移动闭塞与准移动闭塞列车追踪间隔对比分析

移动闭塞与准移动闭塞列车追踪间隔对比分析　江　明。’　（１．北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京　１　０００７０；　２．北京市高速铁路运行控制系统工程技术研究中心，北京１　０００７０）　摘要：针对不同的闭塞分区长度和司机反应距离，分析不同列车运行速度下移动闭塞相对于准移动　闭塞的列车追踪间隔差异。结果表明列车运行时速在１２０　ｋｍ以下时采用移动闭塞能显著缩短列车　追踪间隔，但需同时考虑司机反应距离对列车追踪间隔的影响。　关键词：列车运行控制系统；移动闭塞；准移动闭塞；追踪间隔；闭塞分区长度；司机反应距离；　列车运行速度　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｈｅａｄｗａｙ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｒａｉｎｓ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｓｐｅｅｄ　ｕｎｄｅｒ　ｈｅ　ｔｍｏｖｉｎｇ　ｂｌｏｃｋ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｑｕａｓｉ－　ｍｏｖｉｎｇ　ｂｌｏｃｋ　ｓｙｓｔｅｍ　ｒｅ　ａｃｏｍｐａｒｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｈｅ　ｔｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｂｌｏｃｋ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｌｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｄｒｉｖｅｒ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｉｓｔｄａｎｃｅ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓ　ｈａｔｔ　ｗｈｅｎ　ｈｅ　ｔｔｒａｉｎ　ｓｐｅｅｄ　ｉｓ　ｌｏｗｅｒ　ｔｈａｎ　１２０ｋｍ／ｈ，ｔｈｅ　ｍｏｖｉｎｇ　ｂｌｏｃｋ　ｓｙｓｔｅｍ　Ｃａｎ　ａｃｈｉｅｖｅ　ａ　ｐｒｏｍｉｎｅｎｔ　ｓｈｏｒｔｅｒ　ｈｅａｄｗａｙ　ｂｕｔ　ｈｅ　ｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆｔｈｅ　ｄｒｉｖｅｒ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ　ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ．　Ｋｅｙｗｏｒｄ：ｔｒａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ；ｍｏｖｉｎｇ　ｂｌｏｃｋ；ｑｕａｓｉ—ｍｏｖｉｎｇ　ｂｌｏｃｋ；ｈｅａｄｗａｙ；ｂｌｏｃｋ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｌｅｎｇｔｈ；ｄｒｉｖｅｒ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｄｉｓｔｎｃｅ；ｔａｒａｉｎ　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｓｐｅｅｄ　ＤｏＩ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７３－４４４０．２０１７．０２．００１　１　概述　随着轨道交通发展的日新月异，原有的自动闭　统可分为３类：固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞。　传统的固定闭塞制式下，列车定位基于轨道电　路，通过线路旁信号机显示、车站停车和司机告警　塞、准移动闭塞信号系统已无法有效满足行车间隔　对运送乘客的需求。移动闭塞信号系统在自动闭　塞、准移动闭塞基础上发展而来，通过车载设备和　轨旁设备不间断的无线双向通信实现对列车的安全控　等来确保后续列车不能进入被前一列车所占用的闭　塞区间，从而保证一定的列车安全间隔。　准移动闭塞在控制列车的安全间隔上比固定闭　塞进了一步。它采用多信息轨道电路辅之大容量点　式设备来判断分区占用并传输信息，告知后续列车　制，从而保证列车的运行安全，最大限度地提升行车　能力。　继续前行的距离，后续列车可根据这一距离合理地　采取制动措施，列车制动的起点可延伸至保证其安　移动闭塞与准移动闭塞相比，具有地面设备简　化，能够提供更高密度的行车能力等优点ｕ　，不　同闭塞方式下，列车追踪间隔时间为移动闭塞最小口】。　本文以３８０Ａ动车组为例，针对不同的闭塞分区长　度和司机反应距离，分析不同列车运行速度下，移　动闭塞相对于准移动闭塞的列车追踪间隔差异，为　不同闭塞制式的追踪间隔性能比较提供参考。　全制动的地点，从而可改善列车速度控制，缩小列　车安全间隔，提高线路利用效率。但准移动闭塞中　后续列车的目标制动点仍必须在前行列车占用分区　的外方，因此它并没有完全突破轨道电路的限制。　移动闭塞技术则在对列车的安全间隔控制上更　进了一步。移动闭塞系统独立于轨道电路，消除了　以信号机分隔的固定闭塞区间，通过列车的精确定　位来提高安全性和列车运行密度。通过车载和地面　２闭塞制式　从闭塞制式来看，装备列车运行控制的闭塞系　铁路通信信号工程技术（ＲＳＣＥ）２０１７年４ｆｌ，第１４卷第２期　安全设备之间快速连续的双向数据通信，信号系统　可以根据列车的实时速度、位置、线路和前行列车　情况，动态计算列车的最大制动距离。列车的长度　加上这一最大制动距离并在列车后方加上一定的防　护距离，便组成了一个与列车同步移动的虚拟分　。：９　９　８　８　７　７　６　６　４　常用制动距离，准移动闭塞条件下列车追踪间隔为　３　４　ｊ　３　不短于列车常用制动距离的若干段闭塞分区总长度。　针对不同的闭塞分区长度ＳＬ计算不同速度下准移　动闭塞追踪间隔与移动闭塞追踪间隔的比值ＱＭＲ　（Ｑｕａｓｉ—ｍｏｖｉｎｇ　Ｍｏｖｉｎｇ　Ｒａｔｉｏ），计算公式为　ＱＭＲ１（功＝　　’ＳＢＤ　（　（１）　区。由于保证了列车前后的安全距离，两个相邻的　移动闭塞分区就能以很小的间隔同时前进，这使列　车能以较高的速度和较小的间隔运行，从而提高运　营效率。　３移动闭塞与准移动闭塞追踪间隔对比分析　本章以３８０Ａ动车组为例，分析不同列车运行　速度下移动闭塞相对于准移动闭塞的列车追踪间隔　差异。　其中ＳＢＤ（　）为速度　对应的常用制动距离，　为闭塞分区长度，ｒ］表示向上取整，计算结果如　图１所示。可以看到，闭塞分区长度越长，采用移　动闭塞方式对缩短追踪间隔的效果越好，追踪间　隔缩短一半的速度分别约为ｌ１５　ｋｍ／ｈ（闭塞分区　长度为２　０００　ｍ）、８０　ｋｍ／ｈ（闭塞分区长度为　１　０００　ｍ）和５５　ｋｍ／ｈ（闭塞分区长度为５００　ｍ）。　３．１　不同闭塞分区长度条件下的追踪间隔对比　假定移动闭塞条件下列车间的追踪间隔为列车　ａ　量　Ｉ　Ｉ　Ｉ　ｌＩ　ＩＩ　Ｉ　ｌ　ｌ●ｌ　ｌｌ　ｌ　Ｉ　ｌ　ｌ　Ｉ　Ｉ　ｌ　Ｉ　Ｉ　ｌ　Ｉ　ｌ　ｌ　＇　．、　’　、、　、　＼、　■　’　　＼　’～　’　＼，　、　Ｌ　＇■　■－一—’■■－●　—　Ｏ　１０　２０　３０　４０　５０　６０　７０　８０　９０　１００１１０１２０１３０１４０１５０１６０１７０１８０１９０　２００　２１０　２２０　２３０２４０　２５０２６０　２７０　２８０　２９０　３００　３１０　３２０　３３０　３４０　３５０　一闭塞分区长度２　０００　ｍ速度／（ｋｍ／ｈ）　＿－＿—・闭塞分区长度１　０００　ｍ　－闭塞分区长度５００　ｍ　图１　不同闭塞分区长度条件下的速度一ＱＭＲ曲线　３．２不同司机反应距离条件下的追踪间隔对比　由于司机无法严格按照常用制动曲线驾驶列车，　长度为２　０００　ｍ，移动闭塞条件下列车间的追踪间　隔为列车常用制动距离＋司机反应距离，准移动闭　塞条件下列车追踪间隔为不短于列车常用制动距离＋　铁路通信信号工程技术（ＲＳＣＥ）２０１７年４月　因此必须预留一定的司机反应距离。假定闭塞分区　口：９　８　７　６　４　３　２　。　０　ｍ　９　８　７　６　５倚　４　２　●　０　司机反应距离的若干段闭塞分区总长度。针对不同　的司机反应距离ＤＲ计算不同速度下准移动闭塞追　踪间隔与移动闭塞追踪间隔的比值ＱＭＲ，计算公　式为　其中ＳＢＤ（　为速度　对应的常用制动距离，　为闭塞分区长度，ＤＲ为司机反应距离，ｒ］表示向上　取整，计算结果如图２所示。可以看到，司机反应距　离越短，采用移动闭塞方式对缩短追踪间隔的效果　—ＱＭＲ２（　＝—Ｆ（ＳＢＤ（ＳＬ　面Ｖ）＋　ＤＲ　）／ＳＬ　］ｘ—（２）　越好，追踪间隔缩短一半的速度分别约为１　１５　ｋｍ／ｈ　（司机反应距离为０　ｉｎ）、１０５　ｋｍ／ｈ（司机反应距离　为１００　１２ｑ）和８０　ｋｍ／ｈ（司机反应距离为５００　ｍ）。　Ｉ　ｌ　Ｉ　、　Ｉ　ｌ　Ｉ　、　Ｉ　■　、　、　’●　’　、’　’■　、　、　～　’　’—　■Ｌ　—＿●　’＇■　—’—■一１＿●■■　●●－－—●—■■　一一　一—＇●　１＇—■■－ｔ　—，＿＿＿一－ｒ＿＿＿＿＿■■＇——‘＝曼—－－－～Ｊ　Ｉ－一一　●ｒ一　一　一一　●■■●・＿■一　０　１０　２Ｏ　３Ｏ　４Ｏ　５Ｏ　６０　７Ｏ　８Ｏ　９０　１００　ｌｌ０　１２０　１３０　１４０　１５０　１６０　１７０　１８０　１９０　２００　２１０　２２０　２３０　２４０　２５０　２６０　２７０　２８０　２９０　３００　３１０　３２０　３３０　３４０　３５０　—－—一司机反应距离０　ＩＩ１　一司机反应距离１００　ｍ　・司机反应距离５００　ｍ　图２不同司机反应距离条件下的速度－ＱＭＲ曲线　参考文献　［１】诸蓉萍，吴汶麒．移动闭塞技术及其应用【Ｊ】．城市轨道交　通研究．２００４，７（２）：８１－８２．　４结论　本文以３８０Ａ动车组为例，对比分析了不同运　营速度下采用移动闭塞和准移动闭塞的追踪间隔差　［２】金万寿．论移动闭塞原理、系统结构及发展趋势［Ｊ】．铁　路通信信号工程技术，２００８，５（６）：１２—１４．　［５】刘海东，毛保华，何天健，等．不同闭塞方式下城轨列车　追踪运行过程及其仿真系统的研究【Ｊ】．铁道学报，２００５，２７　（２）：１２０－１２５．　异。分析结果表明，在列车速度低于１２０　ｋｍ／ｈ的　条件下，采用移动闭塞方式可显著缩短追踪间隔，　但需同时考虑司机反应距离对列车追踪间隔的影响。　（收稿日期：２０１　７－０１－０４）　Ｎｏ．２江明：移动闭塞与准移动闭塞列车追踪间隔对比分析