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到发线有效长度及信号系统适用性分析

归档日期:07-02       文本归类:到发线      文章编辑:爱尚语录

  对我国普速铁路、高速铁路、时速200 km客货共线铁路、城际铁路和动车段(所)的到发线或存车线有效长度,从标准规范和信号系统适应性两个角度进行分析。对于机车牵引列车运行线路,结合LKJ停车安全距离的计算,对相关标准规范做出补充建议。对于动车组列车运行线路,结合列控系统停车安全距离和列车过走防护距离的计算,对相关标准规范进行分析,并给出必要的优化设计建议。对于动车段(所),结合出入段(所)方式和是否设置调车应答器组,确定不同情况下的存车线有效长度。

  目前我国铁路按等级可主要分为普速铁路(时速160 km及以下)、高速铁路(时速250 km及以上)、时速200 km客货共线 km及以下、仅运行动车组列车)4类,且每类铁路都有对应的设计规范。到发线有效长度为铁路的主要技术标准之一,设计阶段由站场专业牵头,综合信号、机务、车辆、动车、房建、行车等多专业共同确定。各类铁路以及动车段(所)到发线(存车线)有效长度的规范标准和计算方法不同,从信号专业的角度,有着不同的设计方案。

  。中国铁路总公司2014年《铁路技术管理规程(普速铁路部分)》(以下简称“普速技规”)第247条中规定:列车长度应根据运行区段内各站到发线 m的附加制动距离确定

  。普速铁路中根据列车编组计划和列车运行图进行列车编组,因此在制定列车编组计划和列车运行图时,应结合列车运行区段的车站到发线有效长度以及“普速技规”的上述规定,确定编组后的列车长度。1.2 信号系统适应性分析

  目前我国普速铁路上运行的本务机车均已装备列车运行监控装置(LKJ)。当列车接入到发线准备停车时,出站信号机显示红灯,车站电码化设备向机车发送HU码,机车信号显示半红半黄色灯光,LKJ监控列车在出站信号机前停车。LKJ采用常用制动控制为主、紧急制动方式作为备用的方法来保证行车安全,当LKJ输出常用制动指令后,如果机车常用制动执行机构出现问题或其他原因,列车速度不能得到有效控制时,将触发LKJ输出紧急制动指令,迫使列车停车。

  根据《列车运行监控装置(LKJ)运用维护规则》(铁运[2009]98号)中《列车运行监控装置(LKJ)控制模式设定规范(2008版)》,LKJ计算防止冒进信号的停车控制模式距离为

  0为制动初速,km/h。当列车经最小号码道岔为18号道岔曲股接入到发线 m。采用常用制动控制模式的LKJ停车安全距离为50 m+40 m=90 m;采用紧急制动控制模式的LKJ停车安全距离为20 m+40 m=60 m,不做推荐。因此,当列车运行区段中到达作业为经最大号码道岔为18号道岔曲股接入到发线停车时,在制定列车编组计划和列车运行图时,应结合列车运行区段的车站到发线 m的LKJ停车安全距离,从而确定编组后的列车长度。同理,当列车经最小号码道岔为12号道岔和9号道岔曲股接入到发线 km/h,经计算可得出结论,当列车运行区段中到达作业为经最大号码道岔为12号道岔和9号道岔曲股接入到发线停车时,在制定列车编组计划和列车运行图时,应结合列车运行区段的车站到发线 m的LKJ停车安全距离来确定编组后的列车长度。

  2 高速铁路2.1 相关规范解读《高速铁路设计规范》(TB 10621—2014)3.2.5中规定:到发线]。高速铁路到发线有效长度由列车长度、停车余量、安全防护距离、警冲标外方距离等因素共同决定。根据《高速铁路设计规范》(TB 10621—2014)1.0.2条目,高速铁路中运行的列车为动车组列车[4]

  由表1可见,16辆编组动车组最大长度约430 m,每侧考虑10 m的停车余量,确定站台长度为450 m。考虑测速测距误差、司机确认停车点距离及动车组过走防护距离,确定安全防护距离大于等于95 m。根据目前第一轮对距离车头的距离最长为4.85 m,确定警冲标外方距离为5 m。因此到发线有效长度(警冲标至警冲标)计算为:450 m+(95+5) m×2=650 m。

  2.2 信号系统适应性分析《高速铁路设计规范》(TB 10621—2014)14.2.10中规定:有高速列车通过的车站出站信号机宜设在距警冲标不小于55 m或距最近的对向道岔尖轨尖端不小于50 m的位置

  。其中出站信号机距警冲标外方5 m处或道岔尖轨尖端的距离为动车组过走防护距离。《高速铁路设计规范》(TB 10621—2014)14.4.1中规定:设计速度250 km/h以上的线路,地面应采用CTCS-3级列控系统;设计速度250 km/h的线路,地面宜采用CTCS-3级列控系统,根据需要也可采用CTCS-2级列控系统

  [6]。《CTCS-2级列控车载设备暂行技术规范》(铁总运[2014]29号)对列控系统停车安全距离未做具体要求[7]

  根据以上分析,在最不利情况下,考虑车站到发线 m、办理双向接车、列车车长430 m、停车余量取10 m,则列车停车位置与到发线 高速铁路列车停车示意(单位:m)

  站场、房建等相关专业可通过适当延长到发线有效长度或站台长度解决此类问题,尤其是大中车站,站型复杂,很难保证所有站台都能绝对地居中设置,因此到发线 m。受现场征地拆迁等因素影响难以实施时,信号专业可从以下几个方面优化设计。2.3.1 优化列控车载设备列控系统停车安全距离主要受车载设备测速误差、测距误差、信息传输延迟等因素影响。在保证动车组列车安全接车的前提下,应最大化减小列控系统停车安全距离。此部分内容与工程设计无较大关联,不再做详细论述。2.3.2 分割轨道电路当车站咽喉区轨道电路采用25 Hz相敏轨道电路制式时,可以在警冲标外方5 m处增加绝缘节,取代出站信号机作为列控车载设备计算列车目标距离制动模式曲线的EOA。此方案将出站信号机外方的列控系统停车安全距离与出站信号机内方的列车过走防护距离合并,列控车载设备按列车目标距离制动模式曲线进行制动干预的同时,对非常规越过出站信号机(或其外方有源应答器)的列车实施紧急制动。此方案中,警冲标到站台端的距离需满足《高速铁路设计规范》中“安全防护距离大于等于95 m”的要求。2.3.3 增设应答器当车站咽喉区轨道电路采用ZPW-2000系列轨道电路制式时,因根据其技术条件,每段轨道电路长度不能小于60 m,而警冲标外方5 m处距出站信号机一般为50 m,故无法采取分割轨道电路措施。

  。目前已开通运营的时速200 km客货共线铁路,考虑到多种级别列车上线.2 信号系统适应性分析

  因考虑到满足各种列车充分利用到发线 km客货共线铁路一般将出站信号机设置于警冲标内方5 m处。对于动车组列车,相对于高速铁路,此种设置方式在接车灵活度方面更为有利。结合本文高速铁路部分分析结果,850 m到发线有效长度可充分满足其停靠需求。

  对于机车牵引列车,根据本文普速铁路部分分析结果,在制定列车编组计划和列车运行图时,应结合列车运行区段的车站到发线有效长度以及LKJ停车安全距离,确定编组后的列车长度。

  《城际铁路设计规范》(TB 10623—2014)3.2.7中规定:城际铁路到发线有效长度应按照远期列车编组长度和列控系统要求计算确定。采用CTCS-2级列控系统且停靠8辆编组的动车组时,贯通式车站到发线]

  根据《城际铁路设计规范》(TB 10623—2014),出站信号机应设置在距警冲标5 m处,应答器组设于距出站信号机65 m处,应答器组间距离一般取5 m,为避免列控监控曲线接近零速影响司机驾驶,站台端部至应答器组之间预留10 m的余量

  。根据表1,8辆编组动车组最大长度215 m。《城际铁路设计规范》(TB 10623—2014)11.4.2中规定:站台长度应根据列车编组长度和停车误差计算确定。8辆编组时站台长度可按220 m设置

  如本文高速铁路和时速200 km客货共线铁路部分所述,信号机设置于警冲标外方5 m处,则列控车载设备计算列车目标距离制动模式曲线的EOA即为警冲标外方5 m处。按照60 m的列控系统停车安全距离,在接车过程中从列控系统角度,列车不越过出站信号机应答器组即可。同时,应答器组距出站信号机65 m,减去列车应答器接收线圈(BTM)距车头的安装距离8~12 m,也满足了动车组50 m过走防护距离的要求。

  5 动车段(所)存车线有效长度《高速铁路设计规范》(TB 10621—2014)17.2.3中规定:存车线有效长应根据动车组长度、安全距离和信号设置要求确定

  动车段(所)出入段(所)根据走行线长度、通过能力、作业效率等因素可采用列车作业和调车作业两种方式。另外按照《关于动车段增加调车控制功能的通知》(运基信号电[2009]1014号),北京、上海、武汉、广州4个动车段及部分动车运用所设置了调车应答器组

  。根据出入段(所)方式和是否设置调车应答器组,动车段(所)存车线 按列车方式出入段(所)且设置调车应答器组

  因无高速列车通过,动车段(所)出站(调车)信号机一般设置于警冲标外方5 m处;根据本文高速铁路部分分析内容,列控系统停车安全距离按照60 m;根据本文表1,8辆编组动车组最大长度215 m;车前车后各考虑10 m的停车余量;列车停车时车尾应越过调车应答器组,根据《动车段(所)调车防护系统暂行技术条件》(铁总运[2014]260号),有源应答器距信号机20 m,无源应答器距有源应答器3 m[11]。因此存车线有效长度最小值(警冲标至警冲标)计算为(5+60+10+215+10+3+20) m×2=646 m。

  当工程条件有限而存车能力需求较高时,可根据铁路局的实际情况,对动车组长度、应答器组至信号机距离和停车余量做适当缩减,从而减小存车线有效长度。仍不满足需求时,动车组可在适当地点停车后转为调车模式(或目视行车模式)继续运行,调车模式下的存车线有效长度计算方法见本文后续论述。

  停靠2列8辆编组动车组的存车线 按列车方式出入段(所)且未设置调车应答器组的动车段(所)存车线示意(单位:m)

  列控车载设备在调车模式中,不按图1中的列车目标距离制动模式曲线进行制动干预,停车过程除了不越过调车应答器组外一般没有其他特殊要求,因此,同5.1相比,对每列车可节省(60—20—3) m=37 m的距离。由此,停靠1列16辆编组动车组的存车线辆编组动车组的存车线辆编组动车组的存车线辆编组动车组的存车线 m。

  本文对各级别铁路常规贯通式到发线、存车线有效长度的确定以及对信号系统的影响进行了研究,因篇幅限制未对动车组下线)区段以及尽端式到发线、存车线等特殊情况予以分析。主要研究结论如下。

  [3] 中华人民共和国铁道部.铁运[2009]98号 列车运行监控装置(LKJ)运用维护规则[S].北京:中国铁道出版社,2009.

  [10]中华人民共和国铁道部.运基信号电[2009]1014号 关于动车段增加调车控制功能的通知[Z].北京:中华人民共和国铁道部,2009.

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