四线制方向电路特殊场景问题分析与研究

马建忠

（中国铁路西安局集团有限公司宝鸡电务段，陕西宝鸡 721000）

1 概述

方向电路是复线自动闭塞区段一个方向自动闭塞设备故障，利用另一个方向改方运行方向电路实现反方向按照自动站间闭塞方式行车，保证不中断行车的闭塞设备电路，是两站间闭塞设备的基础，是双向自动闭塞制式中不可缺少的关键电路组成部分。目前我国使用的方向电路已由两线制方向电路改进为四线制方向电路，主要是在既有二线制方向电路的基础上将方向回路与区间轨道电路的监督回路分别独立设置，构成四线制方向电路。相比两线制方向电路来说，四线制方向电路运用更加稳定，可靠性和安全性更高，易于故障分析判断处理。

2 四线制方向电路动作逻辑简要分析

正常开放信号有两种情况，一是向正方向发车口办理发车进路：当本方向口点亮发车绿色箭头时，按下进路的始端按钮和终端按钮，发车箭头变为红色，即可开放出站信号。二是向反方向发车口办理发车进路：当本方向接车箭头为黄色时，首先按压该方向的允许改方按钮，输入密码后点击确认按钮，改方灯黄闪后，办理反向发车进路，即可使方向电路自动改变运行方向。原发车站改为接车站状态，其发车绿色箭头熄灭，接车黄色箭头点亮；原接车站改为发车站状态，其接车黄色箭头熄灭，发车绿色箭头点亮，运行方向改变后，两站的区间方向箭头同时点亮红色，当列车完全驶入新接车站时，区间监督灯熄灭，区间恢复空闲13 s后，可进行下一次改方操作，如图1所示。

图1 四线制方向电路常态继电器示意Fig.1 Schematic diagram of normal relay of four-wire directional circuit

3 特殊场景存在问题分析

由于站改施工，甲站至乙站首次联锁换装施工时，上行线为既有线路，下行线路路基未形成，故存在过渡开通，过渡设计为甲站至乙站上行线按正方向自动闭塞方式行车，乙站至甲站下行线按反方向自动站间闭塞方式行车，这样就必然存在根据列车运输需求，自动闭塞电路通过改变运行方向电路实现单线双向运行的情况。以甲站为例说明，如图2所示。

图2 甲站站场示意Fig.2 Schematic diagram of station A

3.1 典型案例

案例一：某日00:17，乙站向甲站办理了反方向发车，列车到达甲站后，甲站XF口为接车方向，区间空闲，甲站办理了S行1道接车进路，该接车延续进路延续至XF进站口（甲站S行进站外方有6‰的下坡道），00:33甲站按压S1列车按钮（S1LA）计划变更1道接车进路为1道通过进路；由于此时甲站XF进站口为接车方向，且S1至XF口进路为上行1道接车进路的坡道延续进路，此时方向电路不动作，因区间开通方向为接车方向，此时S1信号机不能开放。

案例二：甲站至乙站为正方向自动闭塞，乙站至甲站为反方向自动站间闭塞。某日20:25:14开放上行1道接车信号，该接车延续进路延续至XF进站口；20:31:31列车完全进入1道，20:34:08接车延续进路正常解锁，20:34:14办理上行1道发车信号时，进路仅出现白光带，出站信号无法开放，区间占用指示灯亮红灯，接车指示灯亮黄灯，方向电路不动作，S1发车信号无法开放。

3.2 问题分析

经调看电务信号集中监测和电务联锁维修机分析，有以下案例。

案例一：某日00:31甲站排列S行接1道延续至XF口接车进路，此时XF口为接车方向；00:33:07，车站点压S1LA按钮，计划变更排列1道通过进路，未能排出，由于此时XF口为接车方向，因区间开通方向不正确，方向电路未动作，未能开放发车信号，导致车站值班员误认为信号设备故障，登记S1信号机故障。经分析，由于甲站XF口存在6‰坡道延续进路，车站排列上行接车进路时延续至XF口，此时发车锁闭继电器FSJ落下，如图3所示，发车锁闭继电器FSJ落下导致监督区间继电器JQJ失磁落下，进而导致方向电路不动作，即此时XF为接车方向，从而使车站在将上行延续进路转排发车进路时，由于方向电路开通方向不正确，信号无法开放。

图3 监督区间继电器JQJ励磁电路Fig.3 Energizing circuit of relay JQJ in the supervised section

案例二：20:34:07甲站1道延续至XF口接车进路解锁，监督区间灯熄灭，此时XF口为接车方向；20:34:10，车站排列1道发车进路，按压S1LA和XFLA按钮，方向电路未动作，出站信号未开放。进一步分析，虽然XF口延续进路已解锁，即发车锁闭继电器FSJ已吸起，监督区间灯熄灭，监督区间继电器JQJ已吸起，但电路设计为防止短车（如单机）瞬间分路不良使监督区间继电器JQJ瞬间吸起，防止此时接车站排列发车进路，将导致错误改变运行方向，造成敌对发车的危险侧信号。故设计时在监督区间继电器JQJ吸起13 s后（如图4所示），监督区间复示继电器JQJF才能吸起，监督区间二复示继电器JQJ2F吸起，才具备改方条件。车站值班员在监督区间灯熄灭仅3 s后就办理反向发车进路，此时监督区间复示继电器JQJF未励磁吸起，监督区间二复示继电器JQJ2F也不能吸起，方向电路未动作，信号无法开放。

3.3 四线制改方电路问题分析

延续进路已解锁，发车锁闭继电器FSJ吸起，监督区间继电器JQJ吸起，区间空闲，由于监督区间复示继电器JQJF需要监督区间继电器JQJ吸起后13 s才能吸起，若此时立即办理，方向电路不动作，但是此时控制台区间监督灯已熄灭，证明区间已空闲，车站控制台上无任何提示，在频繁使用此类改方操作时，信号值班员无法判断监督区间继电器JQJ吸起后已达到13 s，即监督区间复示继电器JQJF吸起，监督区间二复示继电器JQJ2F吸起。如图4所示，由于监督区间二复示继电器JQJ2F未励磁吸起，将导致按压方向按钮后，方向按钮继电器FAJ吸起，但是监督区间二复示继电器JQJ2F未励磁吸起，导致改方继电器GFJ线包1缺少KZ电源，继电器不动作，故此时直接进行改方电路操作，会导致改方电路不动作，从而车站值班员误认为设备故障，按照故障处置流程进行处置，加之现场电务工区值班人员一般对此类电路不掌握，易导致应急处置时间长，极大影响正常运输秩序。

图4 监督区间复示继电器JQJF、改方继电器GFJ励磁电路Fig.4 Energizing circuit of repeating relay JQJF and direction-changing relay GFJ in the supervised section

4 解决方案

案例一问题为基本操作问题，对延续进路锁闭进路不熟悉，经培训纳入站细方可解决。电路本身无问题，控制台有明确的提示，便于识别辨认，即在方向电路为接车站的情况下，办理发车进路，由于发车进路区段上延续进路未解锁，故方向电路不动作，信号无法开放。

案例二问题属于四线制改方电路在特殊运用场景下，需进行优化，建议修改电路指示灯予以解决。因为延续进路解锁后，发车锁闭继电器FSJ吸起，监督区间继电器JQJ吸起，此时车站值班员观察到区间监督灯已熄灭，证明区间已空闲，一般认为可以办理改方电路操作。也就是说监督区间继电器JQJ吸起13 s后监督区间复示继电器JQJF才能吸起，而这个过程中控制台上无任何提示和限制条件，车站值班员无法通过控制台界面判断是否区间已空闲13 s，监督区间复示继电器JQJF已吸起，存在设备提示不明确导致误操作的风险。

方案一：建议计算机联锁每个区间口增加1路采集电路，对监督区间二复示继电器JQJ2F吸起和落下状态进行采集，并在控制台给出指示灯条件。当采集到监督区间二复示继电器JQJ2F吸起时指示灯灭灯，即可以进行改方操作，当采集到监督区间二复示继电器JQJ2F落下时指示灯点亮红灯，即不能进行改方操作（如图5所示），并将此纳入联锁机操作手册。

图5 JQFD监督区间指示灯电路Fig.5 Circuit of Indicator lamp of JQFD supervised section

方案二：计算机联锁内部增加程序逻辑计数器，并在控制台上给出倒计时数据，即采集到每个方向电路中的JQJ由落下变为吸起后，该方向口的监督区间继电器JQJ指示灯开始由13 s倒计时，当倒计时结束后，方可进行改方操作，并将此纳入联锁机操作手册。

5 结束语

随着计算机技术和通信技术的快速发展，铁路信号设备也随之快速向高可靠和智能型发展，列车运行最小追踪间隔时间不断优化。在保证列车安全运行的前期下，结合当前既有保安设备，要动态优化定型电路结构，四线制改方电路日常作为一个方向线路信号设备故障，而利用另一个方向线路按照自动站间闭塞反方向行车的必备基础电路，平常仅作为故障应急使用，使用频率低，一般使用时有各级技术干部盯控指挥，不易出现因误操作导致误认为设备故障的情况。而在过渡施工过程中，作为常用行车模式，使用频率高，由于控制台指示灯设计不明确、不全面，极易导致设备误操作干扰正常运输秩序。建议在今后的四线制改方电路中予以修改，以便为铁路运输提供更加智能优化的信号设备，更好的保障安全高效运输秩序。