TPWS 在時(shí)速超100 英里/ 小時(shí)線路上的應(yīng)用

摘要: 地鐵列車(chē)在高速行駛中, 列車(chē)可能因?yàn)樗俣冗^(guò)高而在撞車(chē)點(diǎn)之前不能停車(chē)。為此, 倫敦地鐵公司在有關(guān)列車(chē)制動(dòng)間隔區(qū)間(overlaps) 和列車(chē)停車(chē)防護(hù)方面, 對(duì)TPWS 方案提出了新穎獨(dú)特的觀點(diǎn)。特別是在沖突交叉點(diǎn)處, 利用接近可控信號(hào), 可以安全地減少列車(chē)的制動(dòng)間隔區(qū)間的長(zhǎng)度。由于TPWS 本身是一種電子停車(chē)裝置, 倫敦地鐵成功地運(yùn)用了它的一些原理, 來(lái)完善TPWS 在高速線路彎道上的運(yùn)用。
關(guān)鍵詞: 列車(chē)預(yù)警防護(hù)系統(tǒng)　TPWS 列車(chē)制動(dòng)間隔區(qū)間　OV ERLAP 速度控制信號(hào)　　
是英國(guó)鐵路安全部門(mén)為了減少列車(chē)闖紅燈現(xiàn)象而對(duì)列車(chē)停車(chē)系統(tǒng)采用的一項(xiàng)安全措施, 即列車(chē)預(yù)警防
護(hù)系統(tǒng)。倫敦地鐵沒(méi)有固定長(zhǎng)度的列車(chē)制動(dòng)間隔區(qū)間, 每趟列車(chē)的停車(chē)進(jìn)路都是單獨(dú)計(jì)算的。進(jìn)路長(zhǎng)度的確定標(biāo)準(zhǔn)是要保證每趟列車(chē)通過(guò)紅色(禁止) 信號(hào)圖1 　倫敦地鐵車(chē)站速度控制實(shí)例圖燈時(shí), 列車(chē)停車(chē)裝置會(huì)對(duì)列車(chē)實(shí)行制動(dòng), 從而使得制動(dòng)區(qū)間, 測(cè)出這個(gè)距離可得到與之相等的列車(chē)運(yùn)列車(chē)在到達(dá)可能的撞車(chē)點(diǎn)(例如道岔交叉點(diǎn)或停在行速度(例如100 英里/ 小時(shí)) 。信號(hào)機(jī)前方的列車(chē)) 之前停下來(lái)。此外, 對(duì)列車(chē)速同時(shí), 在速度控制信號(hào)機(jī)的前面要設(shè)置一個(gè)時(shí)度的估算也不能只用線性速度, 而要獲得列車(chē)在到間測(cè)試區(qū)間, 通常由軌道電路構(gòu)成。軌道電路具有達(dá)禁止信號(hào)之前的最大速度。因此, 列車(chē)制動(dòng)間隔可以確定列車(chē)位置的功能(例如電子計(jì)軸器) 。區(qū)間應(yīng)該比標(biāo)準(zhǔn)的183m 軌道電路要長(zhǎng)些。當(dāng)進(jìn)路上的列車(chē)已經(jīng)在預(yù)定的時(shí)間占據(jù)了時(shí)間鑒于上述原因, 許多列車(chē)停車(chē)進(jìn)路采取對(duì)相關(guān)測(cè)試區(qū)間, 速度控制信號(hào)燈就會(huì)由紅燈轉(zhuǎn)成黃燈道岔實(shí)行鎖閉的方法, 來(lái)防止其他進(jìn)路對(duì)該進(jìn)路構(gòu)(例如信號(hào)機(jī)300 由紅燈改點(diǎn)黃燈), 這就確保了列成的不安全影響。如圖1 所示, 信號(hào)機(jī)30 的接車(chē)車(chē)已將速度降低到足夠的水平。列車(chē)在這種速度下進(jìn)路將對(duì)33 號(hào)道岔實(shí)行鎖閉, 由此防止辦理信號(hào)運(yùn)行, 即使再重新加速, 下個(gè)信號(hào)機(jī)(例如信號(hào)機(jī)機(jī)28 發(fā)車(chē)進(jìn)路的可能。這種方式將極大地防礙車(chē)30) 防護(hù)的區(qū)段也能保證列車(chē)在到達(dá)撞車(chē)點(diǎn)之前安站的行車(chē)作業(yè)和效率, 即在接車(chē)的時(shí)候相鄰的股道全地停下來(lái)。

不能同時(shí)發(fā)車(chē)。假如存在一個(gè)全速的列車(chē)緊急制動(dòng)區(qū)間的話, 為了解決這個(gè)問(wèn)題, 倫敦地鐵采用了一種可以那么進(jìn)路上的開(kāi)始信號(hào)和與之相關(guān)的速度控制信號(hào)改變列車(chē)速度的信號(hào)機(jī)。當(dāng)列車(chē)從全速開(kāi)始減速, 將會(huì)變綠。(信號(hào)機(jī)300 和信號(hào)機(jī)30 均顯示綠色最后安全地停在列車(chē)撞車(chē)點(diǎn)之前, 這段距離稱(chēng)為全燈光) 。速列車(chē)緊急制動(dòng)區(qū)間, 速度控制信號(hào)機(jī)就被設(shè)置在對(duì)于Railtrack 公司來(lái)說(shuō), 使用接近控制和時(shí)這條進(jìn)路的始端。(如圖1 中信號(hào)機(jī)300) 。這個(gè)信間檢測(cè)器來(lái)將列車(chē)速度減低到一定水平以前也曾出號(hào)將有效地防護(hù)道岔, 稱(chēng)為道岔防護(hù)信號(hào)。列車(chē)撞現(xiàn)過(guò)。這個(gè)原理主要運(yùn)用于預(yù)警線路, 現(xiàn)在再次使車(chē)點(diǎn)與信號(hào)機(jī)30 間的距離, 則稱(chēng)為減速列車(chē)緊急用它, 也是由于沒(méi)有一個(gè)全速的列車(chē)緊急制動(dòng)區(qū)間的原因。倫敦地鐵公司所用的原理基本上與之相，但是它多了一個(gè)可以自動(dòng)操作的接近控制信不過(guò), 最重要的區(qū)別在于速度控制信號(hào)被設(shè)置在可以使得列車(chē)在到達(dá)撞車(chē)點(diǎn)之前停下來(lái)的位置。度。在這種減速的條件下, TPWS + 的過(guò)速環(huán)線將正是這個(gè)特點(diǎn), 完善了TPWS 的功能。
目前的問(wèn)題是, 當(dāng)列車(chē)的速度超過(guò)100 英里/ 小時(shí), TPWS/ ( TPWS + ) 將不能夠使列車(chē)在制動(dòng)間隔區(qū)間內(nèi)停下來(lái)。對(duì)那些高速鐵路線的交叉點(diǎn), 將采用延遲出清的辦法來(lái)解決。以下解釋它的工作原理。
如圖2 所示。這是一個(gè)典型的高速交叉線路的實(shí)例。信號(hào)機(jī)114 防護(hù)的區(qū)段是一段標(biāo)準(zhǔn)的183m 的列車(chē)緊急制動(dòng)區(qū)間, 并設(shè)置了TPWS 的停車(chē)環(huán)線(TSS) 和離信號(hào)機(jī)755m 處的TPWS + 的過(guò)速環(huán)線(OSS) , 這條進(jìn)路的直線速度是125 英里/ 小時(shí), 因此, 該進(jìn)路將會(huì)對(duì)信號(hào)機(jī)113 開(kāi)通的進(jìn)路造成沖突事故(如圖2 粗線標(biāo)示的進(jìn)路。) 。

圖2 　高速交叉點(diǎn)布局和TPWS 的設(shè)置圖

圖3 　受控于TPWS 的高速交叉點(diǎn)示意圖
信號(hào)機(jī)114 正常狀態(tài)下顯示紅燈, 信號(hào)機(jī)100 也顯示紅燈。設(shè)置在信號(hào)機(jī)114 處的TSS 將會(huì)起到保護(hù)交叉點(diǎn)的作用。在信號(hào)114 顯示紅燈時(shí), 信號(hào)100 是一個(gè)接近控制信號(hào), 使列車(chē)能有效地減速。
為了使信號(hào)機(jī)100 的顯示可以從紅色燈光轉(zhuǎn)為單黃燈, 軌道電路MO 段被設(shè)置成時(shí)間測(cè)試區(qū)間, 其長(zhǎng)度由列車(chē)速度從125 英里/ 小時(shí)減到100 英里/ 小時(shí)所需用的時(shí)間來(lái)確定。列車(chē)在到達(dá)信號(hào)機(jī)96 的軌道信號(hào)點(diǎn)前, 信號(hào)機(jī)96 顯示黃燈, 當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)軌道信號(hào)點(diǎn)后(列車(chē)從MO 進(jìn)入MP 區(qū)段), 信號(hào)機(jī)96 將顯示雙黃燈, 信號(hào)機(jī)100 將顯示黃色燈光, 此后列車(chē)將從100 英里/ 小時(shí)繼續(xù)制動(dòng)。因?yàn)?00 英里/ 小時(shí)的速度對(duì)交叉點(diǎn)來(lái)說(shuō)是個(gè)危險(xiǎn)的速會(huì)防護(hù)任何列車(chē)的過(guò)速, 如圖3所示。
由于列車(chē)必須過(guò)早地減速, 因此會(huì)浪費(fèi)一些列車(chē)運(yùn)行的時(shí)間。不過(guò), 在交叉口處, 讓一列列車(chē)必須停下來(lái), 去等待另一趟列車(chē)通過(guò)是不現(xiàn)實(shí)的。
既然涉及到高速, 時(shí)間測(cè)試的準(zhǔn)確性可能不高, 因此, 將采納2 段時(shí)間測(cè)試法, 這是倫敦地鐵再次對(duì)該原理的運(yùn)用。列車(chē)首先緩慢制動(dòng), 然后制動(dòng)力加大, 利用備用的制動(dòng)設(shè)備, 司機(jī)可以在紅燈處停車(chē)。這個(gè)過(guò)程將通過(guò)MR 軌道電路去實(shí)現(xiàn)。在過(guò)速環(huán)線OSS 處, 列車(chē)的速度達(dá)到57 英里/ 小時(shí), 此時(shí)信號(hào)100 將顯示黃燈, 再次減速的結(jié)果使得列車(chē)只能停在紅燈處。
信號(hào)機(jī)100 的延遲出清只是用在信號(hào)機(jī)114 前面沒(méi)有排進(jìn)路, 可能發(fā)生列車(chē)沖撞危險(xiǎn)的時(shí)候。當(dāng)信號(hào)機(jī)114 前面建立的是直線進(jìn)路時(shí), 進(jìn)路上的其他信號(hào)有相應(yīng)的正常顯示, 信號(hào)機(jī)100 也是如此。目前, 對(duì)于TPWS 的接近控制, 理想的線速是采用125 英里/ 小時(shí)。
本文的主要目的在于說(shuō)明: 如何延遲信號(hào)的出清, 以及如何對(duì)TPWS 采用時(shí)間測(cè)試器去控制列車(chē)速度, 從而防護(hù)以前TPWS 所不能防護(hù)的區(qū)段。同時(shí), 也對(duì)極有撞車(chē)危險(xiǎn)的交叉點(diǎn)和運(yùn)用TPWS 設(shè)備不能提供有效的過(guò)速防護(hù)等問(wèn)題, 提出了解決辦法。