CN209064114U - 一种高速铁路车站信号装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高速铁路车站信号装置，涉及铁路信号技术领域，该装置包括：到发线的轨道电路、绝缘节、出站信号机和进站信号机；到发线的轨道电路包括中间轨道电路区段、第一轨道电路区段和第二轨道电路区段；中间轨道电路区段与第一轨道电路区段、第二轨道电路区段之间均设置有绝缘节；出站信号机与警冲标之间的距离小于预设距离阈值；第一轨道电路区段和第二轨道电路区段的长度均不小于轨道电路最小区段长度；在警冲标相对出站信号机的另一侧，设置有进站信号机。本实用新型实施例可缩短到发线有效长度，降低土建工程造价，提高了高速铁路列车运行控制的安全性。

Description

一种高速铁路车站信号装置

技术领域

本实用新型涉及铁路信号技术领域，尤其是涉及一种高速铁路车站信号装置。

背景技术

铁路车站一般均设有进站信号机和出站信号机，其中进站信号机的显示指示列车进入站内正线或侧线停车，也可能是正线或侧线通过车站；出站信号机的显示指示列车进入区间运行的条件，如是否允许从车站出发。

与普速铁路相比，高速铁路车站的进站信号机、出站信号机常态均灭灯，列车运行依靠列控车载设备提供的速度显示运行，且出站信号机的灯位数量减少，显示含义更简化。其中，出站信号机设于距警冲标55m处，一方面具有一定的过走防护作用，即列车如果冒进出站信号机，仍有一段过走距离，不至于与邻线列车侧面冲撞；另一方面，这种布置方式能够满足司机在站台范围内主动对标(停车标)停车的需要。

然而上述布置方式存在以下问题：

(1)根据现行《高速铁路设计规范》(TB10621-2014)，出站信号机与警冲标之间的距离是55m，列控车载设备计算停车曲线时以出站信号机作为危险点来计算，需要的安全保护距离在出站信号机外方(出站信号机向站内方向)已考虑，因此，出站信号机与警冲标之间的55m没有充分利用。

(2)在接车过程中无法检查其空闲，一旦出站信号机处绝缘破损，可能造成咽喉区(所述出站信号机内方的其它轨道电路区段组成的集合)的允许码串入到发线的停车码，引起信号显示升级，存在安全隐患。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高速铁路车站信号装置，可以缩短到发线有效长度，提高高速铁路列控系统安全性。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种高速铁路车站信号装置，包括：到发线的轨道电路、绝缘节、出站信号机和进站信号机；到发线的轨道电路包括中间轨道电路区段、第一轨道电路区段和第二轨道电路区段；第一轨道电路区段和第二轨道电路区段分别与中间轨道电路区段的两端相接设置；中间轨道电路区段与第一轨道电路区段、第二轨道电路区段之间均设置有绝缘节；第一轨道电路区段和第二轨道电路区段与中间轨道电路区段非相接的一端，分别设置有出站信号机；出站信号机与警冲标之间的距离小于预设距离阈值；第一轨道电路区段和第二轨道电路区段的长度均不小于轨道电路最小区段长度；在警冲标相对出站信号机的另一侧，设置有进站信号机。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，中间轨道电路区段的长度不小于轨道电路最小区段长度。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，还包括到发线应答器组。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，警冲标设置于距离出站信号机最近的线路安全交汇处。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，第一轨道电路区段和第二轨道电路区段与列车的车载轨道电路信息接收单元通信连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，中间轨道电路区段设置有至少两组到发线应答器组。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，到发线应答器组包括有源应答器和无源应答器，有源应答器与车站室内控制设备通信连接。

结合第一方面及其各可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，轨道电路最小区段长度为60米。

结合第一方面及其各可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，进站信号机和出站信号机分别包括多个。

结合第一方面及其各可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，进站信号机和出站信号机分别与车站室内控制设备通信连接。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的高速铁路车站信号装置，通过在到发线增设轨道电路区段，可缩短到发线有效长度，降低土建工程造价；同时，轨道电路区段起到了冒进防护、持续防护和绝缘破损防护作用，可以提高高速铁路列车运行控制的安全性。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为高速铁路中间车站的现有信号装置布置图；

图2为本实用新型实施例提供的一种高速铁路车站信号装置的布置图；

图3为现有技术中高速铁路车站信号装置布置实例图；

图4为本实用新型实施例提供的高速铁路车站信号装置布置实例图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

高速铁路中间车站(有接发车作业的站型较简单的车站，与之对应的是枢纽车站，枢纽车站站型复杂，但布置原理是一致的)的现有信号装置布置如图1所示。

图1中，X、XN、S、SN表示进站信号机，SI、SII、S3、S4和XI、XII、X3、X4表示出站信号机。小黑点为警冲标，位于两条线路的交汇处，该点表示如果两条线同时来车的话会发生侧面冲突，因此对于列车运行控制来说，称为危险点。三角形符号为应答器，实心填充的三角形称为有源应答器，表示有电缆与车站室内控制设备相连，其报文是可变的，未填充三角形称为无源应答器，表示没有与车站室内控制设备连接，其报文只有一条，不会变化，三角形下面的小竖线表示列车正向运行时遇到的第一个应答器。IG、IIG、3G、4G表示高速铁路车站的到发线，在现有高速铁路车站信号装置布置技术中，高速铁路车站的到发线只设置一个轨道电路区段，因此，IG、IIG、3G、4G也表示轨道电路，轨道电路之间由图中的小竖线(表示绝缘节)的分界。

图1是高速铁路中间车站现有信号装置的典型布置形式，出站信号机距警冲标55m，应答器距出站信号机20～30m，中间车站IG、IIG、3G、4G一般为一段轨道电路。运行过程如下：

1)侧线接车

排列一条接车进路，如X进站信号机至X3出站信号机，联锁将进路内道岔锁闭，X信号开放，在列车运行控制系统(简称列控系统)控制下，列车进入侧线3G准备停车，列控系统控制列车不会冒进X3出站信号机，司机主动控制列车按照站台上的停车标对位停车。如果出现严重故障(如列车制动力部分失效或钢轨上有油污导致黏着性下降)，并且司机出现疏忽，则列车可能运行至X3信号机外方的应答器组，应答器组会发出绝对停车报文，列控车载设备触发紧急制动，使列车制动停车。

2)侧线发车

排列一条发车进路，如X3出站信号机至SN进站信号机，联锁将进路内道岔锁闭，X3信号开放，在列控系统控制下，列车从X3信号机运行至SN信号机。

3)侧线通过

排列一条通过进路，由两条进路组成，即X3出站信号机至SN进站信号机和X进站信号机至X3出站信号机，联锁将进路内道岔锁闭，X和X3信号开放后，在列控系统控制下，列车从X信号机经3G运行至SN信号机，期间不停车。

上述高速铁路现有布置方式存在的问题：

1)出站信号机与警冲标之间的55m没有充分利用，列控车载设备计算停车曲线时以出站信号机作为危险点来计算，需要的安全保护距离在出站信号机外方(出站信号机向站内方向)已考虑。此55m只有在动车组制动部分失效或钢轨摩擦力不足(如油污)时才可能用到，但没有相关的技术标准界定如何进行防护。

2)此55m没有做成一个单独的轨道电路区段(ZPW-2000轨道电路要求最小区段长度为60m)，无法起到过走区段的作用，在接车过程中无法检查其空闲；另外，一旦出站信号机处绝缘破损，可能造成咽喉区(出站信号机内方的其它轨道电路区段组成的集合)的允许码串入到发线的停车码，引起信号显示升级。

基于此，本实用新型实施例提供了一种高速铁路车站信号装置，可以充分利用高速铁路车站接发列车的到发线有效长度(到发线有效长度为到发线两端警冲标之间的距离、或到发线一端的警冲标至另一端的对向道岔岔尖之间的距离，或到发线一端的对向道岔岔尖至另一端的对向道岔岔尖之间的距离)，降低工程造价，提高了高速铁路列车运行控制的安全性。以下对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例1

本实用新型实施例提供了一种高速铁路车站信号装置，包括到发线的轨道电路、绝缘节、出站信号机和进站信号机。

该到发线的轨道电路包括中间轨道电路区段、第一轨道电路区段和第二轨道电路区段；第一轨道电路区段和第二轨道电路区段分别与中间轨道电路区段的两端相接设置。中间轨道电路区段与第一轨道电路区段、第二轨道电路区段之间均设置有绝缘节。第一轨道电路区段和第二轨道电路区段与中间轨道电路区段非相接的一端，分别设置有出站信号机。

上述出站信号机与警冲标之间的距离小于预设距离阈值，且中间轨道电路区段、第一轨道电路区段和第二轨道电路区段的长度均不小于轨道电路最小区段长度。在警冲标相对出站信号机的另一侧，设置有进站信号机。进站信号机和出站信号机分别与车站室内控制设备通信连接。

上述警冲标设置于距离出站信号机最近的线路安全交汇处，第一轨道电路区段和第二轨道电路区段与列车的车载轨道电路信息接收单元通信连接。上述信号装置还可以包括到发线应答器组，在中间轨道电路区段设置有至少两组到发线应答器组。应答器组包括有源应答器和无源应答器，有源应答器与车站室内控制设备通信连接。

本实用新型实施例还提供了一种高速铁路车站信号装置的设置方法，该方法包括如下步骤：

(1)根据到发线两端外侧警冲标的位置，确定到发线两端的绝缘节的位置。绝缘节位置为到发线两端的出站信号机的位置；出站信号机与警冲标之间的距离小于预设距离阈值；

(2)以两端的出站信号机位置为端点，以不小于轨道电路最小区段长度的方式分别设置第一轨道电路区段和第二轨道电路区段，将到发线除去第一轨道电路区段和第二轨道电路区段长度的剩余部分设置为中间轨道电路区段。

其中，出站信号机通过电缆与车站室内控制设备通信连接，第一轨道电路区段、第二轨道电路区段、中间轨道电路区段通过轨道电路电缆与车站室内控制设备通信连接，有源应答器通过应答器专用电缆与车站室内控制设备通信连接。

上述方法还包括根据出站信号机与应答器之间的规定距离要求确定应答器组的位置。

本实用新型实施例还提供了一种高速铁路车站信号装置的使用方法，该方法包括如下步骤：

(1)当列车到达到发线，且运行前方的第一轨道电路区段或第二轨道电路区段端别处的到发线出站信号机，未给出列车运行允许信号时，如果列车越过中间轨道电路区段设置的应答器组，应答器组向列车发送紧急制动报文，以触发列车制动；

(2)如果列车继续前行进入第一轨道电路区段或第二轨道电路区段，第一轨道电路区段或第二轨道电路区段向列车发送绝对停车信息，以触发列车紧急制动停车。

在列车收到应答器组发送的紧急制动报文的情况下，如果列车司机手动缓解制动，列车则会继续前行，进入第一轨道电路区段或第二轨道电路区段。此时列车的车载轨道电路信息接收单元会接收到第一轨道电路区段或第二轨道电路区段发送至列车的绝对停车信息，触发列车紧急制动停车，司机无法缓解，只有在列车运行前方出站信号机给出允许列车运行信息后，才能缓解。

当列车运行前方第一轨道电路区段或第二轨道电路区段端别处的到发线出站信号机处绝缘节破损，使得列车运行前方到发线出站信号机内方轨道电路区段发送的信息串入第一轨道电路区段或第二轨道电路区段，不会影响第一轨道电路区段或第二轨道电路区段向列车发送绝对停车信息。

上述过程中，第一轨道电路区段或第二轨道电路区段向列车发送的是绝对停车信息，具有最高优先级，即使列车运行前方到发线信号机处绝缘节破损，使得列车运行前方到发线信号机内方轨道电路区段发送的信息串入第一轨道电路区段或第二轨道电路区段，也不会影响列车对第一轨道电路区段或第二轨道电路区段发送至列车的绝对停车信息的接收，起到绝缘节破损的防护作用。

参见图2所示的本实用新型实施例提供的高速铁路车站信号装置的布置图，其中示出了自上而下排列的4条到发线，以上侧的到发线为例，其包括中间轨道电路区段3G2、左侧的第一轨道电路区段3G1和右侧的第二轨道电路区段3G3，3G1、3G2、3G3依次相接设置。在图2中还示出了出站信号机S3和X3。

通过在到发线两端分别增设分割区段，即第一轨道电路区段和第二轨道电路区段，可以起到如下作用：

1)冒进防护作用：在出站信号机关闭情况下，一旦列车冒进出站应答器组，列控车载设备会触发紧急制动停车；同时考虑到列控车载应答器接收设备可能出现故障，列车会因收到第一轨道电路区段或者第二轨道电路区段发送的H(红)码而触发紧急制动。

2)列车在收到应答器报文触发紧急制动停车后，司机可以缓解制动，继续向前运行；但列车在收到第一轨道电路区段或者第二轨道电路区段发送的H码制动停车后，无法缓解，直到联锁开放出站信号，即列车运行前方出站信号机给出允许列车运行信息，使第一轨道电路区段和第二轨道电路区段发码变为允许码后，司机才能缓解，继续运行，从而可避免因司机疏忽错误缓解而发生安全问题。

3)绝缘破损防护作用：接车过程中，接车进路末端的第一轨道电路区段或者第二轨道电路区段发H码，到发线上中间轨道电路区段发HU(红黄)码。如果出站信号机处绝缘节破损(即绝缘节两侧轨道电路电气连通)，咽喉区(出站信号机内方的其它轨道电路区段组成的集合)的发码只能串入H码区段(即第一轨道电路区段或者第二轨道电路区段)，而不会影响HU码区段(即中间轨道电路区段)，不会让接车过程中的列车或停在到发线上的列车收到允许码而产生信号显示升级，进而导致危险。

需要说明的是，列控车载设备收到H码(称为禁止码)表示立即紧急制动停车，列车无法再继续运行；列控车载设备收到HU码(称为停车码)表示在本闭塞分区末端要停车；允许码表示允许列车越过前方的列车信号机。中间轨道电路区段与第一轨道电路区段、第二轨道电路区段的连接处分别设置有绝缘节。

本实用新型实施例提供的高速铁路车站信号装置，通过在到发线增设轨道电路区段，可缩短到发线有效长度，降低土建工程造价；同时，轨道电路区段起到了冒进防护、持续防护和绝缘破损防护作用，可以提高高速铁路列车运行控制的安全性。

在已经增设了第一轨道电路区段和第二轨道电路区段的情况下，不需要再在出站信号机与警冲标之间保留较长的过走距离，可以将出站信号机与警冲标之间的距离设置为小于预设距离阈值，该阈值可以根据实际情况灵活设置，在图2中该预设距离为5m，该警冲标可以设置于距离出站信号机最近的线路安全交汇处。

为了满足轨道电路对最小区段长度的要求，上述第一轨道电路区段和第二轨道电路区段的长度均不小于规定的轨道电路最小区段长度。ZPW-2000轨道电路要求轨道电路最小区段长度为60m，如图2中所示的轨道电路区段3G1、3G3、4G1和4G3的长度为60m。在上述中间轨道电路区段还设置有至少两组到发线应答器组，包括有源应答器和无源应答器，有源应答器与车站室内控制设备通信连接。

本实用新型实施例提供的高速铁路车站信号系统，运行过程如下：

1)侧线接车

排列一条接车进路，如X进站信号机至X3出站信号机，联锁将进路内道岔锁闭，X信号开放，X3信号关闭，此时3G3发H码，3G1和3G2发HU码。在列控系统控制下，列车进入侧线3G准备停车，列控系统控制列车不会冒进X3出站信号机，司机主动控制列车按照站台上的停车标对位停车。如果出现严重故障(如列车制动力部分失效或钢轨上有油污导致黏着性下降)，并且司机出现疏忽，则列车可能运行至X3信号机外方的应答器组，应答器组会发出绝对停车报文，列控车载设备触发紧急制动，使列车制动停车；如果应答器组丢失或列控车载应答器接收设备故障，则列车将收到3G3的H码，由列控车载设备触发紧急制动，使列车制动停车。

2)侧线发车

排列一条发车进路，如X3出站信号机至SN进站信号机，联锁将进路内道岔锁闭，X3信号开放，此时3G1、3G2、3G3均发允许码，在列控系统控制下，列车从X3信号机运行至SN信号机。

3)侧线通过

排列一条通过进路，由两条进路组成，即X3出站信号机至SN进站信号机和X进站信号机至X3出站信号机，联锁将进路内道岔锁闭，X和X3信号开放后，在列控系统控制下，列车从X信号机经3G运行至SN信号机。此处的关键是轨道电路区段3G1和3G3区段长度，应能满足列控车载设备对轨道电路发送至列车的列控信息进行正确接收和译码的需要，否则，列控车载设备掉码会导致列车在该处停车。经过计算和列控车载设备实验室仿真，60m的轨道电路区段长度满足列控车载设备接收和译码的要求，列车可以正常实现侧线通过功能。

以下比较图1和图2中到发线3G或4G的有效长度，根据图1和图2所示的高速铁路车站信号装置的布置形式，到发线有效长度是指到发线两端警冲标之间的距离。如图1所示，现有布置所需到发线有效长度为2×(55+30+15)+450＝650m；如图2所示，本实用新型提供的实施例布置所需到发线有效长度为2×(5+65+5)+450＝600m，本实施例的方案相较现有方案将到发线有效长度缩短了50m，则该部分土建等相关工程投资可减少。

实施例2

在本实施例中以某高速铁路项目的车站为例，比较现有信号装置布置方式与本实用新型实施例提供的信号装置布置方式。

参见图3所示的现有技术中高速铁路车站信号装置布置实例图，其中最长到发线有效长度650m(此处到发线有效长为到发线一端的警冲标至另一端的对向道岔岔尖之间的距离，或到发线一端的对向道岔岔尖至另一端的对向道岔岔尖之间的距离)，出站信号机距警冲标或对向道岔岔尖距离为55m，出站应答器组距出站信号机20m，出站应答器组距站台端部25m。

参见图4所示的本实用新型实施例提供的高速铁路车站信号装置布置实例图，其中最长到发线有效长度600m，出站信号机距警冲标或对向道岔岔尖距离为5m，出站应答器组距出站信号机65m，靠近站台的出站应答器与站台端部平齐。

基于上述差距，经测算，在扣除增加区段引起投资增加外，到发线有效长减少对平原、丘陵、山区铁路的影响略有不同，可减少其自身投资约为1.5％～4.5％，减少工程总投资约为0.01％～0.04％，以一条投资总额为300亿的高速铁路来计，可减少投资约300万元～1200万元。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种高速铁路车站信号装置，其特征在于，包括：到发线的轨道电路、绝缘节、出站信号机和进站信号机；

所述到发线的轨道电路包括中间轨道电路区段、第一轨道电路区段和第二轨道电路区段；所述第一轨道电路区段和所述第二轨道电路区段分别与所述中间轨道电路区段的两端相接设置；

所述中间轨道电路区段与所述第一轨道电路区段、所述第二轨道电路区段之间均设置有所述绝缘节；

所述第一轨道电路区段和所述第二轨道电路区段与所述中间轨道电路区段非相接的一端，分别设置有所述出站信号机；

所述出站信号机与警冲标之间的距离小于预设距离阈值；

所述第一轨道电路区段和所述第二轨道电路区段的长度均不小于轨道电路最小区段长度；

在所述警冲标相对所述出站信号机的另一侧，设置有所述进站信号机。

2.根据权利要求1所述的高速铁路车站信号装置，其特征在于，所述中间轨道电路区段的长度不小于所述轨道电路最小区段长度。

3.根据权利要求1所述的高速铁路车站信号装置，其特征在于，还包括到发线应答器组。

4.根据权利要求1所述的高速铁路车站信号装置，其特征在于，所述警冲标设置于距离所述出站信号机最近的线路安全交汇处。

5.根据权利要求1所述的高速铁路车站信号装置，其特征在于，所述第一轨道电路区段和所述第二轨道电路区段与列车的车载轨道电路信息接收单元通信连接。

6.根据权利要求1所述的高速铁路车站信号装置，其特征在于，所述中间轨道电路区段设置有至少两组到发线应答器组。

7.根据权利要求6所述的高速铁路车站信号装置，其特征在于，所述到发线应答器组包括有源应答器和无源应答器，所述有源应答器与车站室内控制设备通信连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的高速铁路车站信号装置，其特征在于，所述轨道电路最小区段的长度为60米。

9.根据权利要求1-7任一项所述的高速铁路车站信号装置，其特征在于，所述进站信号机和所述出站信号机分别包括多个。

10.根据权利要求1-7任一项所述的高速铁路车站信号装置，其特征在于，所述进站信号机和所述出站信号机分别与车站室内控制设备通信连接。