基于準(zhǔn)移閉塞的鐵路區(qū)間信號(hào)布置優(yōu)化模型分析

李振明

【摘要】 通過構(gòu)建基于準(zhǔn)移閉塞的鐵路區(qū)間信號(hào)布置優(yōu)化模型，設(shè)置鐵路區(qū)間信號(hào)布置仿真系統(tǒng)，對鐵路區(qū)間信號(hào)布置進(jìn)行驗(yàn)證分析，研究表明，鐵路區(qū)間信號(hào)布置仿真系統(tǒng)布置的信號(hào)總數(shù)比實(shí)際信號(hào)布置方案少一些，但從總體上看，能滿足鐵路區(qū)間信號(hào)優(yōu)化布置的需求。

【關(guān)鍵詞】 準(zhǔn)移閉塞 鐵路區(qū)間信號(hào)布置 優(yōu)化模型

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，我國的鐵路運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展越來越快，同時(shí)人們對鐵路運(yùn)輸?shù)囊笠苍絹碓礁?，為確保各個(gè)列車能在高速度、高密度的情況下安全的運(yùn)行，必須合理鐵路區(qū)間信號(hào)的準(zhǔn)確傳遞，因此，對鐵路區(qū)間信號(hào)布置進(jìn)行優(yōu)化是十分重要的。

一、信號(hào)布置條件

基于準(zhǔn)移閉塞的鐵路區(qū)間信號(hào)布置必須滿足以下幾點(diǎn)：1、正反方向的進(jìn)出站信號(hào)機(jī)、近路信號(hào)機(jī)、區(qū)級(jí)固定信號(hào)機(jī)需要當(dāng)做固定線路的信號(hào)點(diǎn)，布置完成這些信號(hào)機(jī)后，才能進(jìn)行區(qū)間信號(hào)布置。2、閉塞分區(qū)的長度必須符合相關(guān)規(guī)定，要最大限度的利用軌道電路極限長度布置信號(hào)點(diǎn)，從而減小軌道電路的分割長度。3、基于準(zhǔn)移閉塞的鐵路區(qū)間信號(hào)布置需要滿足出站第一離去信號(hào)位置的要求，也就是說反向進(jìn)站信號(hào)機(jī)和第一離去距離需要滿足司機(jī)反應(yīng)時(shí)間、列車限速制動(dòng)距離、安全防護(hù)距離等的要求。4、當(dāng)接觸網(wǎng)支柱處于橋梁、路基等位置時(shí)，要將橋梁、路基等的信號(hào)布置在接近接觸網(wǎng)支柱的位置上，如果橋梁、路基與接觸網(wǎng)支柱接觸的位置附近沒有信號(hào)點(diǎn)，則不需要滿足該項(xiàng)要求。5、滿足電分項(xiàng)條件要求，在分項(xiàng)中，列車需要斷電惰行，這就不能將信號(hào)點(diǎn)設(shè)置在分項(xiàng)中，同時(shí)分項(xiàng)前段與信號(hào)點(diǎn)之間的距離需要滿足相關(guān)規(guī)定，而信號(hào)點(diǎn)距離分項(xiàng)后端的距離需要滿足，列車在信號(hào)點(diǎn)停車后，能以超過規(guī)定速度的速度通過分項(xiàng)無電區(qū)。

二、仿真算法設(shè)計(jì)

對于自動(dòng)閉塞區(qū)間信號(hào)的布置，是一個(gè)非線性約束優(yōu)化問題，因此，難以直接用解析法進(jìn)行求解，通過建立模型，利用仿真算法進(jìn)行求解。從數(shù)量最少的角度計(jì)算信號(hào)布置：

Step 1 假設(shè)車站的總數(shù)量為Nsta，區(qū)間數(shù)量為Nsec，則Nsta=Nsec+1；

Step 2 假設(shè)區(qū)間號(hào)為k，則k=Nsec-1；

Step 3 確定區(qū)間k進(jìn)站第一接近信號(hào)點(diǎn)為XNs，第二接近信號(hào)點(diǎn)為XNs-1；

Step 4 確定區(qū)間k出站第一離去信號(hào)點(diǎn)X1；

Step 5 確定區(qū)間k追蹤列車間隔時(shí)分；

Step 6 檢驗(yàn)信號(hào)布置；

Step 7 信號(hào)布置結(jié)束。

三、案例分析

以信號(hào)布置仿真算法為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)鐵路區(qū)間信號(hào)布置系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)信號(hào)布置方案。設(shè)車站A到車站B的線路長為37250m，線路中長鏈為260500m，車站A的中心里程為237850m，進(jìn)站信號(hào)機(jī)為237060m，出站信號(hào)機(jī)為238137m，反向進(jìn)站信號(hào)機(jī)為238530m；車站B的中心里程為275100m，進(jìn)站信號(hào)機(jī)為274021m，出站信號(hào)機(jī)為275405m，反向進(jìn)站信號(hào)機(jī)為276021m。軌道電路傳輸極限長度為：當(dāng)隧道小于300m時(shí)，極限長度為1000m；隧道長度為300-2000m時(shí)，極限長度為800m；當(dāng)隧道超過2000m時(shí)，極限長度為600m；線路條件為路基時(shí)，極限長度為1400m；線路條件為橋梁時(shí)，極限長度為1000m。信號(hào)布置參數(shù)如下表所示：

根據(jù)線路、車站數(shù)據(jù)、信號(hào)布置參數(shù)等，利用信號(hào)布置系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)布置，其布置結(jié)果為：信號(hào)布置數(shù)為15個(gè)，布置總長度為37250m，平均閉塞分區(qū)長度為2244m，軌道電路分割數(shù)為16個(gè)，軌道電路分割長度為1385m。車站A到車站B實(shí)際信號(hào)布置方案為：信號(hào)布置數(shù)為19個(gè)，布置總長度為37250m，平均閉塞分區(qū)長度為1795m，軌道電路分割數(shù)為20個(gè)，軌道電路分割長度為9849m。對比發(fā)現(xiàn)，仿真信號(hào)布置系統(tǒng)設(shè)置的信號(hào)點(diǎn)少了4個(gè)，平均閉塞分區(qū)長度增加了449m，分割軌道電路數(shù)少了4個(gè)，而分割軌道電路總長度減少了8464m，因此，仿真信號(hào)布置系統(tǒng)能在滿足相關(guān)條件下，適當(dāng)?shù)臏p少信號(hào)布置點(diǎn)數(shù)，增加閉塞分區(qū)長度。

四、總結(jié)

基于準(zhǔn)移閉塞的鐵路區(qū)間信號(hào)布置系統(tǒng)能自動(dòng)布置鐵路區(qū)間信號(hào)，該信號(hào)布置系統(tǒng)和實(shí)際布置方案相比較，能在滿足檢驗(yàn)條件的基礎(chǔ)上，減少信號(hào)布置數(shù)量和分割軌道電路總長度，因此，基于準(zhǔn)移閉塞的鐵路區(qū)間信號(hào)布置系統(tǒng)能優(yōu)化實(shí)際布置方案。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 劉海東，毛保華，王保山等.基于準(zhǔn)移動(dòng)閉塞的鐵路區(qū)間信號(hào)布置優(yōu)化方法研究[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2011，11（04）：107-109.

[2] 傅世善.鐵路信號(hào)基礎(chǔ)知識(shí) 第三講 準(zhǔn)移動(dòng)閉塞的選擇[J].鐵路通信信號(hào)工程技術(shù)，2011，（05）：141-142.

[3] 楊帆，戴勝華，劉澤.鐵路移頻信號(hào)檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子測量與儀器學(xué)報(bào)，2010，（05）：133-134.