淺析GYK對軌道車行車安全保障功能

王桂海

摘 要：軌道車是鐵路建設、線路施工、設備檢修和搶險等工作的主要運輸設備和作業(yè)器具。介紹了軌道車運行控制設備（GYK）的組成和行車安全控制功能的實現(xiàn)過程，介紹了GYK故障后的應急處理辦法和GYK數(shù)據(jù)分析對行車安全風險的防控作用。

關鍵詞：軌道車；控制設備；行車安全；保障功能

中圖分類號：U284.48 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.082

1 GYK在軌道車上的運用

軌道車運行控制設備（GYK）是鐵道智能化的重要組成部分，它根據(jù)與先行列車之間的距離的進路條件，在車內(nèi)連續(xù)地顯示出允許的運行速度，列車按速度的顯示自動或人工控制其運行。在該系統(tǒng)中，車載信號直接指示列車應遵守的速度，防止由于人為因素所造成的事故。

GYK設備是軌道車運行控制的三項設備之一，它能利用安裝在軌道車底部的傳感接收器接收地面的信號，通過與軌道車空氣制動系統(tǒng)的連接，能夠有效地控制軌道車在行車過程中的超速、冒進和冒出的發(fā)生，防止人為操作失誤造成列車“兩冒一超”事故的發(fā)生。

2 GYK基本構成及控制原理

2.1 基本構成

GYK包括裝設于軌道車上的主機、人機界面（DMI）、機車信號機、接收線圈、速度傳感器、壓力傳感器、制動裝置（電磁閥）、熄火裝置、故障隔離裝置、警惕按鈕和軸溫監(jiān)測裝置接口。其組成如圖1所示。

圖1 GYK基本構成

2.2 控制原理

根據(jù)軌道車運行和作業(yè)特點，GYK具有五種控制模式，分別是正常監(jiān)控模式、調(diào)車模式、目視行車模式、區(qū)間作業(yè)模式和非正常行車模式。

軌道車在區(qū)間正常運行時采用速度分級控制——根據(jù)機車信號信息，以進入閉塞分區(qū)后700 m處為目標點，計算產(chǎn)生控制曲線，防止軌道車超速或越過關閉的信號機。

軌道車在區(qū)間作業(yè)和限速區(qū)段采用速度連續(xù)控制——以軌道車計劃停車地點或限速區(qū)段起點為目標點，計算產(chǎn)生連續(xù)的速度控制曲線，防止軌道車越過設定的停車點，防止超過限速區(qū)段的限制速度。

當軌道車速度達到控制模式曲線時，GYK對軌道車實施常用制動、熄火和緊急制動，防止軌道車“兩冒一超”。

3 GYK對軌道車行車安全的控制實現(xiàn)過程

3.1 控制區(qū)間顯示信號

當機車信號接收到的地面信號變?yōu)橄拗菩盘枺ɡ缇G黃燈、

黃燈、雙黃燈）時，以進入閉塞分區(qū)后700 m為目標距離，按TSM區(qū)控制軌道車減速運行，GYK顯示屏上距離窗口顯示遞減剩余距離，剩余距離接近零前司機必須采取停車措施，否則列車自動采取緊急制動；當機車接收到的信號為紅黃燈時（地面信號為紅燈），列車500 m內(nèi)控制停車。當機車信號轉(zhuǎn)為無碼紅燈時，GYK語音報警“紅燈停車，5，4，3，2，1”，7 s內(nèi)司機按警惕鍵解除報警，否則GYK輸出緊急制動命令；當機車接收到的地面信號變?yōu)樵试S信號時，按接收到的信號控制軌道車運行。

3.2 控制進、出車站信號

3.2.1 進站信號控制

司機在預告信號機位置對車位進行人工校正后，列車以進站信號機前100 m處為目標點進行控制。如果司機未對車位校正，當軌道車運行中的機車信號顯示紅黃燈信號（地面進站信號顯示紅燈）時，GYK分兩種情況控制：①距離進站信號機大于600 m時收到紅黃燈，列車在運行前方500 m前必須停車；②距離進站信號機大于100 m，小于600 m時收到紅黃燈，列車在進站信號機前100 m必須停車，否則GYK輸出緊急制動指令。

軌道車運行中機車信號由雙黃燈變?yōu)榘谉魰r（地面信號顯示雙黃燈）， 列車在運行前方700 m前必須停車，GYK顯示屏左上角顯示“側(cè)線進站”。列車速度小于20 km/h時，GYK提供解鎖條件，司機按規(guī)定解鎖后，列車按目視行車方式繼續(xù)運行。

當機車信號變?yōu)樵试S信號時（地面信號顯示綠燈、黃燈、綠黃燈），GYK退出目視行車，列車按正常監(jiān)控運行。

3.2.2 出站信號控制

正常監(jiān)控模式下，當機車信號顯示紅黃燈信號（地面出站信號顯示紅燈）時，按信號關閉作業(yè)車運行，GYK顯示屏距離顯示0，速度顯示0，列車移動，GYK立即輸出緊急制動指令。

列車過站中心后，當機車信號由雙黃燈變?yōu)榘谉魰r（地面信號顯示黃燈），按目標距離700 m停車控制，GYK 提供確認條件，司機按出站鍵后，GYK窗口左上角顯示“側(cè)線出站”，限速距離按當前允許速度延伸一個常用制動距離。

當機車信號變?yōu)樵试S信號時（地面信號顯示綠燈、黃燈、綠黃燈），列車按正常監(jiān)控運行。

3.3 控制運行速度

GYK輸入運行限速公里參數(shù)后，如果列車實際運行速度等于或大于限速值，GYK就會輸出常用、緊急制動命令，迫使列車停車，例如限速33 km/h，列車運行速度接近33 km/h時，GYK語音警示司機“注意限速”；運行速度等于33 km/h時，GYK實施常用制動，語音提示“常用制動”；運行速度大于33 km/h時，GYK實施常用制動，語音提示“緊急制動”。

列車接近限速區(qū)段（前方限速比當前線路限速低時），距限速地點1 km時，語音提示“距離限速區(qū)段1 km，減速運行”；越過限速區(qū)段，語音提示“限速結(jié)束”。

3.4 控制車輛溜逸

軌道車空擋情況下由停車狀態(tài)移動時，速度≥3 km/h或移動距離≥10 m，或速度從≥3 km/h降為0 km/h，停車后列車制動壓力下降<80 kPa時，GYK實施防溜報警，語音提示“注意防溜”。司機必須在10 s內(nèi)按壓警惕鍵或5 s內(nèi)追加減壓≥80 kPa，實施車輛溜逸控制，否則GYK輸出緊急制動指令。

3.5 司機警醒功能

GYK在正常監(jiān)控模式、區(qū)間作業(yè)進入、區(qū)間作業(yè)返回模式，速度大于20 km/h時，如果運行2 min沒有任何操作，則啟動周期警醒功能。聲光報警在10 s內(nèi)，司機必須按壓按鈕或踩踏踏板，停止報警，否則實施緊急制動，這樣可使司機集中精力駕駛車輛。

3.6 道口提醒功能

當軌道車接近規(guī)定的道口地點1 km和500 m時，語音提示“前方道口，注意限速”，提醒司機注意道口行人與車輛。

3.7 非正常行車的控制功能

非正常行車模式下具有地面信號確認﹑綠色許可證行車﹑路票行車、引導進站四種狀態(tài)。GYK可對軌道車這四種非正常行車模式進行有效的控制。

4 GYK操作不正確對行車安全的影響

GYK操作不正確對行車安全的影響主要有：①運行途中GYK擅自關機或?qū)⒏綦x裝置手柄置于故障位，導致GYK行車安全保障功能全部失效；②出車前GYK未進行自檢，或者自檢狀況不良出車，導致運行途中GYK故障，軌道車無法正常行駛；③GYK控制模式轉(zhuǎn)換錯誤，導致運行數(shù)據(jù)錯誤或制動停車；④GYK輸入信息錯誤，導致超范圍施工、超速、緊急制動等后果；⑤違章解鎖，導致GYK防超速、防冒進、防溜逸功能失效；⑥未按時對GYK進行版本升級，GYK數(shù)據(jù)與實際運行線路數(shù)據(jù)不符，導致GYK無法操作，指令輸出錯誤；⑦運行途中司機采取緊急制動或者超速引起GYK放風緊急制動時，對車輛輪踏面造成擦傷，對走行、傳動部造成隱性傷害。

5 GYK故障后的應急處理

機車上線運行，必須保證列車監(jiān)控裝置作用良好，否則不準上線。但設備運行中難免發(fā)生故障，如不及時處理，將直接影響行車安全。

5.1 GYK故障情況下的處理規(guī)定

列車運行監(jiān)控裝置（GYK）發(fā)生故障時發(fā)出告警語音，司機應立即使用列車無線調(diào)度通信設備報告車站值班員或列車調(diào)度員，司機應控制列車運行至前方站停車處理或請求更換機車，在自動閉塞區(qū)間，列車運行速度不超過20 km/h。

GYK故障隔離裝置是GYK設備故障時用于緊急制動輸出隔離的開關。GYK工作正常時，隔離裝置手柄處于正常位。GYK故障時，作業(yè)車停車后，根據(jù)調(diào)度命令，司機將隔離裝置手柄置于故障位，使緊急制動輸出轉(zhuǎn)入隔離狀態(tài)。

5.2 常見故障的分析與排除

GYK無速度顯示：檢查速度傳感器接線有無15 V電源，檢查速度傳感器接線有無斷裂或松動，檢查速度傳感器與車輛輪對是否安裝良好，有無損壞。

運行中GYK死機，導致緊急自停時，應重啟GYK，如果故障消除，可接著運行；如故障仍然存在，應檢查駕駛室內(nèi)主機背面的GX7插頭是否脫落。如果GX7電源插頭接觸良好，則檢查主機背面的保險絲是否被燒壞。

列車管壓力為0：檢查電源插件有無故障、壓力傳感器接線是否接觸不良、壓力傳感器是否損壞、模擬出入板或主控記錄板有無故障。

機車信號接收不到：檢查上下行設置是否正確，檢查前進、后退設置是否正確，檢查機感器與主機的連線是否松動，檢查信號板是否故障。

6 GYK數(shù)據(jù)分析對行車安全風險的防控作用

GYK產(chǎn)生的列車運行記錄數(shù)據(jù)是行車安全分析的重要依據(jù)，是精確記錄列車各時點運行的不可更改的最原始、最科學、最有證明力的數(shù)據(jù)。

GYK數(shù)據(jù)分析是指乘務員每日將軌道車運行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲，并傳送至上級管理部門，專職分析員每日對運行數(shù)據(jù)進行分析，查看輸入?yún)?shù)是否正確，制動機試驗、操作及各種監(jiān)控模式轉(zhuǎn)換、各控制鍵操作是否正確，分析GYK緊急制動、常用制動動作原因和乘務員違章操作行為。

先進的設備要靠人操作，GYK保障行車安全的功能要靠乘務員對GYK的正確操作來實現(xiàn)。分析軌道車GYK運行數(shù)據(jù)，就是對乘務員現(xiàn)場操作進行指導，對違章行為進行制止，預防運行隱患。

7 結(jié)束語

軌道車運行控制設備（GYK）是鐵路確保行車安全的重要科技手段。它利用人機互控，實現(xiàn)了列車“防冒、防超、防溜”的安全目標。它還可以提高乘務員的行車安全意識，有效防控行車事故的發(fā)生，是軌道車保障行車安全的重要組成部分。

參考文獻

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[4]《軌道車運行控制設備GYK司機操作手冊》編委會.軌道車運行控制設備GYK司機操作手冊[M].北京：中國鐵道出版，2014.

〔編輯：王霞〕