基于信號系統與屏蔽門系統的邏輯與控制的分析

彭樹林 廣州新科佳都科技有限公司 510000

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基于信號系統與屏蔽門系統的邏輯與控制的分析

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【文章摘要】

本文對于城市地鐵系統中屏蔽門系統的接口進行了介紹，對于信號系統對屏蔽門系統的控制進行了研究，并分析了信號系統對停站列車的牽引邏輯控制。通過研究來促進我國地鐵系統的自動化以及信息化程度，并保障地鐵系統的安全無故障的運行。

【關鍵詞】

城市地鐵；信號系統；屏蔽門系統；控制與監控

1 信號系統與屏蔽門系統的接口方式

信號系統使用經過可靠性檢查合格的連接系統和屏蔽門控制系統聯系在一起。接口運用繼電器接口方式。屏蔽門系統在地鐵站臺的每一側都會有一組接口和信號系統連在一起，所以，無論島式站臺還是側式站臺至少有兩組接口可供使用，一島二側式地鐵站臺有2組接口。信號系統通過繼電器接口把信號使能、開門控制指令、關門控制指令、授權指令等傳輸到屏蔽門控制系統，而且這些指令會一直存在，除非有新的改變門現狀的指令發出，當前指令才會終止。屏蔽門系統將屏蔽門的開門狀態、關門閉鎖狀態及互鎖解除狀態信號傳輸給信號系統，當前指令保持到下一個改變門狀態的指令發出時才終止。在屏蔽門系統出現問題時，向信號系統輸送互鎖解除的指令。

2 信號系統對屏蔽門系統的控制

對于信號系統對屏蔽門的控制作用在地鐵設計規范中進行了明確的規定:該信號系統能夠對站臺上的屏蔽門以及對列車的車門進行開、關等規定的動作。ATP是列車自動保護系統的簡稱，該列車自動保護子系統主要負責對屏蔽門的狀態進行監測，ATO為列車自動運行子系統，該系統實現對列車的車門以及站臺上的屏蔽門的控制。列車的停車過程大概如下:

首先列車停車之前要經過ATP來對列車的停車精度進行精確的計算看其是否滿足停車的精度，然后如果這個精度能夠滿足那么就允許ATO向列車以及站臺屏蔽門發送相應的開門指令。然后通過對屏蔽門以及列車車門的控制來迎接上下車的旅客。在列車要離開站臺的時候ATO會自動發出關閉車門以及站臺上屏蔽門的相關指令，并且由ATP子系統在檢測到了列車門以及屏蔽門都已經關閉和鎖定的情況下,才對列車進行啟動。

2.1正常模式下信號系統對于屏蔽門的邏輯控制

2.1.1控制屏蔽門系統滑動門的開啟

地鐵列車駛入車站，ATP系統確定地鐵要求的停車區域。如果停車要求不準確，那么屏蔽門以及車門都不可以開啟，允許地鐵按規定的速度向前或者向后移動一定的距離，以保證地鐵停在規定的區域內。安裝在地鐵上的ATP/ATO使用車地之間的聯絡系統PTI環線向地鐵控制室輸送列車到站的連續信號，與此同時向屏蔽門系統和地鐵傳輸開門指令。此指令由屏蔽門主控機輸送到門控制單元；門控制單元接受到開門指令后，按指令解鎖，開門的動作，此時PEDC不再向信號系統傳輸關閉鎖定的狀態指令。開左邊的門還是右邊的門應符合站臺的位置和運動方向。

2.1.2控制屏蔽門系統滑動門的關閉

地鐵列車啟動前，安裝在地鐵上的ATP/ ATO使用PEDC給DCU傳輸關門指令。DCU接到指令后，按指令完成關門、閉鎖的操作。在全部滑動門關閉且鎖定后，PEDC向軌道旁的ATP傳輸全部滑動門關閉且鎖定的狀態指令，軌旁ATP穩定可靠接收到關閉且鎖定的指令后，地鐵列車才能啟動。如果在這個過程有屏蔽門或者是列車門沒有鎖定，那么相應的系統都不會向信號系統傳達閉鎖的信號。

2.2故障模式下信號系統對于屏蔽門的邏輯控制

2.2.1地鐵進站后的解除互鎖

當屏蔽門系統出現問題，或者屏蔽門關閉后，出現關閉且鎖定的狀態指令不能正常地傳輸給ATP系統，為了使線路可以正常工作，由地鐵司機或者專業工作人員在站臺端部使用專用鑰匙，操作位于就地控制盤上的互鎖解除開關，屏蔽門系統通過PEDC向ATP傳輸互鎖解除的指令，用來解除屏蔽門系統和信號系統之間的互鎖關系，ATP系統才允許地鐵列車啟動并離開車站，但信號維持到故障排除為止。

2.2.2ATP子系統對屏蔽門打開的保護

地鐵將要進站時，信號系統與屏蔽門系統保持互鎖。ATP軌旁單元使用故障-安全型繼電器的接點條件，接收當前屏蔽門狀態并發送給地鐵。當地鐵在行走中屏蔽門打開，ATP子系統監督并管控地鐵的穩定運動。

地鐵列車到站時，屏蔽門開啟，軌旁ATP會產生一個安全停車點，不允許地鐵列車進入相應的站臺。當地鐵列車剎車距離小于地鐵與安全停車點的靠近距離時，地鐵列車運行正常剎車，讓地鐵列車在停車點前停下。當距離超出相應的安全距離時，地鐵列車就要啟動緊急剎車。

地鐵列車已經駛入站臺時，接到PSD關閉切換為PSD開門的指令時，車上的ATP單元生成一個緊急剎車指令讓地鐵列車停車。

地鐵列車還沒有完全駛離站臺，接到PSD關閉切換為PSD開門的指令時，車上的ATP單元也會生成一個緊急剎車指令讓地鐵列車停車。

地鐵列車已經完全離開站臺時，信號系統和屏蔽門系統取消互鎖關系，這時屏蔽門開啟，地鐵列車不會緊急剎車。

2.2.3屏蔽門事情關閉狀態表示

只有在地鐵列車連續地收到屏蔽門關閉狀態信號的前提下，地鐵列車才能駛入站臺或者駛離站臺。但因為故障事情屏蔽門關閉狀態表示時，信號系統會關閉站臺，關閉信號發射器，不讓地鐵列車進出站臺，同時對運動中的地鐵列車進行緊急剎車。

2.3運行不同編組地鐵對屏蔽門的控制

不同編組的地鐵在鐵路上交叉行駛，信號管理系統依據地鐵列車編組給屏蔽門系統傳輸相應的開關控制指令。用四節和六節編組地鐵列車為例，四節地鐵列車停止站臺上時有兩種情況，即地鐵列車停止站臺中央以及地鐵方向站臺的端部。不管何種情形，地鐵列車位置一旦明確，信號系統會依據地鐵列車的編組數向屏蔽門系統傳輸相應地鐵編組的開門指令；此時，屏蔽門系統向指令系統發送站臺所有屏蔽門的關閉且鎖定的狀態指令，信號系統在收到這條指令后地鐵列車才可以啟動。

3 信號系統對停站列車的牽引邏輯控制

列車在ATP系統的作用下停穩列車以后，首先屏蔽門在ATP和ATO綜合的作用下會控制地鐵站臺屏蔽門以及列車車門的開啟。為了避免出現列車車門以及屏蔽門沒有關閉的情況下列車的啟動作為ATP系統必須配置一個持續的安全以及故障的輸出單元，通過該單元切斷列車的牽引控制系統，在列車停車時間到要離開車站的時候，ATP系統會接受到來自于地鐵站臺屏蔽門關閉之后發出的關閉鎖定信號以及地鐵列車車門的關閉以及鎖定的信號，該信號被接收之后，控制系統才能夠得到列車牽引系統的控制權，然后車載的ATP系統才會允許列車啟動。

4 結語

在城市地鐵系統中，信號系統對于屏蔽門的控制和監測對于列車安全的運行具有非常重要的作用，本文以此為基礎對于信號系統對于地鐵屏蔽門的邏輯控制算法進行了相關研究并實現了對于屏蔽門的控制和監測，包括地鐵系統正常運作狀態下的信號系統對于屏蔽門系統的邏輯控制以及故障模式下信號系統對于屏蔽門系統的邏輯控制以及停車狀態下信號系統對于地鐵屏蔽門的邏輯控制，這對于保障列車安全運行具有非常重要的現實意義。