进站信号机显示及区间三接近编码电路的分析与改进

赵 阳，马衍明

（1.中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院，济南 250022；2.中国铁路济南局集团公司工电检测所，济南 250022）

普速铁路列控系统一般采用CTCS-0级列车运行控制系统，由通用机车信号和运行监控记录装置构成[1]。列车司机通过观察地面信号机显示及驾驶室内机车信号显示来驾驶列车安全平稳地运行。随着近几年铁路建设的快速发展，铁路的行车速度及行车密度也在不断地提高，对信号设备的安全性要求也在不断增强，当线路上地面信号显示与车载机车信号显示不同或存在地面信号显示升级问题时，会严重影响铁路的行车安全，进而影响铁路运输组织、制约行车效率[2]。

1 问题分析

京沪线党家庄站XB、S进站信号机防护“直进弯出”进路时，侧向经38号大号码道岔（2#、51#），其他道岔直向，进站信号机显示LU，其区间三接近轨道区段发送LU码。XB、S进站信号机显示及其区间三接近轨道区段发码与现有信号显示要求及机车信号发码规定不符，如图1、2所示。

经查找相关档案资料，2003年京沪线提速改造工程时党家庄站拉入38号大号码道岔（2#、51#），该区段当时为四信息三显示自动闭塞，针对这一实际情况，济南局总工室对XB、S进站信号机显示和XB、S口区间三接近发码定义向原铁道部进行了报批。根据批复意见：京沪线党家庄站XB、S进站信号机防护“直进弯出”进路（侧出经38号道岔侧向，其他道岔直向）时显示LU，区间三接近轨道区段发LU码。同时，在报批函中也明确“根据《机车信号信息定义及分配》（TB/T 3060-2002）改造后本通知规定的区间、站内发码信息同时废止。该函为对LU显示和机车信号低频信息临时定义，不应该永久执行。”

2005年京沪线电气化工程和2009年京沪高铁引入济南枢纽相关工程延续了该信号显示和轨道区段发码。由于历史遗留原因，XB、S进站信号机显示及区间三接近轨道区段发码一直沿用至今。

地面信号显示及机车信号信息最新定义在《铁路信号设计规范》（TB 10007-2017）、《机车信号信息定义及分配》（TB/T 3060-2016）和《铁路技术管理规程 普速铁路部分》（TG/01-2014）中都有非常明确的定义及描述。下面结合党家庄车站信号平面布置（如图1所示），对党家庄站XB进站信号机显示及XB口区间三接近轨道区段发码电路存在的问题进行分析。

图1 党家庄站信号平面布置（局部）Fig.1 Signal layout of Dangjiazhuang Station (partial)

1.1 信号显示

根据《铁路技术管理规程 普速铁路部分》（TG/01-2014）第415条针对四显示自动闭塞区段进站信号机LU显示的定义，XB进站信号机点LU灯需同时满足2个条件：1）列车经道岔直向进入站内；2）XI出站信号机开放经道岔直向位置的发车进路[3]。因XI出站信号机只有经道岔侧向的发车进路，因此XB进站信号机不满足点LU灯的条件。

《铁路信号设计规范》（TB 10007-2017）第3.3.5条及条文解释针对同方向相邻两架信号机的信号显示也做了明确说明，“当前架信号机开通直向进路，后架信号机开通侧向进路时，正常情况下前架信号机应显示一个黄色灯光”[4]。以“黄灯”指示“直进弯出”，主要在于普速铁路信号显示是一种速差制信号，信号显示还有对机车速度的要求，LU显示指示的进路始端速度高于U显示，警惕含义不强，若列车以XB进站信号机LU指示的始端速度进站，运行至XI出站信号机前，列车很难保证速度降到道岔侧向要求的限速值，会影响行车安全。

因此，根据现行《铁路技术管理规程 普速铁路部分》（TG/01-2014）及《铁路信号设计规范》（TB 10007-2017）的要求：党家庄站XB进站信号机防护“直进弯出”进路时，进站信号机应显示“黄灯”。

1.2 机车信号

由XB口“直进弯出”时，区间三接近的轨道区段发码与XI出站信号的发车进路有关，XI出站的发车进路既有经38号大号码道岔（2#）的侧向进路，又有经小于18号道岔侧向的发车进路。

根据《机车信号信息定义及分配》（TB/T 3060-2016）针对UUS和U2S码的规定：若车站排列了经38号大号码道岔的侧向发车进路，同时次一架信号机开放，则XBJM正线电码化发送UUS码，区间三接近的轨道区段相应发送U2S码，预告列车接近的地面信号机所防护区段开通发送“UUS”码的进路。

若车站排列了经10/12#道岔反位的侧向发车进路（道岔均小于18号）或车站排列经38号大号码道岔的侧向发车进路，但次一架信号机关闭，则XBJM正线电码化满足UU码条件，不满足UUS发码条件，区间三接近的轨道区段应发送U2码，预告列车接近的地面信号机所防护区段开通发送“UU码”的进路。

因此，根据《机车信号信息定义及分配》（TB/T 3060-2016）的规定：XB进站信号机防护“直进弯出”进路（弯出经18号及以上道岔侧向,其他道岔直向）时，正线接车进路电码化XBJM发送UUS码或UU码，XB口区间三接近轨道区段相应发U2S码或U2码。

2 电路处理

2.1 进站信号机XB点灯电路修改

既有党家庄计算机联锁排列XB口直股接车并经2/4#道岔定位的“直进弯出”通过进路时，计算机联锁驱动LUXJ吸起，进站信号机点LU灯。按照现行信号显示规定，XB进站口“直进弯出”通过进路时，计算机联锁应取消驱动LUXJ，以“黄灯”指示“直进弯出”，以便列车运行至XI出站信号机前能够减速到规定的道岔侧向限速值。

2.2 XB口区间三接近轨道区段电路修改

当该站办理列车由XB直股接车,并向下行方向发车的进路，有两种发车进路有可能：1）办理列车经2/4#道岔定位向SN口的发车进路，列车正方向行车。该进路列车经过2/4#道岔侧向（2#为38号道岔）。2）办理列车经10/12#道岔侧向（10#、12#均为12号道岔）向S口的发车进路，列车反方向行车，按大区间运行。该进路中列车未经18号及以上道岔侧向位置进路。

对既有XB口区间三接近轨道区段编码电路进行分析，如图2所示，当XI出站信号机开放后，(XI)LXJ2F吸起，说明计算机联锁排列了由IG的发车进路。具体是向上海方面SN口的发车进路，还是向S口的发车进路，需增加相应条件加以判断，进而区分机车信号码序状态。既有XBJM正线接车电码化编码电路中为区分XI出站信号机开放后，列车是否经18号及以上道岔侧向位置，设置了XIUUSJ,其既有电路原理如图3所示。根据其原理分析，若进路中2/4DBJ吸起、10/12DBJ吸起，则XIUUSJ吸起，此时若(XI)LXJ2F吸起，表明车站值班员办理的是经18号及以上道岔侧向位置向SN口的发车进路；若XIUUJ落下，此时(XI)LXJ2F吸起，表明办理的是经10/12#道岔反位向S口的发车进路。因此，区间三接近轨道区段编码电路中这2种进路可以利用既有XIUUJ励磁状态进行修改加以区分，修改后的XB口三接近编码电路如图4所示，当(XI)LXJ2F吸起，若XIUUSJ吸起，则三接近发码设备发送U2S码；若XIUUJ落下，则三接近轨道区段发码设备发送U2码。

图2 既有XB口三接近编码电路Fig.2 The existing third approach section coding circuit diagram at XB entrance

图3 既有XIUUJ电路原理Fig.3 The existing XIUUJ circuit schematics

图4 修改后XB口三接近编码电路Fig.4 The third approach section coding circuit schematics at XB entrance after modification

根据既有XIUUSJ电路原理及修改后的区间三接近轨道区段编码电路可知，只要该站办理的是经2/4#道岔定位向SN口的发车进路，XIUUSJ吸起后区间三接近轨道区段均发送U2S码。若维持XIUUSJ既有电路原理不变，仍存在信号显示升级问题。《机车信号信息定义及分配》（TB/T 3060-2016）针对“UUS码”的定义如下：“表示列车接近的地面信号机开放经18号及以上道岔侧向位置进路，且次一架信号机开通直向进路或开放经18号及以上道岔侧向位置进路；或表示列车接近的地面信号机开放经18号及以上道岔侧向位置进路，并开往站间无显示联系的区间。”[5]

信号显示的含义是指示列车运行方向和限制速度，表达了两方面的内容：本信号机防护进路内道岔开通的方向，次一架信号机的显示状态[6]。普速铁路 UUS码表示除了接近信号机开放外，下一架信号机也肯定是开放的[7]。根据《机车信号信息定义及分配》（TB/T 3060-2016）针对UUS码的定义，XBJM电码化发码设备是否发送UUS码还与次一架信号机显示有联系。机车信号若显示UUS，列车须前后经过两段连续的进路，第一段进路内的道岔必须为18号及以上道岔侧向位置，第二段进路内的道岔必须为18号及以上道岔侧向位置或道岔均为直向。第二段进路内道岔若存在小于18号道岔的，机车信号也不得显示UUS。若车站办理了经2/4#道岔定位向上海方面SN口的发车进路，列车经18号道岔侧向位置进入区间下行线，列车正向行车。XBJM发码设备发送UUS码与其SN口区间X2LQ轨道区段占用、空闲状态有关。如果该站区间X2LQG轨道区段显示为有车占用状态，即其轨道继电器X2LQGJ落下，表明虽然车站办理了经18号道岔侧向位置的发车进路，但发车进路上次一架信号机为关闭状态，XI出站信号机防护开通UU码的进路，XBJM正线接车电码化发送UU码，XB口区间三接近轨道区段应发送U2码。若维持既有XIUUSJ驱动原理，其区间三接近发码设备发送的仍为U2S码，与地面信息不符，从而引起机车信号显示升级问题，影响行车安全和行车效率。因此，当向区间正方向发车时，XIUUSJ励磁电路中需对XI出站信号机的次一架信号机是否开放加以判断，只有当排列向SN口的发车进路且区间X2LQG轨道区段的通过信号机开放后，XIUUJ才励磁吸起。通过X2LQGJ状态检查X2LQG通过信号机是否开放，X2LQGJ吸起代表其通过信号机开放，X2LQGJ落下代表其通过信号机灭灯。修改后的XIUUJ励磁电路原理如图5所示。XIUUJ励磁电路中增加X2LQGJ状态检查， 2/4DBJ吸起、10/12DBJ吸起、X2LQJ吸起,则XIUUJ吸起。

图5 修改后XIUUJ电路原理Fig.5 XIUUJ circuit schematics after modification

按图5修改后,办理XB口“直进弯出”（侧出经38号道岔侧向，其他道岔直向）向SN口的通过进路时:

1）SN口区间X2LQG为空闲状态，X2LQGJ吸起→XIUUJ吸起，表示列车由XB口“直进弯出”时，XI出站信号机防护发送UUS码的发车进路, XBJM正线接车电码化发送UUS码，XB口区间三接近轨道区段相应发送U2S码序，与现行的机车信号显示定义及规定相符；

2）SN口区间X2LQG为占用状态，X2LQGJ落下→XIUUJ落下，表示列车由XB口“直进弯出”时，XI出站信号机防护发送UU码的发车进路，XBJM正线接车电码化发送UU码，XB口区间三接近轨道区段相应发送U2码序, 与现行的机车信号显示定义及规定相符。

3 结论

根据以上分析修改电路原理图纸并进行现场施工、测试后，经过一段时间的现场运用实践，党家庄站未发生过机车信号升级显示及地面信号与机车信号显示不一致的情况，从而保证了地面信号显示及机车信号显示符合现行的技术规范和标准，最终在技术上保证了行车安全。因此，根据现行铁路规范及技术标准及时修改一些既有站遗留的信号显示及机车信号编码问题，对保障铁路运输安全极为重要。