通号设计院股道有效长

珠三角城际铁路车站股道有效长的研究卫和君北京全路通信信号研究设计院，北京市，邮政编码100073引言确定站内股道有效长度是各条线路的一项重要工作，它的长短直接影响车站配置和工程投资。

几年前，铁道部组织了有关单位对客运专线股道有效长进行了深入的研究，确定了客运专线股道有效长度为650m。

为此，我们借鉴客运专线确定股道有效长的经验，对珠三角城际铁路车站股道有效长进行以下评估。

1.影响股道有效长度的因素根据铁路工程设计技术手册《站场及枢纽》的规定：“旅客列车到发线有效长度按旅客列车长度确定，其系列为650m、550m。

”其车站股道有效长度确定的依据为列车长度加30m的停车余量。

所以，在既有铁路上，影响股道有效长度的主要因素为列车长度和停车余量。

在客运专线上，为了确保列车在高速下的行车安全，必须配备列车运行控制系统，以有效的技术手段对列车运行速度、运行间隔进行实时监控和超速防护。

由于列车超速防护设备（简称：ATP车载）需要在控车模式曲线的终点与防护点之间设置一段安全防护距离。

所以，在客运专线上影响股道长度除列车长度和停车余量外，还要受列车超速防护设备的影响。

在珠三角城际铁路中，由于列车运行速度高、密度大，同样也必须配备列车运行控制系统。

根据我们的了解，珠三角城际铁路列控系统分为ATP和ATO两种方式，其中：时速200公里的动车组采用ATP方式，列车站内停车在ATP产生的制动模式曲线下采用人工操作制动停车；其余列车采用ATO方式，列车在站内停车采用设备自动停车。

所以，珠三角城际铁路股道长度还要受到不同车载设备的影响。

2.股道有效长度的组成在既有线上，股道有效长是指车站股道上允许停留列车，而不妨碍邻线列车运行的线路长度。

一般情况下，股道有效长为一端的出站信号机到另一端的警冲标。

在珠三角城际铁路上，为了方便说明问题，我们参照客运专线将股道两端警冲标之间的长度定义为股道有效长，据此来分析股道有效长的组成。

在车站上影响股道有效长的警冲标、绝缘节、出站信号机、应答器、停车标的位置关系见图1。

从图1中可以看出：股道有效长由警冲标至绝缘节（出站信号机）的距离()1L 、绝缘节（出站信号机）至应答器的距离()2L 、应答器至停车标的距离()3L 和列车长度()4L 组成。

图 13. 股道有效长度的确定3.1. 警冲标至绝缘节（出站信号机）的距离()1L警冲标至绝缘节之间的距离一般与列车前轮至前端车钩之间的距离（轴前距）有关，在既有线一般在3.5m 及以上。

目前，根据客运专线运行的CRH1型、CRH2型、CRH3型和CRH5型动车组的轴前距，L1统一采用5m 。

所以，在珠三角城际铁路中，我们也采用5m 。

3.2. 绝缘节（出站信号机）至停车标的距离()32L L +根据CTCS-2级列控系统技术条件，列车车载ATP 采用目标距离控车方式，车载ATP 产生的控制模式曲线有两条，一条为常用制动模式曲线，另一条为紧急制动曲线，如图2。

停车标出站信号机应答器图 2根据图2，绝缘节（出站信号机）至停车标的距离()32L L +由列车过走距离1l 、常用制动模式曲线与紧急制动模式曲线在0km/h 处的间距2l 、ATP 车载测距精度3l 和考虑司机驾驶列车进站停车的效率和对位停车的可操作性需要的距离4l 组成。

其中：12l l +长度构成了列车安全防护距离。

3.2.1列车安全防护距离()21l l +1、计算原则ATP 车载供应商虽然在确定列车安全防护距离的方法上和选用的参数有所不同，但是其计算原则基本上是：（1） 在正常运行情况下，列车安全防护距离应确保列车在危险点之前停车。

（2） 在一般情况下，ATP 超速防护设备正常启动常用制动时，不应触发紧急制动。

2、列车安全防护距离计算模型 （1）ATP 车载动作的步骤：1） 列车运行曲线碰到ATP 车载设定的常用制动模式曲线后，车载ATP 切除牵引并触发常用制动。

2） 如果列车常用制动失效并碰到ATP 车载设定的紧急制动模式曲线后，触发紧急制动。

（2）计算图解如图3图31） ATP 车载在切断牵引延迟时间1t 内的走行距离1SATP 车载切断牵引此时的速度1v ：()()101100081.91100081.916.3t r i r m F v v v ⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅-+⋅⋅-+⋅+=ω牵 （km/h ） 式中：0v ：列车运行速度碰到常用制动模式曲线时的速度（km/h ）；牵F ：列车在0v 处的牵引力（kN ）；m ：列车总质量（t ）； r ：列车回转质量系数；i ：列车所在坡度（‰）；vω：列车运行基本阻力（N/kN ）。

则ATP 车载在切断牵引延迟时间1t 内的走行距离1S :11012t v v S ⋅+=（m ） 2） ATP 车载触发常用制动系统延迟时间2t 内的走行距离2SATP 车载触发常用制动系统延迟时间2t 末端的速度2v ：()212100081.91100081.96.3t r iv v v ⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅-+⋅⋅-+=ω （km/h ） 则ATP 车载在2t 内的走行距离2S :22122t v v S ⋅+=（m ） 3） 列车常用制动距离3S()()dv v c v r t v S S S v k e k ⋅⎰⋅⋅+⋅+⋅=+=02211396.12110006.3 （m ） 式中：k t ：列车常用制动空走时间（s ）；v ：列车运行速度变量（km/h ）； ()v c ：列车在速度变量v 处的单位制动合力（含运行基本阻力、坡度阻力等阻力（N/kN ）；同样，比照以上计算公式可以求出碰到紧急制动模式曲线后的判断超速延迟时间内走行距离4S 、触发紧急制动系统延迟那内走行距离5S 和紧急制动距离6S 。

由于篇幅限制，在此不一一列出。

常用制动模式曲线与紧急制动模式曲线在0km/h 处的间距l 2：模常S S S S l -++≥)(3212式中：模常S 为常用制动模式曲线上对应速度0v 的制动距离（km/h ）。

列车过走距离l 1：模紧S S S S l -++≥)(65413、列车安全防护距离的探讨并确定列车安全防护距离与列车车载中设计的常用制动和紧急制动模式曲线有关，在第六次铁路提速线路上，动车组ATP 车载按照时速45km/h 侧向进站停车的条件，设定站内安全防护距离为60m ，其中：l 1＝50m 、l 2＝10m 。

在客运专线上，我们经过对CRH1、CRH2和CRH3等车型进行深入的研究和计算并征求国内外厂商的意见，动车组ATP 车载按照时速80km/h 侧向进站停车的条件设定站内安全防护距离也为60m 。

在珠三角城轨铁路上，列车装备有ATO 车载的安全防护距离一般比装备A TP 车载要短。

根据国内外的情况，列车装备有ATO 车载的安全防护距离采用50m 。

3.2.2测距误差3l距离()4l 主要考虑车载测距误差，在我国目前的客运专线上，车载ATP 采用的测距误差为±2%，结合珠三角城轨铁路车站的股道有效长度的情况计算约±7m 。

在国内外地铁设计中，车载ATO 的测距误差为±0.3m ，但由于车载ATO 的后备模式为ATP ，车载测距误差为±0.5m 。

3.2.3 停车余量4l在目前客运专线上，装备ATP 车载的动车组且站内停车采用人工驾驶优先方式时，停车余量4l 主要考虑司机进站停车的效率和对位停车的可操作性，目前既有客运专线取值 15m 。

装备ATO 车载的列车，列车运行为自动驾驶运行，列车停站原则上可以不考虑停车余量。

但由于其车载的后备模式为ATP ，如果要求考虑司机进站停车的效率时，建议停车余量也采用15m ；如果为了节省土建投资，在ATP 后备模式不考虑司机进站停车效率，建议停车余量考虑1m 。

3.2.3绝缘节（出站信号机）至停车标的距离()32L L +对于不同车载在线运行的要求，绝缘节（出站信号机）至停车标的距离()32L L +计算如下：1、仅有装备ATP 车载列车运行的线路上（按照目前客专的列控系统情况）：8914151050324321=+++=+++=+l l l l L L (m)2、仅供装备ATO 车载列车运行的线路上，且考虑司机停车效率时：665.021550)(324321=⨯++=+++=+l l l l L L (m)3、仅供装备ATO 车载列车运行的线路上，且不考虑司机停车效率时：525.02150)(324321=⨯++=+++=+l l l l L L (m)4、既有装备ATP 车载列车，又有装备ATO 车载列车混运的线路上：765.02151050324321=⨯+++=+++=+l l l l L L (m)3.3. 列车长度()4L根据珠三角城轨铁路近远期的要求，列车最长为142m 。

3.4. 股道有效长度1、仅有装备ATP 车载列车运行的线路上（按照目前客专的列控系统情况）：（1）如果股道按照双方向进路设计且固定列车停车位置，或股道要满足立折条件时（如图1），则股道有效长度'有效长L 为：()()330142895243212'=++⋅=+++⋅=L L L L L 有效长 (m)以下简称“双方向进路设计”。

（2）如果股道按照单方向进路设计，或车站不考虑立折条件时，列车正常停车允许其后部进入反向停车的安全防护区域，见图4车站不考虑立折条件的车站平面示意图。

图 4其股道有效长度''有效长L 241142895243212''=++⨯=+++⨯=L L L L L 有效长 (m)以下简称“单方向进路设计”。

2、仅供装备ATO 车载列车运行的线路上，且考虑司机停车效率时： （1）如果采用“双方向进路设计”，则股道有效长度'有效长L 为：()()284142665243212'=++⋅=+++⋅=L L L L L 有效长 (m)（2）如果采用“单方向进路设计”，则股道有效长度'有效长L 为：218142665243212''=++⨯=+++⨯=L L L L L 有效长 (m)3、仅供装备ATO 车载列车运行的线路上，且不考虑司机停车效率时： （1）如果采用“双方向进路设计”，则股道有效长度'有效长L 为：()()256142525243212'=++⋅=+++⋅=L L L L L 有效长 (m)（2）如果采用“单方向进路设计”，则股道有效长度'有效长L 为：204142525243212''=++⨯=+++⨯=L L L L L 有效长 (m)4、既有装备ATP 车载列车，又有装备ATO 车载列车混运的线路上：（1）如果采用“双方向进路设计”，则股道有效长度'有效长L 为：()()304142765243212'=++⋅=+++⋅=L L L L L 有效长 (m)（2）如果采用“单方向进路设计”，则股道有效长度'有效长L 为：228142765243212''=++⨯=+++⨯=L L L L L 有效长 (m)3.5. 需要注意的问题珠三角城轨铁路进站道岔为18号、侧向限速80km/h ，如果车站进口端没有渡线时，进站咽喉区的长度约在110m 左右，由进站端到ATP 的目标停车点的长度不能满足ATP 车载由80km/h 制动到0km/h 形成的控车模式曲线的要求。