一、概述

地铁车辆段是地铁车辆停放、整备和检修的场所。其采用的信号系统大多是计算机联锁加微机监测的方式来独立控制。该方式列车占用检测采用50Hz单轨条相敏轨道电路或计轴方式来完成。

50Hz单轨条相敏轨道电路的列车占用检测，是通过在钢轨上两绝缘节之间设置发送设备和接收设备，组成闭环电路来实现的。当该轨道电路区段空闲时，从轨道发送端发送一定强度的信号电流，经钢轨线路送至轨道电路的接收端。接收设备的继电器在一定强度的电流作用下励磁，使接收设备的前接点闭合，后接点断开，即发出轨道电路区段空闲的信息。在轨道电路被机车车辆占用时，从轨道电路发送端发出来的信号电流因机车车辆车轴的分流，而只有很少一部分信号电流送至轨道电路的接收设备。接收设备的继电器因电流不足而不能励磁，使接收设备的前接点断开，后接点闭合，即发出轨道被占用的信息。如下图所示。

无车占用时,轨道继电器由于励磁而吸起

有车占用时,轨道继电器由于车轴对电流的分路效应失磁而落下

当该轨道区段的两钢轨绝缘节由于某些原因而无法对齐设置时，则会造成两钢轨无分路效应，无法检测列车，这时便形成了列车占用的检测盲区。

因绝缘错节而造成两钢轨无分路效应，形成信号轨道电路的死区段

而计轴器方案是通过在钢轨轨腰上设置计轴磁头来实现列车占用检测的。当列车车轮通过计轴磁头时，车轮切割磁力线，产生一个脉冲电平，通过统计电平数量，完成车辆占用和车辆完整性的检测。该方式不设轨道绝缘。不存在列车占用检测盲区。

二、信号轨道电路死区段的产生

信号轨道电路死区段主要是由于在采用轨道电路进行列车检测的地铁车辆段中，由于轨道绝缘节错节而造成钢轨无分路效应引起的，主要原因有以下两点：

第一：一些城市的车辆段由于用地限制，会出现场区总平面布置比较紧张的情况。此时，站场专业为了紧凑布置，多采用小半径曲线来进行设计。根据地铁设计规范要求，辅助线和车场线半径等于及小于200M的曲线地段，钢轨接头应采用错接，且错接距离不应小于3米。此时的信号绝缘如果处在小半径曲线上，就会因为绝缘错节而造成两钢轨无分路效应，形成信号轨道电路的死区段。

第二：轨道专业在配轨时，由于配轨的原因，也会出现绝缘节错节而造成两钢轨无分路效应，形成信号轨道电路的死区段。

三、信号轨道电路死区段的危害性

信号轨道电路死区段是信号保证安全的一个死角和盲区，主要存在以下危害：

1、 无法监测列车，造成丢车或撞车事故

当绝缘节错节时，列车位于下图所示的区域，因列车第一轮对对钢轨无分路效应，再加上第二轮对由于钢轨生锈等原因，轨道继电器仍然处于励磁吸起的状态。即可造成丢车的情况。此时该轨道区段在行车控制室的控显界面上显示空闲状态。调度员办理通过该区段的进路，将会造成行车事故。

或者在该区段存在特种作业小车（两轴车）以及在由于施工等原因遗留在该区段两钢轨上的铁制施工工具，同样会由于室内控显界面显示空闲而容易造成事故。如下图所示：

2、区段提前解锁，造成侧冲。

在如图所示的情况下，当车列1前行至尾部车轮压入检测盲区时，1DG1区段会由于区段空闲而提前解锁。而此时，若办理如图所示的车列2至IIG的进路时，车列1在控显界面上虽然显示已出清了1DG1，但实际上列车尾部仍处于警冲标内方，这样，将会造成侧冲。正常情况下，车列1处的绝缘节与警冲标有3.5~4米的距离。当车轮越过该处绝缘节，控显界面上显示1DG空闲时，车列1尾部已经跨过了警冲标，已使车列1处于了安全的位置。

3、控显界面显示实时性滞后

正常情况下，一旦列车车轮越过信号机时，控显界面上会立即显示区段占用，而由于信号轨道电路死区段的存在，列车会在越过信号机并前行通过该死区段后，才在控显界面上显示区段占用。

四、解决信号死区段的处理方式

1、错节法

参照大铁路信号死区段处理方式，可采用极限死区段的方法，来保证车辆安全。即强行规定死区段的极限长度。通过查询地铁运营和上线的车辆参数，地铁A型车车辆固定轴距为2.2~2.5米，B型车车辆固定轴距为2.1~2.3米，C型车车辆固定轴距为1.8~1.9米。考虑富裕量，可规定在A型车上线的车辆段，死区段长度不得超过2米，B型车为1.9米，C型车为1.6米。并且规定两相邻死区段的距离不得小于车辆的定距。这样即可保证同一转向架下的两个车轮始终使轨道电路处在分路的状态下，避免丢车。

对特种作业小车（两轴车）以及在由于施工等原因遗留在该区段两钢轨上的铁制施工工具，可通过加强运营管理避免此种情况的发生。

对于侧冲防护，可通过以下两种方式处理。

方式1：将绝缘节1错接至信号机右方，即可避免。处理方式如图所示：

 

方式2：在进行联锁表设计时，将绝缘节1当作侵限绝缘处理，在办理直行进路时，检查IG空闲。

2、胶结绝缘法

当信号绝缘处在小半径曲线上，由于钢轨自然的伸缩和由于列车运行对钢轨造成的冲击，使钢轨形成向外的一个离心力，造成该处的钢轨头部因为绝缘处受力薄弱而支嘴，造成轨道病害。此时，可采用胶结绝缘代替普通绝缘，弥补普通绝缘受力薄弱的缺点。使该处的绝缘对齐。这样，即可以满足轨道专业的要求，也可以满足信号专业设计要求。避免出现死区段。

3、前后移动法

在不影响轨道区段有效长度和车列使用停放的前提下，结合限界要求，将绝缘节和信号机从小半径曲线上移至线路安全侧直线段（或通过合理配轨），尽量消除信号死区段。

五、结论

综上所述，上述几种方式均可有效的解决或降低信号死区段所带来的危害及影响。在实际的工程设计中，首先应当尽量避免出现死区段。当不得已产生死区段时，则应采取相应的防护措施，防止由于车辆停留在轨道电路死区段而得不到检查，造成道岔错误转换或胡乱开放信号，严格避免危及行车安全的事故发生。

参考文献: 

[1]唐宏伟．关于有绝缘轨道电路“死区段”问题的探讨，铁道通信信号，2010

[2]赵志，程荫杭．无绝缘轨道电路死区段的计算方法，铁道学报，2000

[3]陈广存，铁路信号概论

[4]铁路信号基础设备，西南交通大学，2008