开设备,就可能与另一端进、出站的列车发生冲突。因此规定进站信号机外制动距离内有超过6‰的下坡道,接车线末端又无隔开设备,禁止办理相对方向同时接车和同方向同时发接列车。2车站到达时间2.1到达间隔时间列车到达间隔时间I到是指自前行列车到达车站时起,至同方向后行列车到达该站时止的最小间隔时间,它包括后行列车到达作业时间和后行列车由正常运行速度降至规定速度进入站内线路停车的时间。列车到达的空间间隔如图1所示:列车A尾部完全进入停车股道开始,C3系统将为列车B办理接车进路、开放进站信号、RBC把移动授权由进站延伸到出站发送给列车B等一系列作业,C3系统为列车B办理的一系列作业时间称之为到达作业时间。列车在车站的到达间隔时间可以用以下公式表达:其中:l列:列车长度(m);l防:安全防护距离(m);l制:列车制动距离(m);v运:列车A和列车B间隔距离内的列车平均运行速度(km/h);t到作:列车到达作业附加时间(s);2.2延续进路解锁时间高速铁路沿用既有线的规范和设计原则,在进站方向下坡度超过6‰的车站设置延续进路的解锁时间是列车压入到发线的绝缘节开始计时,延时3min自动解锁。2.2.1调查单位的制动模式1)车辆采用CRH2型车,编组16辆,长度403m;2)列车重量:16辆编组890t;4)动力性能:如图2所示,基本阻力如图2红线部分,牵引特性曲线见图2黑线部分;5)列车制动特性曲线如图3、4所示,列车ATP控车制动模式曲线在图3和图4制动减速度的基础上采用0.82的制动系数;6)列车安全防护距离采用站内60m,区间110m。2.2.2列车停稳时间t运对于侧线停车的列车来说,根据下坡道延续进路的设置原则,列车压入到发线的轨道电路绝缘节开始计时,3min后自动解锁,则增加延续进路后,进路延长的等待解锁时间为180-t运。其中:t运为列车压入到发线的轨道电路绝缘节到列车在停车中心停稳所用的时间(s)。如图5所示。2.3制动距离各站单条线路调查下面以京沪高铁为例,借助于牵引计算辅助设计软件对同方向列车到达能力进行分析。京沪高铁进站信号机外方以列车制动初速度350km/h降至0的紧急制动距离6500m范围内,各变坡点到各站进站信号机坡道均值有超过6‰的下坡道的车站如表1所示。以上数据按照列车速度曲线以进站信号机为停车点的提前减速方案查定。如表2所示可知,现有京沪高铁按照300km/h运行,设置延续进路比不设置延续进路I到要延长52～106s,影响比较大。特别是列车停车较多的大站,如:济南西、南京南站和虹桥等,延长时间都超过1min,达到了320s、319s、302s和325s。3到达间隔时间的限制高铁主要开行动车组,坡度设计一般比较大,进站方向超过下坡道6‰的车站比较多,沿用既有线的标准会使设置延续进路的高铁车站增加,影响的范围比较大。由计算结果可知,延续进路的设置会使车站的到达间隔时间都延长1min以上,这对于运行间隔要求3min的高铁来说影响结果可想而知。由于设置延续进路仍沿用既有线的标准:即进站信号机外方制动距离内是否有超过6‰的下坡道和3min延时解锁。这两个条件是否合适,下坡道的标准能否从6‰增大到12‰或者更大,能否将3min缩短或取