铁路货车信号系统设计方案分析

随着物流业飞速发展，为了满足日益增长地方货运需求，铁路综合货场工程相继投入建设。同时，既有车站的改造工程成为普速铁路或客货共线铁路的重要改造项目，信号系统改造更是必不可少，对既有车站改造工程顺利进行、以及车站作业安全、顺畅起着举足轻重的作用。一般情况下，铁路综合货场与车站以并场方式或串联方式建设，信号系统设计对综合货场作业效率的发挥起关键作用。

工程概况

乌海北站属包兰线既有车站，主要开行货物列车，主要货运物资有乌海地区的焦煤、石化产品、及农副产品。乌海北站为电气化铁路车站，上次改造与2009年初完成。本次改建乌海北站，在站房对侧设综合性货场，将货场划分为北、南两场。乌海北站改造后规模：12股道，50组联锁道岔。北场位于站房对侧，与包头端咽喉正线连通，从西依次布置成件包装货区、集装箱货区2个货区，预留特货区，设环形道路。南场与正线直接连通，设1处散堆装货区，机待线1条，有效长度75m；预留机走线1条；设环形道路。作业方式：南场与到发线间可办理列、调车作业；北场可直接办理办理列车接、发车作业，与到发线间为转线作业。

问题的提出

（一）乌海北站新建货场工程与既有运营线－包惠线密切相关的工程，属呼和浩特铁路局2015年“短频快”项目，施工设计工期短，需要再短时间内拿出精确的设计方案。

（二）与常规铁路工程相比，乌海北站新建货场工程具有以下特殊性：乌海北站东端咽喉区站场规模变化较大，影响到既有区间自动闭塞2架通过信号机外移，必须在点内完成施工，行业曲线linkindustryappraisementDOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2020.10.034可替代度影响力可实现度行业关联度真实度需要严密的设计方案支持。乌海北站自动闭塞设备在既有ZPW－2000A型四显示自动闭塞系统的基础上改造。根据行车专业检算结果，调整区间通过信号机布点，相关轨道电路设备及信号机新设，所需分支电缆敷设至既有区间干线电缆分向盒，利用既有区间干线电缆回楼。自闭室内部分利旧改造。新建南货场与正线联通，包头方面的下行线列车可接入南货场，同时南货场可向包头方面发车，合理的设置乌海北站及其南货场间的列车信号机构是本次工程的重点，甚至为亮点。北货场设有站内道口，是否设置站内道口信号设备，需从作业安全、运输效率和运营维护部门等方面统筹考虑。

（三）乌海北站过渡及相关工程施工设计面临以下技术难题1.铁路总公司目前没有对“道口信号设备”制定相关定型设计标准。2.乌海北站与新建南货场间的信号机布置是否合理，关系到整个乌海北站新建货场工程的长远意义。3.本次工程，既有乌海北站联锁设备新设，区间自闭室内设备利旧。过渡工程及新旧设备倒替问题较为复杂，方案制定较为困难。应建立健全施工现场安全保证体系，做到纵向到底，横向到边，行管成线，共管成网，实行全方位安全管理。始终坚持“安全第一，预防为主”的方针，用安全保证制度来预防事故的发生，加强施工管理，严格执行各项规章制度。

现状调查

乌海北站既有信号设备用房满足不了本次工程需求；乌海北站由于站场规模扩大，既有电缆井空间不足，室外电缆引入信号楼较为困难；既有不动设备与本次拆除设备之间的配线复杂，拆除工作难道较大，对既有设备运行及运输安全影响较大。既有站改造须注意既有贯通地线的位置；前期考虑设分支贯通地线与既有贯通地线接续。设定目标严格按期完成设计，确保乌海北站按期顺利开通；电路设计安全可靠，满足相关技术要求；为新技术发展起到一定的推动作用。信号施工过渡不能影响既有设备的正常使用，尽量减少对行车运输的干扰，同时应充分利用天窗时间。凡影响行车的施工、维修作业，不得利用列车间隔进行，都必须纳入天窗。凡施工影响使用中的信号、联锁及闭塞设备时，应先进行登记，经车站值班员同意后，并由有关部门派人配合，才可进行施工。车站值班员应尽块与列车调度员联系，并根据封锁或开通命令，在信号控制台或规定位置揭挂或摘下封锁区间表示牌。车站联锁设备采用计算机联锁，减少继电器、熔断器等的使用量，利于节能。电路设计中，对经常吸起的继电器采用高阻继电器。对工作环境温度有较高要求的设备与其他设备之间设置隔断，合理确定空气调节温度。为了减少能耗，整合车站的TDCS、计算机联锁、监测等电子设备机房，减少信号房屋的使用面积。

原因分析及解决办法

通过对现场情况调查和分析结果，结合站场设计方案，制定合理的施工设计方案；通过对新技术、新文件精神学习、积极探讨，对新型设备电路从原理方面认真分析，紧扣技术条件，最终制定适合本站的技术方案。从人员、方法、环境等方面进行原因分析，详见应急工程工作难度因果分析系统图。

实施一：

设计人员团结协作、尽心尽力，全身心投入工作。将主要人员按组分工：一组完成乌海北站现场调研，一组完成分析既有CIS型计算机联锁系统和容错型计算机联锁系统电路、采驱动，一组完成自动闭塞改造设计，一组完成道口设备设置及场间信号机构设置。资源整合式设计方法使设计人员对局部设计非常熟悉提高了工作效率，出现问题能及时发现，及时解决从而能更好的保证文件质量。根据运输需求，及时合理的制定出过渡方案，最大限度地满足运营需要，避免不必要的废弃。

实施二：

由专人负责与设备厂家配合，进行“道口信号设备仿真实验”，专人定期记录实验结果，进行分析对比，得出结论。由专人负责与包头电务段联系，汇报实验结果，结合车务部门意见，商议决定道口信号设备实施方案。

实施三：

详细了解进路信号机、出站信号机以及总出发信号机的设置原则，参考已开通枢纽站进路信号机设置方案，结合乌海北站今后的作业性质确定场间信号间设置方案。

实施四：

全体成员与处总工程师举行专题讨论会，解决各组疑难问题；查阅相关资料，仔细推敲各个电路环节，确保电路满足相应的技术要求，满足故障导向安全。

实施五：

参考其他项目已设计完成并顺利开通的自动闭塞系统。与有关专家探讨，确定设备的布置，安装位置，施工组织及过渡工程方案等。本次乌海北站下行进站信号机X和XF外移190m，根据行车专业检算结果，将X进站信号机外方3591、3605通过信号机布点调整，其余区间通过信号均维持既有。上行正线1LQ、下行正线3JG，2JG，1JG的调谐单元、空心线圈及补偿电容等新设，所需分支电缆敷设至既有区间干线电缆分向盒，利用既有区间干线电缆回楼。自闭室内部分利旧改造。

效果检查

通过全体成员的共同努力，最终按期保质保量的完成了设计任务；通过“站内道口仿真实验”数据分析，结合铁路局电务、车务部门的意见，按期完成设计方案；通过对乌海北站现场以及大修工程竣工资料调查，查找出部分现场情况与竣工资料不符但未记录的地方，关系到后期的过渡工程及整个工程的顺利开通；乌海北站场间信号机的设置方案得到各部门的认可；制定出了完整的新旧联锁设备倒替方案。

结束语

及时与运营维护单位联系，做到定期回访，随时跟踪，深入分析电路，对运营中发现的特殊设计中的不完善处从理论上认真分析，根据现场情况对电路进一步优化。实时关注铁路总公司对“道口信号设备设置方案”的相关规范变化。乌海北站属于严寒地区，信号设备在使用中若发现因环境问题引起性能变化，及时进行专题研究，采取补救措施，须彻底解决问题。

作者：万生立 单位：中铁第一勘察设计院集团有限公司