CBTC中聯鎖對保護進路分類及處理方法

陳 虹

（卡斯柯信號有限公司，北京 100160）

在城市軌道交通CBTC信號系統中，列車運行由列控自動控制ATC系統和聯鎖CI子系統共同防護保證安全。除了設置一般的列車進路外，還需根據要求設置相應的保護進路予以防護,保護進路的起點為終端信號機，終點為信號機后方一定距離內，稱為保護區段。CBTC模式下，列車運行受ATP的速度控制曲線保護，為了使列車以正常速度進站，需將列車安全停車點延伸至出站信號機后方。后備模式下，司機以地面信號機作為行駛憑證，為防止列車沖出信號機，保證安全停車也會設置保護區段，一般為進路終端信號機內方的一個或多個軌道區段。以沈陽地鐵9號線信號系統為例，對所有的列車進路前方均設置保護區段。

1 保護進路分類及聯鎖處理方法

保護區段分為內置和外置，當保護區段在進路內方時，不單獨再設置計軸區段的保護區段，此時終端信號機為不可接近信號機。當保護區段在進路外方時，保護區段為終端信號機內方一個或多個計軸區段，本文所討論的均是外置的防護區段。

根據保護區段是否包含道岔及具體站型，可將保護進路分為以下4種類型。

1.1 無道岔鎖閉的保護進路（not-interlocked overlap）

保護區段為無岔區段，則在后備模式下聯鎖需檢查此區段的空閑條件，作為進路始端信號機的開放條件。該類型的保護進路由主進路建立后直接觸發。此種類型保護進路不定義保護進路與保護進路，保護進路與主進路的敵對關系。

場景示意：

如圖1所示，3G為進路X1-X2的保護區段，X1信號開放需檢查保護區段3G空閑。

1.2 優先或關鍵的保護進路（critical/preferred，normal/reverse overlap）

保護區段為道岔區段，在點式模式下聯鎖需檢查此區段的空閑條件及道岔鎖閉條件，作為進路始端信號機的開放條件。道岔鎖閉位置條件根據運營需求將設置優先（preferred）或關鍵（critical），此種類型的保護進路聯鎖定義兩種敵對關系，分別是保護進路與保護進路敵對以及保護進路與主進路敵對。

場景示意：

如圖2所示，O_X3與O_X4定義為優先定位(preferred normal）,且假設O_X3、O_X4建立在道岔反位時，需檢查兩個區段空閑。保護進路建立時會自動將道岔操動并鎖閉在定位，若需讓保護進路建立在道岔反位狀態，則需提前將道岔操至反位并鎖閉。

1)保護進路與保護進路敵對

當道岔1-2處于反位時，O_X3與O_X4敵對，不能同時建立，將道岔1-2操至反位并單鎖，辦理進路X1-X3，O_X3建立，X1信號開放，辦理X6-X4，由于O_43與O_X3敵對，O_X4不能建立，X6信號不能開放。即保證了X1與X6信號不能同時開放。

2)保護進路與進路敵對

O_X3與進路X4-X2敵對,即保護進路O_X3在建立狀態時，敵對進路不能建立：考慮場景，將道岔1-2扳動至反位并單鎖，辦理進路X1-X3，信號開放，列車順序走車，壓入保護區段，此時保護進路仍在建立狀態，此時辦理X4-X2進路，不能建立。

1.3 簡化的保護進路（reduced overlap）

保護區段為無岔區段，但是存在迎面碰撞的可能性，為保證安全，單獨定義一種類型：簡化的保護進路reduced overlap（獨立于not-interlocked overlap），滿足以下條件會設成reduced overlap：1）兩架終端信號機反向。2）保護區段里面不包含道岔。3）兩信號機的保護區段有重疊或者一架信號機的保護區段侵入到迎面的進路中去。對于3）中兩種不同的情況聯鎖處理的方法也不同。

場景示意如下。

1）兩信號機的保護區段有重疊

如圖3所示，X1-X2進路的保護進路為O_X2，X4-X3進路的保護進路為O_X3，O_X2與O_X3信號機反向，且防護的均為無岔區段2G，如果不做特殊處理，X1與X4信號可以同時開放，則有兩車列迎面沖入2G的可能性。此種情況聯鎖必須做成保護進路O_X2和保護進路O_X3敵對，即兩保護進路不能同時建立，由于進路信號開放需檢查保護進路建立狀態，也就保證了X1-X2與X4-X3進路信號不會同時開放。

2）一架信號機的保護區段侵入到迎面的進路中去

如圖4所示，X1-X2與X4-X3的進路終端信號機X2與X3為并置信號機，且O_X2已侵入到迎面進路X4-X3中，此時必須做成進路與進路敵對，即X1-X2與X4-X3為敵對進路，兩進路不能同時建立，防止列車發生迎面沖撞。

1.4 不鎖閉道岔的保護進路（not-interlocked overlap）

此種類型保護區段為道岔區段，但是由于存在連續折返作業，所以保護進路建立時不鎖閉道岔，信號開放也不檢查道岔鎖閉條件，這種情況聯鎖按照無岔區段來處理。

場景示意如下。

如圖5所示，由于存在連續車列從上行路線運行至站臺軌1G，再折返至下行路線，若O_X3在建立時，將道岔鎖閉在定位，那么前車走車至1G，X4-X3進路為后車建立時，又會將1-2道岔鎖閉至定位，則前車的牽出進路X2-X5就不能辦理，不能滿足連續車列折返需求，這種情況下，O_X3建立時不鎖閉道岔，X4-X3信號開放只檢查區段空閑，不檢查道岔鎖閉狀態。

第1、2種保護進路在大多數地鐵項目如北京地鐵1號線，北京地鐵6號線，長春1號線、鄭州2號線等項目中有應用。第3、4種保護進路在南京寧天城際項目、南寧地鐵1、2、3號線等項目中有應用。

2 保護進路的觸發原則

當主進路建立且占用觸發區段，保護道岔（若有）鎖閉在正確位置后，保護進路即可建立。保護區段及觸發區段的長度是綜合線路信息、列車運行速度及制動速度等參數計算得出。后備模式下，對于有保護進路的進路，如果保護進路未成功建立或者保護區段占用，信號不允許開放,防止列車進入該區域。以沈陽9號線某站為例，如圖6所示。

主進路是S1309-S1313，保護進路為O_1313，保護進路是優先定位類型，鎖閉P1305道岔。保護進路建立，需先辦理主進路，當列車占用觸發區段時，保護道岔P1305鎖閉，保護進路建立，主進路信號S1309隨之開放。觸發區段一般會定義為連續的多個區段，當任一觸發軌占用時，都可觸發保護進路建立。后備和CBTC模式下，可分別觸發保護進路。CBTC模式下，保護進路的觸發區段以ATP區段為單位，當列車壓入觸發區段的ATP區段時，保護進路即被觸發。針對一些主信號為區間信號的防護進路，為避免某一區段計軸故障錯誤觸發防護進路，還要求做成順序占用觸發軌才可建立保護進路。另外當保護進路的敵對進路已建立時，保護進路不能建立。當主進路為引導進路時，亦不能觸發保護進路。

3 保護進路的解鎖方法

針對列車正常走車及非正常走車情況，保護進路有多種解鎖方式，如圖6為示。

1）對于列車正常走車，主進路S1309-S1313及保護進路O_S1313均已建立，S1309信號開放，列車正常走車。當列車尾部通過并出清保護區段P1305DG_D后，則保護進路將被立即解鎖。若下一列車要征用S1309-S1313進路，需重新觸發保護進路O_S1313。

2）占用解鎖觸發區段倒計時解鎖。聯鎖會為每個保護進路定義一個或多個解鎖觸發區段，當列車壓入保護區段解鎖觸發區段（泊車區段）時，便開始啟動“保護區段解鎖計時器”倒計時。假設O_S1313解鎖觸發區段為33G_D，當列車壓入33G_D時，會觸發O_S1313解鎖倒計時，聯鎖界面上會有倒計時顯示，當倒計時結束，列車還未壓入保護區段P1305DG_D，聯鎖認為列車已停穩，此時P1305道岔可解鎖，保護進路解鎖。對于與ZC通信的項目，可由ZC提供確認解鎖信息，當列車完全停穩時，ZC會給聯鎖發送確認解鎖的信息，此時無需等倒計時結束，可立即解鎖道岔。

3）取消主進路防護進路解鎖。取消或總人解進路，對應的保護進路自動解鎖，道岔隨之解鎖。

針對第2種延時解鎖情況，若在倒計時期間，觸發解鎖區段全部出清或列車冒進入了保護區段內方，保護進路均不予解鎖。

4 總結

本文對CBTC中保護進路的分類進行說明，同時結合近幾年地鐵項目實際應用情況重點介紹了聯鎖對于保護進路的處理方法。文中介紹的前兩種防護進路：無道岔鎖閉的保護進路和優先或關鍵的保護進路在大多數地鐵項目中都有應用，后兩種防護進路較為特殊，實際應用也較少，4種類型的防護進路可供后續新建地鐵項目參考。針對保護進路的解鎖，由于ATC系統的發展，解鎖倒計時間也逐漸縮短，列車運行效率也不斷提高。