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鐵道部科技司對具備120km/h運行條件的GCY-300Ⅱ型重型軌道車進行了樣車出廠審查;目前，滿足鐵道部高速鐵路重型軌道車技術條件的高鐵軌道車陸續投入使用，同時相關生產廠家已完成了160km/h軌道車的技術方案審查與型式檢驗;為適應高速鐵路大型養路機械技術需要，2012年鐵道部通過了大型養路機械制動距離調整及實施方案的技術審查。

1管理條件

GYK投入運用2年來，軌道車在GYK運用管理上已經積累了大量經驗，目前，已經有很多使用單位在硬件配備、基本數據編制、日常運行數據管理方面具備了改進條件，部分鐵路局在GYK運用管理科技創新方面做了有益的探索，使得提高工務機械車運行效率的一些措施有了更多實施的可能。在綠黃燈(記作LU)以上的燈型序列依次是綠燈(記作L)、綠2燈(記作L2)、綠3燈(記作L3)、綠4燈(記作L4)、綠5燈(記作L5)，分別表示距離綠黃燈尚有1～5個自閉區段。

2提高工務機械車運行效率的思路

2.1修訂GYK技術規范(方案一)

2.1.1基本方案目前，GYK按“速度分級控制”方式運行，雖然只定義到80km/h限速等級，但是也只用到LU燈的燈型限速，這為L燈乃至L2～L5燈情況下提高運行速度提供了一些條件。如果繼續按照每個自閉分區應該按700m以上的路程來考慮，從LU以上可以繼續給出“速度分級控制”方式的燈型限速，從而提高車輛運行速度。在陡坡、長大下坡、區段限速或臨時限速等特殊區段當然需要少量數據支持，其他路段可以按缺省參數計算出可行的速度等級。考慮在－8‰下坡情況下，按照軌道車運行控制設備技術規范附錄A.1的計算方法中的制動計算公式［2］，可以規定L燈的開口限速為100km/h，L2燈的開口限速為113km/h，L3燈的開口限速為123km/h，L4燈的開口限速為130km/h，L5燈的開口限速為136km/h。2.1.2本方案優缺點1)優點。不必升級現有的GYK硬件設備;不必更改現有的GYK基本數據格式，內容上僅需增加80km/h以上的區段限速和臨時限速數據;最大程度地兼容現有的技術規范。2)缺點。①目前GYK運行位置是依靠人工對標來定位的，由于運行速度提高，司機的視覺效果和對標操作的同步性要求難以滿足實際需要，容易造成額外的對標誤差。②大部分自閉分區的長度都遠大于700m。按目前的方法，每個分區相當于有很長一段距離是按低一級燈型的限速來控制車輛運行，不能充分提高運行效率。③目前需要20km/h限速運行的情況太多，距離較長，這是影響車輛運行效率的重要因素。本方案對這種現象毫無改善。④有些路段最高級別的燈型僅支持到L3，這樣最高速度也只能達到123km/h，不能充分發揮更高速度級高速軌道車的性能。

2.2在基本數據中增加信號機位置(方案二)

2.2.1基本方案GYK燈型限速目標點都是按照保守的700m來計算的。在基本數據中增加信號機位置，首先帶來的好處是控制目標點直接到位。另外，對于L燈及L燈以上的信號，提供了“速度連續控制”的條件。通常情況下自閉區段的長度都遠大于700m。如果按連續幾個自閉區段長度都是1300m的情況作為例子，考慮在－8‰下坡情況下，按照軌道車運行控制設備技術規范附錄A.1的計算方法，L燈的開口限速可以達到111km/h，L2燈的開口限速可以達到128km/h，L3燈的開口限速可以達到139km/h，L4燈的開口限速可以達到146km/h，L5燈的開口限速可以達到152km/h。

2.2.2本方案優缺點1)優點。不必升級現有的GYK硬件設備;較少更改現有的GYK基本數據格式，內容上僅需增加信號機位置信息以及80km/h以上的區段限速和臨時限速數據;多數情況下，區間的通過信號機可以幫助司機完成自動對標，減少安全隱患;車輛運行效率提高較多。2)缺點。車載數據換裝次數大大增加，有些地方本身換裝困難，無法采用本方案;基本數據編制及維護工作量大大增加;數據換裝不到位容易產生安全隱患;坡度數據顯得更加重要。

2.3為GYK增加BTM設備(方案三)

2.3.1基本方案地面點式應答器的使用已經在高速鐵路得到很大程度的推廣，尤其在高速軌道車運行路段。應答器數據已經包含線路限速、臨時限速、坡道等細節，即使沒有基本數據，也足以指導軌道車安全運行。有源應答器和無源應答器的數據組合，能夠指導軌道車完成區間通過運行，車站正線、側線停車或通過，區間作業等任務。GYK增設BTM設備以后，可以直接讀取應答器信息。控車方案仍然可以考慮“速度分級控制”和“速度連續控制”相結合，80km/h以下部分仍然按照技術規范的方法采用分級控制，80km/h以上部分采用連續控制，這樣能夠在兼顧兼容性的同時最大程度提高軌道車運行效率。

2.3.2本方案優缺點1)優點。能降低管理成本，提高安全性，提高對標精度;支線轉移、交路轉移、尾部過岔、出站狀態切換等作業不需司機操作，避免對揭示數據的依賴，司機操作減少;正常監控模式中減少“目視”狀態，減少“解鎖”操作;基本數據的換裝重要性下降，即使沒有及時換裝，僅影響部分顯示效果，不影響行車效率和安全。2)缺點。設備成本增加較多;不適合那些沒有應答器的路段。

2.4方案比選綜合以上三種方案特點，考慮技術、管理及發展因素，GYK增加BTM設備的方案(方案三)優于其他方案，可作為提高工務機械車運行效率的推薦方案，圍繞該方案進行了現場試驗驗證。

3為GYK增加BTM設備方案的現場試驗

3.1現場行車基本數據在完全監控模式，GYK收到應答器數據，并滿足提速條件，當機車信號為L5，L4，L3，L2，L燈時，以控車所需的基本參數(軌道電路信息、應答器信息、軌道車參數)為依據，以LU燈的出口限速80km/h為目標，生成目標距離控制曲線(圖示頂棚速度為160km/h)，LU燈以下機車信號采用分級速度控制，以本分區信號機位置為目標，監控軌道車運行。當機車信號為L5，L4，L3，L2，L，LU時，GYK根據應答器信息和機車信號信息按照前方LU區段出口限速80km/h進行連續曲線計算。當機車信號為U2S時，GYK保持限速80km/h至當前閉塞分區出口。當機車信號為U或U2時，GYK根據應答器信息按照當前閉塞分區出口限速60km/h進行連續曲線計算。當機車信號為黃2閃(U2S)時，GYK保持限速80km/h至當前閉塞分區出口。當機車信號為黃(U)或黃2(U2)時，GYK根據應答器信息按照當前閉塞分區出口限速60km/h進行連續曲線計算。當機車信號為雙黃(UU)、雙黃閃(UUS)時，GYK根據應答器信息按照當前閉塞分區出口限速45km/h進行連續曲線計算。當機車信號為紅黃(HU)燈時，GYK根據應答器信息按照當前閉塞分區末端停車進行連續曲線計算。

3.2試驗目的驗證GYK正常監控模式運行，應答器報文接收完整后可進入提速狀態，GYK運行控制曲線的正確性。驗證正常監控模式人工臨時限速、報文線路限速和報文臨時限速能夠正確控制。驗證利用報文里程信息校正公里標的正確性。驗證正常監控模式進入提速狀態時，L5等機車信號掉碼變為B燈的控制功能。驗證正常監控模式進入提速時，進站停車控制功能。驗證GYK區間作業進入模式運行，應答器報文接收完整后可進入提速狀態，GYK運行控制曲線的正確性。驗證GYK區間作業返回模式運行，應答器報文接收完整后可進入提速狀態，GYK運行控制曲線的正確性。

3.3試驗設備及條件試驗設備包括GCY-300Ⅱ型重型軌道車1臺，GYK設備、BTM主機和BTM天線。軟件采用BTM程序版本V1.0.120120410、監控記錄板程序版本V1.1.020120312、監控記錄單元程序版本V1.1.0.20120312。滬昆高鐵嘉興南到海寧西間UUS燈型限速為45km/h，為了便于觀察試驗效果，設置編組限速160km/h，但是限制司機運行時不超過80km/h。

3.4試驗內容試驗內容包括:①手動輸入用于試驗的“臨時限速”;②軌道車位置設定;③設置監控狀態。設置后界面顯示正常，司機正常發車后不久，應答器數據接收完整，提示司機進入提速狀態;正常監控側線進站運行正常，應答器數據接收正常，應答器自動對標功能正常，應答器數據中道岔限速(類型設置為“有計劃臨時限速”)讀取正常，機車信號及絕緣節接收正常。途中，人工臨時限速響應正常。運行途中出現短暫的掉碼，限速曲線會在前方第二架信號機前閉口(如果降速曲線距離不足，會在留出司機人工反應時間的前提下畫出降速曲線)，短暫的掉碼不會影響運行效率，掉碼顯示見圖2。嘉興南站的進站過程，體現了“速度連續控制”和“速度分級控制”的結合。從最后一個L5的公里標和距離，可以推算前方LU燈的“速度連續控制”目標位置在86.270km處，參見圖3。進入“速度分級控制”階段，由于有了信號機位置，目標限速可以在前方信號機附近到位，大大提高運行效率。U燈的DMI界面如圖4。進站信號機附近的應答器數據幫助GYK自動對標，精確定位后可以將目標控制位置推進到前方信號機，大大提高咽喉區運行效率，避免了目視狀態的解鎖和多次警惕操作，減少司機出錯的可能性。

3.5試驗結論1)GYK能夠及時判斷應答器數據的完整性，提供提速條件指示，在司機確認后才進入提速狀態;LU碼以上的信號適合連續控制方式應用，LU碼以下的信號可以繼續使用分級控制方式，既改進了控車方式，又與正常監控有很好的兼容性。2)動車組使用的應答器數據同樣適合GYK使用，當前的GYK+BTM方案控車更加到位，提高行車效率。3)路邊的公里標本來就有誤差，高速運行的軌道車造成的視覺效果嚴重影響司機的人工對標操作，容易造成安全隱患。利用應答器位置實現自動對標，可靠精準，既減少了司機的操作，又提高了安全性。4)提高停車信號的執行效率，限速曲線更加到位，減少了對“目視狀態”的依賴，減少了司機盲目“警惕”的安全隱患。5)使用應答器數據后，GYK定位更加準確，區間作業的效率和安全性有明顯提高。6)掉碼后GYK會及時限制列車的運行，短暫的掉碼不影響運行效率。7)人工揭示可以和應答器數據組合使用，人工臨時限速可以正常響應。8)應答器數據已經提供了線路限速，包括道岔的限制速度，減少了司機提前解鎖的風險，這同樣有利于提高行車效率和安全性。9)在信號開通的情況下，正向行駛和反向行駛的運行效果是一樣的。GYK可以不再依賴對基本數據的“反向”使用。10)基本數據的換裝重要性下降，即使沒有及時換裝，僅影響部分顯示效果，不影響行車效率和安全。

4結語

提高工務機械車運行速度，如采用既有GYK進行運行控制，會帶來公里標定位誤差增加、司機對標困難等問題，因此，為GYK增加BTM設備，接收鐵路地面發碼數據并納入控車技術是解決工務機械車高速運行安全控制的理想方案之一。當然，要納入技術推廣范圍，還需要進一步進行研究，完善控車方案，對技術規范作出合理的補充。另外，速度的提高，增加了制動距離，需對軌道車的制動距離的設定標準進行調整。

作者：周毅單位：上海鐵路局工務處