石先明

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司，武漢　430063)

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客運專線鐵路與普通鐵路地面信號顯示標準的兼容性研究

石先明

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司，武漢430063)

摘要:目前我國客運專線鐵路和普通鐵路的地面信號機設置及其信號顯示方式分別采用不同的技術(shù)標準。當客運專線鐵路與CTCS－2/3級普通鐵路交匯銜接時，接軌站及其區(qū)間的地面信號機設置及其顯示方式存在兼容性問題，給鐵路運輸造成安全隱患。推薦的解決方案是:接軌站出站信號機采用普通鐵路標準的出站信號機機構(gòu)和常態(tài)點紅燈方式，開放發(fā)車進路后分別執(zhí)行普通鐵路和客運專線鐵路的信號顯示標準。另外，文中還研究提出了可進一步完善兼容性的其他改進方案。

關(guān)鍵詞:客運專線鐵路;高速鐵路;列控系統(tǒng);信號顯示;標準;兼容性

目前，我國客運專線鐵路有廣義和狹義之分。對于廣義的客運專線，根據(jù)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃(2008年調(diào)整)》［1］以及已建、在建鐵路［2-5］的實際情況，至少有如下3種類型:第一種是只開行動車組列車的線路，也即狹義的客運專線，典型的線路有京滬高鐵、武廣客專、珠三角城際等;第二種是只開行客運列車的線路，其中客運列車包含動車組列車和機車牽引的普速客車，如正在改建的皖贛鐵路蕪湖—宣城—績溪段;第三種是開行動車組列車，且近期還需兼顧貨運的線路，如“四縱四橫”客運專線［1］中已經(jīng)建成的石太鐵路、合武鐵路、甬臺溫鐵路等。本文標題及下文所述的客運專線專指第一種客運專線，且動車組列車均裝備有CTCS－2或CTCS－3級列控系統(tǒng)車載設備的情形;其余鐵路則全部歸入普通鐵路范疇，即本文所指的普通鐵路既包括CTCS－0級線路(如沒有動車組列車運行的普速鐵路)，也包括CTCS－2、CTCS－3級線路(如動車組列車和非動車組列車共線運營的快速鐵路或高速鐵路)。如此劃分的原因，是因為這種客運專線鐵路和普通鐵路的地面信號顯示標準存在很大的差異，當這兩種鐵路交匯銜接在一起時，接軌站及其區(qū)間的地面信號機設置及其顯示方案等方面存在著較為突出的兼容性問題，給信號專業(yè)工程設計、信號設備生產(chǎn)制造、運輸調(diào)度及車務人員的進路辦理、列車駕駛員準確領(lǐng)會地面信號顯示含義和正確操縱列車運行等方面造成了一定的困難，如果設計不當，將有可能給鐵路運輸造成安全隱患。為此，原鐵道部運輸局曾于2008年開始組織有關(guān)專家進行客運專線銜接站(屬于接軌站中的一種)信號顯示方案的研究，于2010年頒發(fā)了《客運專線銜接站信號機設置主要技術(shù)原則V1.0》(運基信號［2010］650號)［6］，一度緩解了接軌站信號設計難的問題，但由于兩種顯示標準的差異性太大，兼容性問題并未徹底解決，后因種種原因，該文件于2012年被原鐵道部宣布廢止失效。目前，只有國家鐵路局頒布的《高速鐵路設計規(guī)范》(TB10621—2014)［7］第14.2.4條規(guī)定了銜接站出站信號機機構(gòu)設置標準，該條文內(nèi)容只是引用了運基信號［2010］650號文第2.2.1條中的一部分，內(nèi)容的完整性不如運基信號［2010］650號文，銜接站信號顯示兼容性問題依然存在。因此，深入開展包括銜接站在內(nèi)的客運專線鐵路與普通鐵路地面信號顯示標準的兼容性研究顯得十分必要，也尤為迫切。

1　客運專線鐵路與普通鐵路地面信號顯示標準的比較

1.1普通鐵路地面信號顯示標準

目前，在普通鐵路線上運營的非動車組列車均按照CTCS－0級列控系統(tǒng)標準裝備通用式機車信號裝置+列車運行監(jiān)控記錄裝置(LKJ)［8］。盡管LKJ具有一定的列車運行監(jiān)控功能，可以顯示列車的實際運行速度、允許運行速度、目標距離等信息［9］，但至今仍未升級為標準的列控系統(tǒng)，因此，普通鐵路地面需設置信號機，地面信號機的顯示是非動車組列車的行車憑證。

普通鐵路，站內(nèi)設進站、出站、進路、調(diào)車等信號機;線路所設線路所通過信號機;自動閉塞區(qū)段，區(qū)間還應設區(qū)間通過信號機［8，10］。出站信號機、區(qū)間通過信號機根據(jù)區(qū)間閉塞類型(分半自動閉塞/自動站間閉塞、三顯示自動閉塞、四顯示自動閉塞等制式類型，與客運專線銜接的普速鐵路一般為四顯示自動閉塞，因此下文即以四顯示自動閉塞為例)采用不同的信號機機構(gòu)。

普通鐵路地面所有信號機常態(tài)均處于點燈狀態(tài)，其中進站、出站、進路、線路所通過信號機常態(tài)點紅燈，區(qū)間通過信號機常態(tài)顯示進行信號［8］。

CTCS－2或CTCVS－3級普通鐵路的地面信號還應符合《鐵路技術(shù)管理規(guī)程(高速鐵路)》［11］的相關(guān)要求。

1.2客運專線鐵路地面信號顯示標準

客運專線鐵路只開行動車組列車，車上和地面均裝備CTCS－2或CTCS－3級列控系統(tǒng)設備［11］。當列控車載設備(ATP)工作正常時，ATP向司機提供列車實際運行速度、允許運行速度、目標距離等行車信息［12］，構(gòu)成一個車載式行車憑證，司機按照此行車憑證控制列車運行;當ATP工作不正常時，司機則需按照地面信號機的顯示控制列車運行。因此客運專線鐵路仍需設置地面信號機，即在站內(nèi)設進站、出站、進路、調(diào)車等信號機;線路所設通過信號機;區(qū)間不再設通過信號機，在閉塞分區(qū)分界處改設區(qū)間信號標志牌［7，13］。

客運專線鐵路地面所有列車信號機(包括進站、進路、出站信號機及線路所通過信號機等)常態(tài)均處于滅燈狀態(tài)［11］。當動車組列車上的ATP因故不能正常工作時，司機需改按LKJ控制方式或改按ATP隔離模式駕駛列車，并應報告列車調(diào)度員(車站值班員)，車站值班員報告列車調(diào)度員，列車調(diào)度員發(fā)布調(diào)度命令;故障列車進、出車站時，列車調(diào)度員或車站值班員需預先點亮地面相應的進、出站信號機，司機按地面信號顯示控制駕駛列車運行。

1.3兩種地面信號顯示標準的差異性分析

客運專線鐵路和普通鐵路兩種地面信號顯示標準的主要區(qū)別有如下幾點。

(1)普通鐵路地面信號機始終處于點燈狀態(tài)，故障滅燈按信號關(guān)閉論處;而客運專線鐵路的地面信號機平時處于滅燈狀態(tài)，只有當ATP因故處于隔離模式或改按LKJ方式控制的動車組列車要進、出車站時，在調(diào)度員的指揮下，通過人工特殊操作，才能點亮相應的進、出站信號機，如果應該點燈的信號機因故滅燈，司機則按信號關(guān)閉論處。

(2)普通鐵路區(qū)間設通過信號機，而客運專線區(qū)間不設通過信號機，只在閉塞分區(qū)分界處設立區(qū)間信號標志牌。

(3)客運專線鐵路和普通鐵路信號機顯示標準差異最大的當屬出站信號機。

①普通鐵路四顯示自動閉塞出站兼調(diào)車信號機采用五燈位雙機構(gòu)(矮型信號機)［10］，有綠、綠黃、黃、紅、白共5種信號顯示，其每一種信號顯示含義如下［8］:

一個綠色燈光——允許按規(guī)定速度運行信號，準許列車由車站出發(fā)，表示運行前方至少有三個閉塞分區(qū)空閑;

一個綠色燈光和一個黃色燈光——注意運行信號，準許列車由車站出發(fā)，表示運行前方有兩個閉塞分區(qū)空閑;

一個黃色燈光——減速運行信號，準許列車由車站出發(fā)，表示運行前方有一個閉塞分區(qū)空閑;

一個紅色燈光——停車信號，不準列車越過該信號機;

一個月白色燈光——調(diào)車允許信號，準許越過該信號機調(diào)車。

②客運專線鐵路出站信號機采用三燈位單結(jié)構(gòu)［7、13］，在點燈狀態(tài)下，有綠、紅、白、紅白共4種信號顯示，其每一種信號顯示含義如下［11］:

一個綠色燈光——允許按規(guī)定速度運行信號，準許列車由車站以站間閉塞方式出發(fā)，表示運行前方區(qū)間空閑;

一個紅色燈光——停車信號，不準列車越過該信號機;

一個月白色燈光——調(diào)車允許信號，準許越過該信號機調(diào)車;

一個紅色燈光和一個月白色燈光——引導信號，準許列車由車站以站間閉塞方式出發(fā)，動車組列車運行速度不超過40 km/h，并須準備隨時停車，表示前方區(qū)間空閑。

由此可見，客運專線鐵路的出站信號機沒有綠黃、黃等信號，且綠燈顯示含義也不同于普通鐵路，另外，其機構(gòu)也給不出綠黃、黃等信號顯示;而普通鐵路的出站信號機則沒有引導信號，其矮型信號機機構(gòu)也給不出引導信號顯示。因此，客運專線鐵路和普通鐵路的信號顯示標準的差異主要表現(xiàn)在它們的出站信號機機構(gòu)及顯示的互不兼容性，這正是接軌站信號顯示設計難度大的根源。

2　接軌站信號顯示存在問題分析

客運專線鐵路與普通鐵路銜接時，根據(jù)普通鐵路的列控等級分為兩種情況，一種是CTCS－0級;另一種是CTCS－2或CTCS－3級。另外，兩種鐵路還有可能通過線路所銜接。下面分別討論。

2.1客運專線鐵路與CTCS－0級普通鐵路銜接(圖1)

圖1　客運專線鐵路與CTCS－0級普通鐵路銜接示意

在圖1中，A站為CTCS－2或CTCS－3級的客運專線車站，只有動車組列車運行; B站為CTCS－0級的普通鐵路車站，有普速列車和按LKJ控制的動車組列車共線運行;它們之間的銜接線L1、L2只有動車組列車運行。因此，當動車組列車從A站經(jīng)銜接線L1去B 站(屬于正向自動閉塞追蹤運行模式)時，CTCS－2級與CTCS－0級的分界點可以設在B站的XL進站信號機外方第一個接近區(qū)段范圍內(nèi)，A站出站信號機及其顯示可以執(zhí)行客運專線標準，銜接線L1也可以按照客運專線標準不設通過信號機，B站的XL進站信號機和下行出站信號機及其顯示執(zhí)行普通鐵路標準;當動車組列車從B站經(jīng)銜接線L2去A站(屬于正向自動閉塞追蹤運行模式)時，CTCS－2級與CTCS－0級的分界點必須設在A站的SL進站信號機外方第一個接近區(qū)段范圍內(nèi)，A站的SL進站信號機和上行出站信號機及其顯示執(zhí)行客運專線標準，B站出站信號機及其顯示執(zhí)行普通鐵路標準，銜接線L2也應按照普通鐵路標準設通過信號機。這樣設計有如下3個原因。

(1) CTCS－0轉(zhuǎn)CTCS－2有可能不成功，此時按LKJ控制的動車組列車在向A站的行駛過程中，必須以地面信號作為行車憑證，然后按《鐵路技術(shù)管理規(guī)程(高速鐵路)》的有關(guān)規(guī)定進入A站。

(2) ATP已經(jīng)故障的動車組列車在向A站的行駛過程中，也必須以地面信號作為行車憑證。

(3)需要考慮因錯排進路，導致非動車組列車由B站駛?cè)脬暯泳€及A站的異常情形。

由此可見，客運專線鐵路與CTCS－0級普通鐵路銜接時不存在信號顯示兼容性問題。

2.2客運專線鐵路與CTCS－2/3級普通鐵路銜接(圖2)

圖2與圖1的主要區(qū)別是B站為CTCS－2或CTCS－3級的普通鐵路車站，既有普速列車運行，也有CTCS－2或CTCS－3級ATP控制的動車組列車共線運行(運行速度有可能達到200 km/h及以上)，連接的區(qū)間既有設通過信號機的普通鐵路，也有不設通過信號機的客運專線鐵路，是運基信號［2010］650號文所定義的“客運專線銜接站”;動車組列車在銜接線L1、L2上運行不存在CTCS－0與CTCS－2之間的等級轉(zhuǎn)換。當動車組列車從A站經(jīng)銜接線L1去B站(屬于正向自動閉塞追蹤運行模式)時，A站的出站信號機、B站的XL進站信號機及其顯示可以執(zhí)行客運專線標準，銜接線L1也可以按照客運專線標準不設通過信號機;當動車組列車從B站經(jīng)銜接線L2去A站(屬于正向自動閉塞追蹤運行模式)時，A站的SL進站信號機和上行出站信號機及其顯示執(zhí)行客運專線標準; B站的上下行出站信號機機構(gòu)及其顯示需要根據(jù)其是否有通向客運專線的發(fā)車進路和通向普通鐵路的發(fā)車進路而定，銜接線L2是否設通過信號機則需根據(jù)B站出站信號機的方案而定。

圖2　客運專線鐵路與CTCS－2/3級普通鐵路銜接示意(一)

《高速鐵路設計規(guī)范》(TB10621—2014)第14.2.4條規(guī)定:銜接車站列車信號機的設置應與相鄰線區(qū)間地面信號及車站、段(所)設置情況統(tǒng)籌考慮。其中，主要發(fā)車方向為區(qū)間設置通過信號機的股道應采用普通鐵路的出站信號機構(gòu)，主要發(fā)車方向為區(qū)間不設置通過信號機的股道應采用客運專線鐵路的出站信號機構(gòu)(稍后出版的《城際鐵路設計規(guī)范》(TB10623—2014)取消了銜接站的相關(guān)規(guī)定)。對于此項規(guī)定，作為銜接站的B站的出站信號機設計存在如下問題:

(1)沒有規(guī)定出站信號機常態(tài)處于點燈還是滅燈狀態(tài)，會不會出現(xiàn)同一個車站的出站信號機，有的常態(tài)點燈，有的常態(tài)滅燈?對運營維護是否會造成不良影響?

(2)沒有規(guī)定無主要發(fā)車方向的出站信號機機構(gòu)類型;

(3)假設IG、IIG的主要發(fā)車方向為普通鐵路，則其出站信號機應采用普通鐵路類型的四顯示自動閉塞出站信號機機構(gòu)。如果該股道有少量正向開往客運專線的發(fā)車進路，當出發(fā)列車為ATP正?？刂频膭榆嚱M列車時，出站信號機應處于滅燈狀態(tài)還是點燈狀態(tài)?如果處于點燈狀態(tài)，則點什么顯示的燈光?如果仍然采用與普通鐵路一致的綠、綠黃、黃、紅等四顯示方式，則此時的綠燈含義與客運專線的出站信號機綠燈含義不一致怎么辦?另外，普通鐵路的四顯示自動閉塞出站信號機缺少客運專線鐵路特有的引導發(fā)車功能。

(4)假設3G、4G的主要發(fā)車方向為客運專線鐵路，則其出站信號機應采用客運專線鐵路類型的三燈位出站信號機機構(gòu)。如果該股道有少量正向開往普通鐵路的發(fā)車進路時，出站信號機不能按四顯示自動閉塞方式提供綠黃、黃等信號顯示，其綠燈的含義與普通鐵路的出站信號機綠燈含義不一致怎么辦?如何進行正常的追蹤運行作業(yè)?

由此可見，客運專線鐵路與CTCS－2/3級普通鐵路銜接時，存在信號顯示兼容性問題，不利于行車安全。

2.3客運專線鐵路區(qū)間線路所與普通鐵路銜接(圖3)

圖3　客運專線鐵路區(qū)間線路所與普通鐵路銜接示意

圖3中，線路所C位于客運專線鐵路線上，B站為普通鐵路車站，銜接線只有動車組列車運行。

比較圖3和圖1、圖2，不難發(fā)現(xiàn):(1)線路所C可以按客運專線標準設線路所通過信號機。(2)當B站為CTCS－0級的普通鐵路車站時，CTCS－2級與CTCS－0級分界點的劃分、銜接線和B站的信號機及其顯示方式同圖1，不存在顯示兼容性問題。(3)當B站為CTCS－2或CTCS－3級的普通鐵路車站時，銜接線和B站的信號機及其顯示方式及存在問題同圖2。

2.4普通鐵路區(qū)間線路所與客運專線鐵路銜接(圖4)

圖4　普通鐵路通過區(qū)間線路所與客運專線鐵路銜接

圖4中，線路所C位于普通鐵路線上，A站為客運專線車站，銜接線只有動車組列車運行。

比較圖4和圖1、圖2，不難發(fā)現(xiàn):(1) A站可以按客運專線標準設線路所通過信號機。(2)當線路所所處的普通鐵路為CTCS－0級時，線路所C的通過信號機可以執(zhí)行普通鐵路標準，CTCS－2級與CTCS－0級分界點的劃分、銜接線的信號機及其顯示方式同圖1，不存在顯示兼容性問題。(3)當線路所所處的普通鐵路為CTCS－2或CTCS－3級時，線路所C的通過信號機TX、TXF、TL、TLF可以執(zhí)行普通鐵路標準，但銜接線和線路所通過信號機TS、TSF的信號機及其顯示方式及存在問題與圖2相似。為了敘述方便，下文將線路所通過信號機TS、TSF暫稱為區(qū)間分歧道岔防護信號機，因為它們防護的是2條分歧線路，一條通往普通鐵路，另一條通往客運專線鐵路。

對上述4種情形作一歸納，可以得出如下結(jié)論:

(1)客運專線鐵路上的區(qū)間線路、車站、線路所以及客運專線去普通鐵路的正向線路(銜接線)可以遵照客運專線鐵路的信號機設置及其顯示標準執(zhí)行;

(2)當普通鐵路為CTCS－0級線路時，普通鐵路線上的區(qū)間線路、車站、線路所以及普通鐵路去客運專線的正向線路(銜接線)應遵照普通鐵路的信號機設置及其顯示標準執(zhí)行，信號機常態(tài)點燈;

(3)當普通鐵路為CTCS－2或CTCS－3級線路時，普通鐵路線上的區(qū)間線路、車站進站信號機、線路所通過信號機(不含區(qū)間分歧道岔防護信號機)應遵照普通鐵路的信號機設置及其顯示標準執(zhí)行，信號機常態(tài)點燈;

(4)當普通鐵路為CTCS－2或CTCS－3級線路時，普通鐵路線上的接軌站出站信號機、接軌線路所的區(qū)間分歧道岔防護信號機、普通鐵路去客運專線的正向線路(銜接線)的通過信號機的設置及其顯示方式存在兼容性問題。需要研究解決。

3　客運專線與普通鐵路信號顯示兼容性問題解決方案探討

通過以上分析可知，要解決客運專線鐵路與普通鐵路信號顯示標準兼容性問題，核心要解決上面結(jié)論中的第4點。

3.1接軌站信號顯示兼容性問題解決方案探討

下面以圖2的B站為例，分4個方案進行分析探討。

(1)方案一:當發(fā)車進路只開通客運專線方向時，其出站信號機才采用客運專線類型的出站信號機機構(gòu)，常態(tài)滅燈;否則出站信號機采用普通鐵路類型的出站信號機機構(gòu)(宜帶進路表示器)，常態(tài)點燈;不管開通哪個發(fā)車方向，均按照普通鐵路的信號顯示標準點燈;銜接線不設區(qū)間通過信號機。該方案的缺點是:當向銜接線正向發(fā)車時，出站信號機按正常追蹤模式分別點亮綠燈、綠黃燈、黃燈，缺少大區(qū)間運行模式和引導發(fā)車模式。另外，一旦因錯辦進路導致非動車組列車或ATP故障的動車組列車駛?cè)肓算暯泳€，就會存在一定的安全隱患，需要人工保證安全(包括規(guī)章制度的約束、卡控)。

(2)方案二:在通往客運專線(包括銜接線)的正向出站口(XLF)處設客運專線類型的出站信號機作為總出站信號機，常態(tài)滅燈;股道設置普通鐵路類型的出站兼發(fā)車進路信號機，常態(tài)點燈，不管開通哪個發(fā)車方向，均按照普通鐵路的信號顯示標準點燈;區(qū)間銜接線L2不設通過信號機?？偝稣拘盘枡C滅燈時，對于按ATP控制的動車組列車不起阻擋作用，但對其他列車則是禁止信號。因此可以克服方案一的安全性問題。另外，總出站信號機為客運專線類型，彌補了方案一不能提供大區(qū)間運行模式和引導發(fā)車模式的不足。但該方案存在如下新的問題。

①股道的發(fā)車進路信號機與出站口的總出站信號機距離一般較短，有可能不大于列車的速度分級制動距離，此時就存在信號重復顯示問題，總出站信號機滅燈情況下如何實現(xiàn)重復顯示?點燈情況下，又如何處理引導信號的重復顯示?

②即使股道的發(fā)車進路信號機與出站口的總出站信號機距離大于列車的速度分級制動距離，發(fā)車進路信號機的信號顯示也難以執(zhí)行《鐵路技術(shù)管理規(guī)程(高速鐵路)》第471條的規(guī)定(即:常態(tài)點燈的發(fā)車進路色燈信號機顯示下列信號:a.一個綠色燈光——表示該信號機列車運行前方至少有兩架信號機經(jīng)道岔直向位置在開放狀態(tài); b.一個綠色燈光和一個黃色燈光——表示該信號機列車運行前方次一架信號機經(jīng)道岔直向位置在開放狀態(tài); c.一個黃色燈光——準許列車運行到次一架信號機之前準備停車。)

③出站兼發(fā)車進路信號機點亮一個綠燈有兩種可能，情形一是采用自動閉塞追蹤運行模式，表示運行前方至少有三個閉塞分區(qū)空閑;情形二是采用大區(qū)間運行模式，表示整個區(qū)間都空閑。一種信號有兩種含義是不合適的。

(3)方案三:在方案一的基礎(chǔ)上，銜接線L2設區(qū)間通過信號機。該方案的實質(zhì)是將普通鐵路模式延伸到臨近的客運專線車站A站的SL進站信號機，形成圖1所示的情況(相當于是B站和銜接線L2按CTCS－0、CTCS－2/3兩套列控標準疊加處置)，從而化解了兩種信號顯示不兼容的問題。該方案的優(yōu)點是克服了因錯辦進路導致非動車組列車或ATP故障的動車組列車駛?cè)脬暯泳€后的安全問題，缺點是區(qū)間需設置通過信號機，有可能需增加不菲的工程投資。如以圖5為例，設A、B兩站為既有的客運專線車站，站間距可能很長(甚至有若干個區(qū)間中繼站，這種情況在高速鐵路較為普遍)。當某一工程需將普通鐵路引入或經(jīng)過B站時，不僅B站的出站信號機需更換信號機機構(gòu)，還需要在B站至A站間的整個上行線增設區(qū)間通過信號機，有工程范圍擴大化的弊病。

圖5　客運專線鐵路與CTCS－2/3級普通鐵路銜接示意(二)

(4)方案四:信號機的設置同方案一，僅調(diào)整普通鐵路類型出站信號機(帶進路表示器)的顯示方式，并將正常的滅燈狀態(tài)當成一種信號顯示。具體方案為。

①出站信號機常態(tài)點紅燈，防止無行車許可的列車冒進信號。

②當向普通鐵路發(fā)車(包括正向、反向)時，出站信號機按普通鐵路的信號顯示標準點亮相應允許信號，故障滅燈時，按紅燈論處。

③當向客運專線鐵路發(fā)車(包括正向、反向)時，正常情況下(即ATP控制動車組列車正常運行)，由CTC自動辦理發(fā)車進路(注:CTCS－2/3區(qū)段一般都裝備有CTC系統(tǒng)，正常的運輸作業(yè)由CTC自動控制)，發(fā)車進路辦好后，出站信號機自動改為滅燈狀態(tài)。若是ATP工作正常的動車組列車接近，則司機視為客運專線模式，按照ATP的行車憑證駛?cè)朐撔盘枡C;若是ATP故障的動車組列車或非動車組列車，滅燈視為信號關(guān)閉，司機應將列車停在該信號機外方。

④如果ATP故障的動車組列車或按LKJ控制的動車組列車要從B站駛往A站(包括經(jīng)銜接線L2正向發(fā)車和經(jīng)銜接線L1反向發(fā)車)，則需按大區(qū)間閉塞方式運行。此時司機需預先報告列車調(diào)度員和車站值班員，列車調(diào)度員發(fā)布調(diào)度命令，列車調(diào)度員或車站值班員人工辦理發(fā)車進路，使出站信號機點亮綠燈，列車以信號顯示作為行車憑證出站。

該方案技術(shù)上難度不大，且經(jīng)濟性好，但存在滅燈不代表信號機故障的問題，需要運營維護人員適應這一新情況。

綜合比選:方案一存在安全問題，不可取;方案二存在同一架出站信號機開通同一條列車進路點亮同一種信號(綠燈)卻有兩種不同含義的問題，也不可取;方案三安全上沒有問題，也不存在信號顯示兼容性問題，但需在客運專線鐵路增設通過信號機，是一種用工程辦法化解信號顯示兼容性問題的方案，可以酌情采用;方案四是一個技術(shù)上可行、經(jīng)濟性好的方案，但作為一種新生事物，需要運營維護人員去適應，是本文推薦的方案。

3.2接軌線路所信號顯示兼容性問題解決方案探討

下面以圖4為例，對線路所通過信號機TS、TSF進行分析探討。

客運專線和普通鐵路的線路所通過信號機采用相同的信號機機構(gòu)，其信號顯示可比照上面的方案三、方案四處理。

(1)比照方案三:信號機TS、TSF常態(tài)點紅燈，銜接線L2設區(qū)間通過信號機，將普通鐵路模式延伸到鄰近的客運專線車站A站的SL進站信號機。

(2)比照方案四:信號機TS、TSF常態(tài)點紅燈，銜接線L2不設區(qū)間通過信號機，調(diào)整信號機的顯示方式。

①信號機常態(tài)點紅燈，防止無行車許可的列車冒進信號。

②當進路開向普通鐵路線(包括正向、反向)時，信號機按普通鐵路的信號顯示標準點亮相應允許信號，故障滅燈時，按紅燈論處。

③當進路開向客運專線(包括正向、反向)時，正常情況下，由CTC自動辦理進路，進路辦好后，信號機自動改為滅燈狀態(tài)，若是ATP工作正常的動車組列車接近，則司機視為客運專線模式，按照ATP的行車憑證駛?cè)朐撔盘枡C，若是ATP故障的動車組列車或非動車組列車，滅燈視為信號關(guān)閉，司機應將列車停在該信號機外方。

④如果ATP故障的動車組列車或按LKJ控制的動車組列車要駛往A站，則采用大區(qū)間運行方式，由列車調(diào)度員或車站值班員人工辦理進路。當進路經(jīng)道岔直股時，信號機點綠燈;當進路經(jīng)道岔彎股時，信號機點雙黃燈或黃閃黃燈;引導作業(yè)時，信號機點紅白燈。列車以信號顯示作為行車憑證運行。

3.3優(yōu)化信號顯示兼容性的其他建議

以上只是針對接軌站(線路所)這一個點探討了客運專線與普通鐵路信號顯示兼容性基本解決方案，下面再談談可進一步完善信號顯示兼容性的3個建議方案。

(1)客運專線列車信號機采用常態(tài)點燈方式

《高速鐵路設計規(guī)范》(TB10621—2014)規(guī)定客運專線車站進、出站信號機常態(tài)滅燈，而運基信號［2010］650號文卻規(guī)定:當區(qū)間不設通過信號機的線路端站為銜接站時，進站、出站信號機的設置及顯示執(zhí)行普通鐵路標準，常態(tài)點燈;區(qū)間設通過信號機的線路向銜接站接車的進站信號機應常態(tài)點燈;與動車走行線銜接的進站信號機常態(tài)點燈。

再結(jié)合本文上面的案例分析，發(fā)現(xiàn)信號機常態(tài)點燈、滅燈的要求較為混亂，可操作性不佳，建議統(tǒng)一規(guī)定為常態(tài)點紅燈的方式。常態(tài)點紅燈方式還有一個明顯的優(yōu)點，就是有利于防止無行車許可的列車冒進信號。

也許有人會提出“地面信號機點紅燈，車載ATP卻有行車許可的情況下，哪個是真正的主體信號”的問題，其實這種情況不會存在，因為，地面信號機點紅燈時，行車許可不可能越過該信號機。

(2)普通鐵路出站信號機、發(fā)車進路信號機增加引導信號

客運專線不僅進站信號機有引導信號，出站信號機、發(fā)車進路信號機也有引導信號。對于以CTC自動控制的客運專線鐵路而言，這一新增功能可以大大改善信號設備故障情況下的發(fā)車作業(yè)效率。建議將這一優(yōu)點推廣到有CTC自動控制的普通鐵路。

普通鐵路既有的出站兼調(diào)車信號機、帶調(diào)車信號的發(fā)車進路信號機機構(gòu)可不改變現(xiàn)行信號機機構(gòu)，只需局部調(diào)整燈光配列，即可產(chǎn)生紅白燈光信號(紅燈、白燈之間可能位于同一個二燈位機構(gòu)內(nèi)，與傳統(tǒng)的矮型進站信號機相同)。

(3)動車走行線和動車段(所)信號機設置及顯示方式與客運專線保持一致

動車走行線和動車段(所)是客運專線鐵路的重要組成部分，但其信號機設置和信號顯示標準卻迥異于客運專線正線區(qū)段。根據(jù)運基信號［2010］650號文和《高速鐵路設計規(guī)范》(TB10621—2014)的規(guī)定，①動車走行線優(yōu)先考慮設置四顯示自動閉塞通過信號機。②動車段(所)的進、出站信號機常態(tài)點燈。③出站信號機優(yōu)先采用普通鐵路類型的出站信號機機構(gòu)(五燈位四顯示雙機構(gòu)型式)，當股道線間距偏小時，出站信號機采用紅、黃、白三燈位單機構(gòu)型式，有黃(普速鐵路特點)、紅、白、紅白(客運專線特點)共四種信號顯示，其顯示含義如下［11］:

一個黃色燈光——準許列車由動車段(所)出發(fā)，表示發(fā)車進路建立且出站第一離去區(qū)段空閑;

一個紅色燈光——不準列車越過該信號機;

一個月白色燈光——準許越過該信號機調(diào)車;

一個紅色燈光和一個月白色燈光——準許列車由動車段(所)以站間閉塞方式出發(fā)，動車組列車運行速度不超過40 km/h，并須準備隨時停車，表示前方區(qū)間空閑。

當初確定此方案的一個主要原因是考慮到動車段(所)內(nèi)連接有維修基地，維修作業(yè)車需經(jīng)動車段(所)和動車走行線進出客運專線正線，而維修作業(yè)車都沒有安裝列控ATP設備，所以動車走行線和動車段(所)按照CTCS－0級標準(即普通鐵路標準)設置地面信號機。其實維修作業(yè)車只在維修天窗時間段內(nèi)進出客運專線正線，在客運專線正線區(qū)段，維修作業(yè)車按照大區(qū)間方式運行，而且客運專線正線的站間距一般都大于動車走行線長度。按照這一分析，維修作業(yè)車在動車走行線采用大區(qū)間運行是合適的，因此，建議動車走行線和動車段(所)的信號機設置及其顯示方式優(yōu)先采用客運專線標準，使之與客運專線正線標準完全兼容。

4　研究結(jié)論

通過以上分析研究，可歸納出如下研究結(jié)論。

(1)目前，我國鐵路可分成僅開行動車組列車的客運專線鐵路和其他鐵路(這里稱之為普通鐵路)兩種類型，這兩種鐵路的地面信號機設置及其信號顯示方式采用兩套不完全相同的技術(shù)標準和技術(shù)管理規(guī)程。

(2)客運專線鐵路與CTCS－0級普通鐵路銜接時不存在信號顯示兼容性問題。

(3)客運專線鐵路與CTCS－2或CTCS－3級普通鐵路銜接時，普通鐵路線上的接軌站(線路所)的信號機設置、信號機機構(gòu)選擇及信號顯示方式存在兼容性問題，影響行車安全;其合理的解決方案是:普通鐵路接軌站出站信號機當防護的發(fā)車進路兼有通向普通鐵路和客運專線鐵路時，①采用普通鐵路標準的出站信號機機構(gòu);②常態(tài)點紅燈;③當向普通鐵路發(fā)車時執(zhí)行普通鐵路信號顯示標準和行車管理模式;④當向客運專線鐵路發(fā)車時執(zhí)行客運專線鐵路信號顯示標準和行車管理模式，即正常情況下，發(fā)車進路辦好后，出站信號機自動改為滅燈狀態(tài)。若是ATP工作正常的動車組列車接近，則司機視為客運專線模式，按照ATP的行車憑證駛?cè)朐撔盘枡C;若是ATP故障的動車組列車或非動車組列車，滅燈視為信號關(guān)閉，司機應將列車停在該信號機外方。如果ATP故障的動車組列車或按LKJ控制的動車組列車需要駛往客運專線，則改按大區(qū)間閉塞方式運行。此時司機需預先報告列車調(diào)度員和車站值班員，列車調(diào)度員發(fā)布調(diào)度命令，列車調(diào)度員或車站值班員人工辦理發(fā)車進路，使出站信號機點亮綠燈，列車以信號顯示作為行車憑證出站。⑤銜接線可不設通過信號機。

(4)可進一步完善地面信號顯示兼容性的建議方案還有:①客運專線鐵路列車信號機采用常態(tài)點燈(紅燈)方式;②普通鐵路(特別是CTC區(qū)段)出站信號機和發(fā)車進路信號機增加引導信號(可不改變現(xiàn)行信號機機構(gòu)) ;③動車走行線和動車段(所)信號機設置及顯示方式與客運專線鐵路保持一致。

參考文獻:

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［12］鐵道部科學技術(shù)司.科技運函［2004］14號關(guān)于印發(fā)《CTCS技術(shù)規(guī)范總則》(暫行)和《CTCS2級技術(shù)條件》審查意見的通知［S］.北京:鐵道部科學技術(shù)司，2004.

［13］鐵道第三勘察設計院集團有限公司，中鐵第四勘察設計院集團有限公司.TB10623—2014城際鐵路設計規(guī)范［S］.北京:中國鐵道出版社，2015.

Research on Compatibility of Ground Signal Indication Criterions between Dedicated Passenger Line and Conventional Railway Line

SHI Xian-ming
(China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.，Ltd.，Wuhan 430063，China)

Abstract:Dedicated passenger line (DPL) and conventional railway line are using different technical specifications for ground signal setting and signal indication.When DPL joints conventional railway lines of CTCS2/3，compatibility problem exists in the junction station and the section in perspective of signal setting and signal indication，which poses threat to normal traffic.The suggested solution is that the starting signal of the junction station uses the starting signal and the normal red-aspect specified for conventional railways，and signal indication criterions for dedicated railway and conventional railway are implemented respectively after the outgoing route is opened.Moreover，the paper studies and presents other programs to improve the compatibility.

Key words:Dedicated passenger railway line; High speed railway; CTCS; Signal indication; Criterion; Compatibility

作者簡介:石先明(1965—)，男，教授級高級工程師，1985年畢業(yè)于大連鐵道學院工業(yè)電氣自動化作業(yè)，工學學士，E-mail:tsysxm@ 126.com。

收稿日期:2015-11-10;修回日期:2015-12-03

文章編號:1004-2954(2016) 03-0139-08

中圖分類號:U238; U284.1

文獻標識碼:A

DOI:10.13238/j.issn.1004－2954.2016.03.029