梁战鹏

(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043)

1 高速铁路动车走行线设计概况

高速铁路动车运用所承担着高速动车组的折返、日常整备作业，一般还要负责相应配属动车组的一、二级修程作业及临修作业，是高速铁路运输系统非常重要的组成部分。动车走行线是沟通动车运用所与高速铁路正线的动脉，是动车组进、出动车运用所的必经之路。

为减少动车组的空走距离，提高动车组的运用效率，动车走行线应尽可能短，但受地形、地物等条件限制，长度一般从几百米到几千米不等。动车走行线设计速度一般不大于120 km/h。高速铁路的运营模式一般为白天正常运营、夜间停运检修，出入动车运用所的动车组具有早、晚密集到发的特点，对动车走行线的通过能力要求较高，因此动车走行线一般按照满足双方向运行的要求设计。

2 动车走行线信号系统设计现状

根据动车走行线不同长度，信号系统按照不同的标准设计。动车走行线长度较短时，采用列车方式办理与采用调车方式办理通过能力差别不大，但按调车方式设计时使用更加灵活。因此走行线长度较短时一般按照调车方式设计[1]；动车走行线长度较长时，一般按照列车方式设计。动车走行线按照列车方式设计时，动车运用所常按照CTCS-2级标准设置列控系统地面设备，在动车走行线设置级间切换点，实现CTCS-2/CTCS-3列控系统的级间切换[2]。通常按照四显示自动闭塞设置通过信号机，按照常态亮灯设计[3-4]。

以东北地区某高速铁路动车走行线为例，研究分析最常见的按照列车方式设计的动车走行线通过信号机设置方案及相关问题。

3 设计方案及相关问题分析

举例动车运用所动车组走行线(简称动车走行线)一端与高速正线车站A接轨，另一端与动车运用所B接轨。动车走行线及相关车站设置如图1所示。

图1 动车走行线及相关车站设置示意

动车走行线长度约1.7 km，根据线路条件，列车最高运行速度按50 km/h设计，通过信号机按以下原则设置：满足CTCS-2列控要求，同时满足四显示自动闭塞标准；满足列车安全制动要求；闭塞分区最小长度满足1列动车组停放并留有一定的安全余地。

3.1 动车走行线通过信号机设置方案

根据以上原则，动车走行线通过信号机设置示意见图2(以下行线为例)。按照双方向四显示自动闭塞设置通过信号机[5]，采用绿、红、黄三灯位机构[6]，常态亮灯[3-4]。

图2 通过信号机设置示意

3.2 通过信号机设置方案分析

闭塞分区设置如图3所示，下行、上行方向闭塞分区长度见表1。

图3 闭塞分区设置示意

下行方向上行方向闭塞分区名称A1GA2GA3G闭塞分区长度/m807710835闭塞分区名称B1GB2GB3G闭塞分区长度/m624630875

从表1可以看出，下行方向和上行方向均存在闭塞分区长度小于800 m的区段。

《铁路技术管理规程》(第10版)(以下简称“《技规》”)第69条规定：“特殊地段因条件限制，同方向相邻两架指示列车运行的信号机间距离小于制动距离时按下列方式办理 :…当两架信号机间的距离在400 m及以上，但小于800 m时，后架信号机在关闭状态时，则前架信号机不准开放…”[7]。

此条规定的前提是同方向相邻两架指示列车运行的信号机间距离小于制动距离。《技规》第23条中《列车紧急制动距离限值表》[7]中规定的各种类型列车的紧急制动距离限值均不小于800 m。

有专家认为， 在任何情况下，同方向相邻两架指示列车运行的信号机间距离均不得小于800 m，否则要进行红灯重复。

根据以上观点，通过信号机TA3不开放时，通过信号机TA2不得开放，显示红灯；通过信号机TB3不开放时，通过信号机TB2不得开放，动车运用所B的出发信号机S1不得开放，显示红灯。如图4所示。

图4 信号显示关联示意

经过分析可以看出，上行方向列车不出清区间轨道电路，动车运用所B无法办理发车进路，后续列车不能发车，即区间只能有1列动车组，无法实现区间追踪运行。这在很大程度上制约了动车走行线的通过能力。同样下行方向的通过能力也将受到一定的影响。若在此方案基础上减少通过信号机数量，使闭塞分区长度变大，可以避免红灯重复，但由于动车走行线上的速度较低，闭塞分区长度过长同样不利于动车走行线通过能力的发挥。

然而，《技规》第86条规定：“在列车运行速度超过120 km/h的双线区段，应采用速差式自动闭塞，列车紧急制动距离由两个及以上闭塞分区长度保证。”[7]这是因为速度超过120 km/h的区段，其紧急制动距离大于800 m，导致以紧急制动距离800 m为基础所划分的闭塞分区，一个闭塞分区的长度满足不了紧急制动距离的要求，应由两个及以上闭塞分区长度保证[1，8]。

也就是说，采用速差式自动闭塞的区段，要求一个闭塞分区的长度满足列车在本闭塞分区内，由闭塞分区入口规定速度可靠降至下一闭塞分区入口速度即可[1，7]，而紧急制动距离由若干个这样的闭塞分区长度相加来保证。如图5所示。

注：“V规”为规定的最高允许速度，“V黄”为黄灯限速。图5 四显示自动闭塞通过信号机信号显示速度含义示意

由图5可以看出，四显示自动闭塞L显示的含义为列车可以按照规定的最高允许速度运行至下一闭塞分区入口，LU显示的含义为列车可以按照规定的最高允许速度进入闭塞分区，并在下一个闭塞分区入口处降速至黄灯限速[9]，U显示和H显示的速度含义以此类推。

四显示自动闭塞划分速度等级，用两个及以上闭塞分区长度满足紧急制动距离的要求，这样每一个闭塞分区的长度就可以缩短，从而压缩列车运行间隔，在能够保证列车运行安全的前提下，兼顾了运输效率。

《技规》第69条规定的当两架信号机间的距离在400 m及以上，但小于800 m时，后架信号机在关闭状态时，则前架信号机不准开放，这是在紧急制动距离由一个闭塞分区保证时的规定，采用速差式自动闭塞时应执行《技规》第69条“2、在列车运行速度超过120 km/h的区段，两架有联系的信号机间的距离小于规定速度级差的制动距离时，应采取必要的降级或重复显示措施[2]”的规定，即采用速差式自动闭塞的区段，只要闭塞分区长度大于规定速度级差的制动距离，就不需要采取降级或重复显示措施。

举例走行线设计速度为50 km/h，也采用速差式的四显示自动闭塞设计，所以不能简单套用《技规》第69条的规定。由于举例动车走行线采用四显示自动闭塞方式，只要每个闭塞分区长度能保证规定的速度级差的制动距离即可，而列车制动距离由两个及以上闭塞分区长度保证。经过计算，举例动车走行线两个闭塞分区长度之和大于50 km/h初速度的制动距离要求。

根据以上分析，举例动车走行线下行的X3、TA2、TA3信号机以及上行的S2、TB2、TB3信号机均可按照正常的四显示自动闭塞显示关系，按照追踪序列显示，不需要采取红灯重复措施即可保证列车运行安全。

综合以上论述，采用四显示自动闭塞的动车走行线，即使同方向相邻的两架通过信号机间的距离小于800 m，也不能一概而论全部进行红灯重复。应根据不同动车走行线的具体情况，结合实际设计速度进行检算，只要闭塞分区长度能够满足规定的速度级差的制动距离要求，而无论是否大于800 m，都不需要采取重复显示或降级显示的措施，同样能够保证列车运行安全。

4 提高动车走行线通过能力的一点建议

《技规》第69条规定的特殊情况下的信号关联显示关系均基于最小紧急制动距离800 m的基础上规定。列车紧急制动距离S是指自司机开始施行制动到列车完全停稳所走行的距离，它等于制动空走距离Sk与制动有效距离Se之和，即

S=Sk+Se

基于以上计算原理，《技规》规定120 km/h的旅客列车紧急制动距离为800 m。但对于速度120 km/h以下的紧急制动距离没有明确规定。针对举例动车走行线实际情况，经分析计算，以CRH2动车组为例，在20‰的下坡地段，初速度为50 km/h时，有效制动距离为104 m，空走时间按1.5s计算时空走距离为21 m，其总制动距离为125 m，每一个闭塞分区均可满足紧急制动距离的需求。

根据以上分析可以看出，一般的动车走行线运行速度较低，并且在动车走行线上运行的动车组或维修检修车辆的制动性能均优于普速铁路的大编组客、货运列车，其实际紧急制动距离远小于800 m。最小紧急制动距离800 m的规定在一定程度上制约了动车走行线运输效率的发挥，要进一步提高动车走行线的通过能力，需要根据动车走行线的具体情况，进一步探讨适当减小《技规》规定的800 m制动距离规定限值的可能性。另外，对于规定速度小于120 km/h的四显示自动闭塞区段，需进一步研究其速度分级及对应的信号显示速度意义[10]，以更好地发挥四显示自动闭塞设备的作用，进一步提高走行线线路通过能力。

5 结语

动车走行线是动车组在高速铁路运行上、下线的必经之路。由于高速铁路的运营特点，确保动车走行线在早、晚高峰期动车组密集到发时的通过能力，对于保证高速铁路的正常运输秩序意义重大。随着高速铁路列车对数的不断增加，进一步提高动车走行线的通过能力逐渐成为了现实的需要。从工程应用和对规范的分析、理解方面，对于提高动车走行线的通过能力的技术措施进行了探讨，对进一步提高动车走行线通过能力提出了新思路。

[1] 中华人民共和国铁道部.铁运2008[142]号 铁路信号维护规则[S].北京：中国铁道出版社，2008．

[2] 中华人民共和国铁道部.铁科技[2009]212号 铁路客运专线技术管理办法(试行)(300～350 km/h部分) [S].北京：中国铁道出版社，2009．

[3] 中华人民共和国铁道部运输局.运基信号[2010]650号 关于印发《客运专线衔接站信号机设置主要技术原则V1.0》的通知 [S].北京:中华人民共和国铁道部运输局，2010．

[4] 中华人民共和国铁道部.TB10020—2009 高速铁路设计规范(试行)[S].北京 中国铁道出版社，2009．

[5] 中国铁路通信信号总公司研究设计院.TB/T1567—1990 铁路自动闭塞技术条件[S].北京：中国铁道出版社，1990．

[6] 中华人民共和国铁道部.TB10007—2006 铁路信号设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2006.

[7] 中华人民共和国铁道部.铁道部令第29号 铁路技术管理规程[S].北京：中国铁道出版社，2007．

[8] 《技规》条文编写组.《铁路技术管理规程》条文说明[S].北京：中国铁道出版社，2007．

[9] 中国铁路通信信号总公司研究设计院.TB/T3060—2002 机车信号信息定义及分配[S] .北京：中华人民共和国铁道部，2002.

[10] 傅世善.铁路信号显示[M].北京：中国铁道出版社，2001.