廣深I(lǐng)、II線東莞站到達(dá)間隔時間的探討

張萬強(qiáng)

（北京全路通信信號研究設(shè)計院，北京 100073）

2007年4月18日，中國鐵路第六次大面積提速，主要干線開始運(yùn)行速度200 km/h動車組（簡稱CRH動車組）。隨著列車速度越來越高，傳統(tǒng)信號系統(tǒng)已不能滿足動車組的安全高速運(yùn)行，在運(yùn)行速度超過160 km/h的既有線區(qū)段，需要配備CTCS-2級列車控制系統(tǒng)。地處珠三角經(jīng)濟(jì)繁榮地帶的廣深線日均客流量非常大，廣深鐵路股份有限公司按照追蹤間隔5 min的公交模式運(yùn)營這條線路，必須保證動車組的正點(diǎn)率。由于東莞站的追蹤間隔時間不能滿足5 min追蹤間隔的要求，因此，采取措施提高廣深線CTCS-2級區(qū)段限制地點(diǎn)的追蹤間隔時間，對于提高整個線路的運(yùn)營效率、正點(diǎn)率及輸送能力有非常重要的意義。

列車追蹤間隔時間I追包括列車在區(qū)間追蹤間隔時間I區(qū)、在車站的發(fā)車間隔時間I發(fā)、到達(dá)間隔時間I到以及列車通過車站的追蹤間隔時間I通4個部分，需要對這4個部分逐點(diǎn)進(jìn)行計算，并取其最大值。追蹤間隔時間計算總原則是“確定的列車追蹤間隔時間應(yīng)該使得后行列車按照正常規(guī)定的速度不提前減速運(yùn)行”。一般來說，列車運(yùn)行速度越高，追蹤間隔時間越受車站到達(dá)間隔時間的限制，全線能力限制點(diǎn)為車站的到達(dá)間隔，因此采取措施縮短車站到達(dá)間隔時間顯得尤為重要。本文以“廣深I(lǐng)、II線自動閉塞改造工程”東莞站為例，探討在既有線CTCS-2級區(qū)段，縮短CRH動車組車站到達(dá)間隔時間的3種可行性改進(jìn)措施。

1 既有東莞站到達(dá)間隔時間

廣深I(lǐng)、II線全長147 km，允許速度大于160 km/h、采用CTCS-2級列控系統(tǒng)的線路108 km，最高速度200 km/h。2008年7月1日以后，I、II線只運(yùn)行CRH動車組，其他等級列車全部在Ⅲ、Ⅳ線上運(yùn)行。如圖1所示，東莞站是CTCS-2級區(qū)段范圍內(nèi)的一個高、普共同引入車站，車站作業(yè)分開使用兩個車場，高速場只接發(fā)CRH動車組作業(yè)，以下所論述的到達(dá)間隔時間均是針對高速場接發(fā)CRH動車組而言。

廣深I(lǐng)、II線地面信號制式為雙紅燈防護(hù)，地面信息碼除增加一個H碼外，還多一個LU2碼。由于在動車組車載ATP確定的功能需求中，已明確在車載ATP設(shè)備接收到L3、L2、L和LU碼序時，視運(yùn)行前方不存在一個LU2碼區(qū)段。當(dāng)車載ATP設(shè)備接收到LU2碼時，視作LU碼。廣深I(lǐng)、II線東莞站下行到達(dá)間隔時間如圖2所示，經(jīng)過仿真計算，下行到達(dá)間隔時間為5.2 min，成為全線能力瓶頸點(diǎn)。其計算公式如下。

其中：

I到——列車到達(dá)間隔時間；

L到——列車從進(jìn)站制動開始，至列車完整進(jìn)入股道的走行距離；

v運(yùn)——列車從進(jìn)站制動開始，至列車完整進(jìn)入股道的平均速度；

l列——列車長度；

l分區(qū)——閉塞分區(qū)長度；

l岔區(qū)——車站咽喉區(qū)長度；

t到作——列車到達(dá)作業(yè)時間。

2 優(yōu)化到達(dá)間隔時間的措施

既有東莞站下行到達(dá)間隔時間成為能力限制點(diǎn)，有3個方面的原因：（1）雙紅燈防護(hù)方式地面有LU2碼，車載設(shè)備沒有識別利用這個碼序的功能。（2）東莞站下行咽喉區(qū)特別長，CRH動車組以45 km/h的進(jìn)站速度運(yùn)行至列車完整進(jìn)入股道時間過久。（3）現(xiàn)有《技規(guī)》限制了18號道岔允許列車以80 km/h側(cè)向停車的優(yōu)勢。以下針對這3個方面探討優(yōu)化到達(dá)間隔時間的措施。

2.1 地面信號制式改造為單紅燈防護(hù)方式

采用單紅燈還是雙紅燈防護(hù)方式，主要取決于列車采用何種速度監(jiān)督設(shè)備。采用類似于法國TVM-300型出口檢查速度的監(jiān)督設(shè)備時，需要雙紅燈防護(hù)。采用其他速度監(jiān)控設(shè)備時，需要單紅燈防護(hù)。CRH動車組配備了目標(biāo)距離模式控車的ATP車載設(shè)備，經(jīng)過牽引計算，維持既有閉塞分區(qū)長度完全可以采用單紅燈防護(hù)方式保證列車安全運(yùn)行。地面信號制式改造為單紅燈防護(hù)后，廣深I(lǐng)、II線東莞站下行到達(dá)間隔時間如圖3所示，經(jīng)過仿真計算，下行到達(dá)間隔時間為4.7 min，縮短了0.5 min。其計算公式如下。

2.2 增設(shè)進(jìn)路信號機(jī)

由于CRH動車組在既有線CTSC-2級區(qū)段側(cè)線停車時，ATP車載設(shè)備監(jiān)控列車從進(jìn)站信號機(jī)處以45 km/h的速度運(yùn)行至股道停穩(wěn)，因此，車站咽喉區(qū)的長度越短，CRH動車組的到達(dá)間隔時間越小，能力就越大。東莞站下行咽喉區(qū)長1 210 m，嚴(yán)重影響了車站的接車能力。

建議將調(diào)車信號機(jī)D65改為接車進(jìn)路信號機(jī)XL，同時增設(shè)一對應(yīng)答器組。當(dāng)CRH動車組側(cè)向5道接車時，進(jìn)站信號機(jī)X顯示黃燈、進(jìn)路信號機(jī)顯示雙黃燈，ATP車載設(shè)備45 km/h監(jiān)控速度的位置由原來進(jìn)站信號機(jī)X處移到進(jìn)路信號機(jī)XL處，可以提高咽喉區(qū)的進(jìn)站速度。增設(shè)進(jìn)路信號機(jī)XL后，廣深I(lǐng)、II線東莞站下行到達(dá)間隔時間如圖4所示，經(jīng)過仿真計算，下行到達(dá)間隔時間為3.5 min，又縮短了1.2 min；CRH動車組東莞站停車附加時分可以縮短1.2 min，可以壓縮全線運(yùn)行時間1.2 min。可見，東莞站增設(shè)進(jìn)路信號機(jī)XL對于縮短到達(dá)間隔時間和區(qū)間運(yùn)行時間效果非常明顯。其計算公式如下。

其中：

l防——列車安全防護(hù)距離；

l制——列車車載ATP制動控制曲線距離。

2.3 黃閃黃信號顯示的探討

現(xiàn)有《技規(guī)》明確規(guī)定“一個黃色閃光和一個黃色燈光——準(zhǔn)許列車經(jīng)過18號道岔及以上側(cè)向位置，進(jìn)入站內(nèi)越過次一架已經(jīng)開放的信號機(jī)，且該信號機(jī)防護(hù)的進(jìn)路，經(jīng)道岔直向位置或18號及以上道岔的側(cè)向位置”。東莞站69道岔為18號道岔，側(cè)向允許通過速度為80 km/h，而東莞站5道側(cè)向接CRH動車組時，地面信號機(jī)XL按照《技規(guī)》上述規(guī)定只能開雙黃燈，允許列車以45 km/h的速度側(cè)向通過，18號道岔的作用沒有發(fā)揮。

在平道上，CRH動車組從80 km/h制動到停車所需距離為730 m，列車安全防護(hù)距離在站內(nèi)取60 m。由于目前廣深I(lǐng)、II線只運(yùn)行CRH動車組，在CTCS-2級區(qū)段上側(cè)線接車時為完全監(jiān)控模式，東莞站進(jìn)路信號機(jī)XL與X5之間的距離為806 m，滿足CRH動車組制動距離和安全防護(hù)距離的要求，因此，下行5道側(cè)線接動車組時，XL進(jìn)路信號機(jī)可給出黃閃黃顯示，提高行車速度。同時，5道如果臨時接發(fā)Ⅲ、Ⅳ線跨線的其他等級列車時，XL進(jìn)路信號機(jī)則不能點(diǎn)黃閃黃燈，可降級點(diǎn)雙黃燈光。由于東莞站高速場只接發(fā)CRH動車組，因此該優(yōu)化方案技術(shù)上可行。XL進(jìn)路信號機(jī)顯示黃閃黃后，廣深I(lǐng)、II線東莞站下行到達(dá)間隔時間，如圖5所示，經(jīng)過仿真計算，下行到達(dá)間隔時間為2.8 min，又縮短了0.7 min；CRH動車組東莞站停車附加時分又可縮短0.6 min，可以壓縮全線運(yùn)行時間0.6 min。

筆者認(rèn)為針對高普絕對分開的車站接發(fā)列車時，經(jīng)過計算后，《技規(guī)》中關(guān)于信號機(jī)黃閃黃顯示的規(guī)定可做靈活處理，與機(jī)車信號和車載相結(jié)合，可以大幅提高運(yùn)輸效率，縮短運(yùn)行時間。

3 結(jié)束語

通過以上3個方案的優(yōu)化，東莞站到達(dá)間隔時間由5.2 min壓縮到2.8 min，效果明顯。同時增加進(jìn)路信號機(jī)以及增加黃閃黃燈光后，可以壓縮廣深線全線運(yùn)行時分1.8 min，與通過改造線路來壓縮運(yùn)行時分相比，節(jié)省投資、施工干擾小、經(jīng)濟(jì)效益明顯。

需要說明的是“廣深I(lǐng)、II線自動閉塞改造工程”開通時，只實施了單紅燈和增加進(jìn)路信號機(jī)兩個方案，既有線側(cè)線接車顯示黃閃黃燈光的方案需要修改《技規(guī)》規(guī)定，筆者希望進(jìn)行探討，以供大家借鑒。