李亞蘭

（杭州鐵路設(shè)計院有限責(zé)任公司，杭州 310004）

1 概述

鐵路作為新時代交通強國的骨干力量，其運行效率及行車安全顯得尤為重要，機車信號主體化的概念也越來越具體。列車在自動閉塞區(qū)間運行時，機車信號能夠連續(xù)接收地面信號，不間斷的復(fù)示前方信號機的顯示，當(dāng)列車進(jìn)入車站站內(nèi)時，通過對軌道電路實施電碼化設(shè)計使得機車信號連續(xù)。但是對于一些處在幾條線路交叉點的車站，會存在車站一端為復(fù)線自動閉塞區(qū)間，另一端為單線雙向自動閉塞區(qū)間的情況，如圖1 所示，車站1 至車站2 區(qū)間為復(fù)線自動閉塞區(qū)間，車站1 至車站A 與車站C均為單線自動閉塞區(qū)間。此時復(fù)線區(qū)間可向任意一條單線區(qū)間運行，即列車由上（下）行線轉(zhuǎn)下（上）行線，采用ZPW-2000A 預(yù)疊加電碼化(以下簡稱開環(huán)電碼化)設(shè)備的車站往往都是由司機利用開關(guān)進(jìn)行人工載頻切換。人工切換操作頻率高且復(fù)雜，而且切換的時間和地點都由司機人工掌握，存在難掌握和不明確等問題。本文通過對車站1 電碼化電路的優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)載頻自動切換。

圖1 示例車站Fig.1 Example station

2 載頻自動切換邏輯

預(yù)疊加電碼化是目前應(yīng)用比較廣泛的電碼化技術(shù)，“預(yù)”就是當(dāng)列車占用某一區(qū)段時，其列車運行前方與該區(qū)段相鄰的下一個區(qū)段也開始發(fā)碼；“疊加”就是軌道電路信息與機車信號信息在傳輸通道內(nèi)同時存在。電碼化設(shè)備作為機車信號的地面設(shè)備，可通過優(yōu)化電碼化電路，實現(xiàn)機車信號上（下）、下（上）行線載頻自動切換功能。機車信號設(shè)備載頻切換的時機和原理如下。

當(dāng)機車信號接收到1700-1 ＋25.7 Hz 時，機車信號則自動切換至僅接收1700-1 Hz 載頻。

當(dāng)機車信號接收到2300-1 ＋25.7 Hz 時，機車信號則自動切換至僅接收2300-1 Hz 載頻。

當(dāng)機車信號接收到2000-1 ＋25.7 Hz 時，機車信號則自動切換至僅接收2000-1 Hz 載頻。

當(dāng)機車信號接收到2600-1 ＋25.7 Hz 時，機車信號則自動切換至僅接收2600-1 Hz 載頻。

當(dāng)機車信號接收到1700-2 ＋25.7 Hz 或2300-2＋25.7 Hz 時，機車信號則自動切換至僅接收1700/2300 Hz 載頻。

當(dāng)機車信號接收到2000-2＋25.7 Hz 或2600-2＋25.7 Hz 時，機車信號則自動切換至僅接收2000/2600 Hz 載頻。

根據(jù)《鐵路車站電碼化技術(shù)條件》（TB/T 2465-2010）對車站實施預(yù)疊加電碼化的范圍要求，機車信號載頻自動切換功能的實現(xiàn)需根據(jù)車站電碼化范圍的不同，視情況具體分析設(shè)計。

3 開環(huán)電碼化載頻切換電路設(shè)計

本文以實際工程設(shè)計車站過渡版站型為例，如圖2 所示，對其開環(huán)電碼化電路加以優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)載頻自動切換。車站1 下行進(jìn)站信號機外方為復(fù)線自動閉塞區(qū)間，上行進(jìn)站信號機外方為單線自動閉塞區(qū)間。當(dāng)列車從下行線進(jìn)入上行線（如圖2中③、④、⑥路徑）或從上行線進(jìn)入下行線（如圖2 中①、②、⑤徑路）時，機車信號載頻需從下行（上行）載頻切換到上行（下行）載頻。機車信號載頻自動切換需在電碼化電路中設(shè)置轉(zhuǎn)頻繼電器（ZPJ），利用ZPJ 和低頻轉(zhuǎn)頻信息，對電碼化電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計實現(xiàn)載頻自動切換。

圖2 實例車站Fig.2 Instance of station

3.1 徑路?的列車轉(zhuǎn)線作業(yè)載頻切換設(shè)計

徑路①的列車轉(zhuǎn)線作業(yè)，需要機車信號由上行載頻切換成下行載頻。《鐵路車站電碼化技術(shù)條件》要求股道占用時，不終止發(fā)碼。以此為切入點，利用下行正線IG 接車的電碼化編碼電路，當(dāng)列車從5/7#道岔反位壓入IG 時，在股道實現(xiàn)載頻自動切換。下行正線IG 接車電碼化載頻為1700-2，此時需設(shè)計IG 的轉(zhuǎn)頻繼電器（IGZPJ）和轉(zhuǎn)頻復(fù)示繼電器（IGZPJF），當(dāng)5/7#道岔在定位時，不影響下行正線IG 接車電碼化電路，電路發(fā)送正常下行正線接車低頻信息；當(dāng)5/7#道岔在反位時，列車沿徑路①壓入IG 時，其軌道繼電器落下，設(shè)置的2 s 緩吸轉(zhuǎn)頻繼電器還未吸起，利用緩吸時間（2 s）發(fā)送轉(zhuǎn)頻信息，待轉(zhuǎn)頻繼電器吸起后，股道繼續(xù)發(fā)送低頻信息。滿足《鐵路車站電碼化技術(shù)條件》中對股道占用時，不終止發(fā)碼的要求。

電碼化電路自動轉(zhuǎn)頻優(yōu)化如圖3 所示。當(dāng)列車經(jīng)由5/7#道岔反位壓入IG 時，IGDGJ ↓→IGZPJ ↑（延時2 s）→IGZPJF ↑，在IGZPJ 緩吸時間內(nèi)，機車信號接收到1700-2 ＋ZP（轉(zhuǎn)頻碼25.7 Hz）頻率，頻率由上行載頻自動切換到下行載頻。

圖3 下行正線ⅠG接車電碼化編碼電路優(yōu)化Fig.3 Optimization of the coding circuit for downlink positive receiving to IG

3.2 徑路?的列車轉(zhuǎn)線作業(yè)載頻切換設(shè)計

徑路②的列車轉(zhuǎn)線作業(yè)，需要機車信號由上行載頻切換成下行載頻，借鑒《鐵路車站電碼化技術(shù)條件》對閉環(huán)電碼化的范圍：“自動閉塞區(qū)段，經(jīng)道岔直向的發(fā)車進(jìn)路，為該進(jìn)路中的所有區(qū)段；經(jīng)道岔側(cè)向的發(fā)車進(jìn)路，為該進(jìn)路的最末一個區(qū)段”，利用下行正線發(fā)車的電碼化電路，可在發(fā)車進(jìn)路最后一個區(qū)段實現(xiàn)載頻自動切換。此規(guī)范對預(yù)疊加電碼化經(jīng)道岔直向的發(fā)車進(jìn)路要求同閉環(huán)電碼化，只是取消經(jīng)道岔側(cè)向的發(fā)車進(jìn)路要求。下行正線發(fā)車電碼化載頻為1700-2，設(shè)計切頻繼電器（SNQPJ）和改頻繼電器（SNFGPJ）。往SN 口發(fā)車時，發(fā)車鎖閉繼電器（FSJ）落下，直通繼電器（ZTJ）的吸起和落下，說明發(fā)車進(jìn)路是直股還是彎股。當(dāng)6/8#道岔在反位發(fā)車時，直通繼電器（XIZTJ）落下，當(dāng)?shù)谝浑x去區(qū)間空閑時，設(shè)置的切頻繼電器（SNQPJ）勵磁吸起，同時自保電路也構(gòu)成。當(dāng)列車由徑路②壓入IBG 時，對應(yīng)的軌道繼電器落下，在IBG 實現(xiàn)載頻的轉(zhuǎn)換。為不影響下行正線發(fā)車電碼化電路，還需將SNFGPJ 的前節(jié)點并入電碼化電路傳輸改頻碼。

電碼化電路自動轉(zhuǎn)頻優(yōu)化電路如圖4 所示。辦理經(jīng)6/8#道岔反位發(fā)車進(jìn)路，發(fā)車進(jìn)路鎖閉以后，SNFSJF ↓→X1LQGJ ↑→XIZTJ ↓→SNQPJ ↑，當(dāng)列車經(jīng)由6/8#道岔反位壓入IBG 時，IBGDGJ ↓→SNQPJ ↑→SNFGPJ ↑→機車信號收到1700-2 ＋ZP（轉(zhuǎn)頻碼25.7 Hz）頻率，頻率由上行載頻自動切換到下行載頻。在不影響原電碼化電路的前提下，實現(xiàn)頻率轉(zhuǎn)換，且滿足規(guī)范要求。

圖4 下行正線發(fā)車電碼化電路優(yōu)化Fig.4 Optimization of the coding circuit for downlink positive departure line

3.3 徑路?～?的列車轉(zhuǎn)線作業(yè)載頻切換設(shè)計

綜上所述，徑路③、⑤、⑥的列車轉(zhuǎn)線作業(yè)，其電路設(shè)計思路同徑路①，均在壓入股道的2 s 內(nèi)發(fā)送轉(zhuǎn)頻信息，實現(xiàn)載頻的自動轉(zhuǎn)換。徑路④的列車轉(zhuǎn)線作業(yè)，其電路設(shè)計思路同徑路②，在發(fā)車進(jìn)路最末一個區(qū)段實現(xiàn)載頻自動切換。

4 結(jié)論

本文對工程設(shè)計中實例車站過渡站型的電碼化電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)列車進(jìn)行上、下行線轉(zhuǎn)線作業(yè)時的載頻自動轉(zhuǎn)換，解決了人工切換載頻的操作頻繁復(fù)雜、切換地點和時間不明確的問題。電路設(shè)計在實際車站過渡的應(yīng)用期間，未發(fā)現(xiàn)問題。本文的研究方案為載頻切換電路的進(jìn)一步優(yōu)化提供參考。