自動(dòng)閉塞區(qū)間繼電式邏輯檢查電路優(yōu)化探究

劉智平

(中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,上海 200070)

1 概述

自中國(guó)鐵路總公司印發(fā)《自動(dòng)閉塞區(qū)間繼電式邏輯檢查暫行技術(shù)條件》(鐵總運(yùn)[2015]121號(hào)文)[1]以來(lái)，全路范圍開(kāi)展了普速鐵路自動(dòng)閉塞區(qū)間增加繼電式邏輯檢查功能的相關(guān)工作，總的來(lái)說(shuō)效果良好。在應(yīng)用和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的過(guò)程中，電務(wù)部門(mén)發(fā)現(xiàn)：列車(chē)出站發(fā)車(chē)，當(dāng)車(chē)列壓入站內(nèi)最末一個(gè)區(qū)段(IBG)，此時(shí)如IBG失去分路會(huì)造成聯(lián)鎖進(jìn)路錯(cuò)誤解鎖的安全隱患問(wèn)題。

2 場(chǎng)景問(wèn)題分析

如圖1所示場(chǎng)景，當(dāng)列車(chē)由站內(nèi)股道出站發(fā)車(chē)，列車(chē)壓入站內(nèi)最后一個(gè)區(qū)段(IBG)時(shí)，如因鋼軌分路不良引起IBG突然失去分路[2]，且時(shí)間足夠使IBGGJ吸起。區(qū)間邏輯占用檢查電路[3]如圖2所示。

圖1 車(chē)站及區(qū)間示意

圖2 區(qū)間邏輯占用檢查電路示意

繼電器動(dòng)作時(shí)序：IBGGJ↑→X1LQG JLJ↓→X1LQGGJ↓→IBG解鎖。IBGGJ勵(lì)磁吸起，此時(shí)SNCZJ仍處于落下?tīng)顟B(tài)，而X1LQG邏輯檢查電路中的JLJ隨之落下，進(jìn)而造成X1LQGJ錯(cuò)誤落下，站內(nèi)聯(lián)鎖系統(tǒng)采集到X1LQGJ落下?tīng)顟B(tài)后，結(jié)合IBG吸起狀態(tài)，邏輯占用三點(diǎn)檢查成立[4]， IBG正常解鎖。實(shí)際上此時(shí)列車(chē)可能并未駛離IBG區(qū)段，也未占用X1LQG區(qū)段，X1LQGJ繼電器的落下為區(qū)間邏輯檢查電路判斷的邏輯占用狀態(tài)，并不是列車(chē)實(shí)際占用狀態(tài)[5]，就存在站內(nèi)聯(lián)鎖對(duì)列車(chē)進(jìn)路錯(cuò)誤解鎖的重大安全隱患[6]。

3 現(xiàn)有解決方案

3.1 方案介紹

針對(duì)上述問(wèn)題，已有設(shè)計(jì)單位提出一套解決方案，如圖3所示。

圖3 聯(lián)鎖IBGGJ采集電路中加入CZJ的接點(diǎn)條件

此設(shè)計(jì)意圖是：當(dāng)列車(chē)發(fā)車(chē)時(shí)，列車(chē)壓入站內(nèi)最后一個(gè)區(qū)段(IBG)時(shí)，如分路不良引起IBGGJ吸起，造成X1LQG邏輯檢查電路的JLJ落下，進(jìn)而造成X1LQGJ落下，但通過(guò)在聯(lián)鎖采集電路中串接入SNCZJ的條件，此時(shí)SNCZJ處于落下?tīng)顟B(tài)，雖然IBGGJ因IBG失去分路吸起，而聯(lián)鎖系統(tǒng)采集電路通過(guò)CZJ的落下接點(diǎn)采集到的IBGGJ的狀態(tài)仍為落下?tīng)顟B(tài)，聯(lián)鎖判斷IBG仍處于占用狀態(tài)，IBG不會(huì)解鎖。達(dá)到解決IBG因分路不良造成錯(cuò)誤解鎖的問(wèn)題[7]。

3.2 方案分析

上述解決方案貌似可以解決IBG因分路不良造成錯(cuò)誤解鎖的問(wèn)題，但經(jīng)仔細(xì)推敲，存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

一是通過(guò)改變聯(lián)鎖采集電路，造成聯(lián)鎖采集到的IBGGJ不是現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)IBGGJ的狀態(tài)，改變了IBG的性質(zhì)，在《鐵路車(chē)站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)條件》(TB3027—2015)7.4.7條中規(guī)定：計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖采集的繼電器應(yīng)通過(guò)采集繼電器接點(diǎn)的方式直接證明繼電器狀態(tài)[8]。因此這種不是直接證明繼電器狀態(tài)的采集處理方式本身就有待商榷，同時(shí)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)本身就是安全等級(jí)最高的設(shè)備，現(xiàn)人為地去改變IBG的性質(zhì)，造成計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)采集不到真實(shí)狀態(tài)，會(huì)不會(huì)因此而造成其他問(wèn)題，暫無(wú)法預(yù)估。

二是設(shè)計(jì)僅對(duì)聯(lián)鎖系統(tǒng)采集的IBGGJ進(jìn)行了處理，而CTC/TDCS集中監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)未做處理，有可能造成各信號(hào)系統(tǒng)最終顯示會(huì)不一致[9]。當(dāng)然理論上也可以將CTC/TDCS，集中監(jiān)測(cè)按聯(lián)鎖系統(tǒng)采集一樣處理，解決顯示不一致的問(wèn)題。

同時(shí)如上述方案可行，經(jīng)安全評(píng)估認(rèn)為不會(huì)引發(fā)聯(lián)鎖系統(tǒng)的其他問(wèn)題，那不如將SNCZJ的接點(diǎn)條件直接接入到IBGGJ的勵(lì)磁電路條件當(dāng)中去，徹底解決聯(lián)鎖系統(tǒng)與其他信號(hào)系統(tǒng)顯示不一致的問(wèn)題。

4 建議解決方案

4.1 聯(lián)鎖軟件修改方案

建議在新建工程中要求車(chē)站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)增加采集CZJ的接點(diǎn)條件，同時(shí)提出相應(yīng)的技術(shù)要求，由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件去解決IBG失去分路問(wèn)題。理由是通過(guò)邏輯判斷，聯(lián)鎖系統(tǒng)是可以判斷出IBG是正常占用出清[10]，還是由于失去分路造成的[11]。

具體技術(shù)要求如下。

①I(mǎi)BGGJ↑和SNCZJ↑，則聯(lián)鎖系統(tǒng)判定為正常占用出清，IBG可以正常解鎖。

②IBGGJ↑和SNCZJ↓，則聯(lián)鎖系統(tǒng)判定為IBG失去分路，IBG不能正常解鎖，并通過(guò)控制臺(tái)顯示報(bào)警提示和語(yǔ)音報(bào)警提示IBG失去分路。如要恢復(fù)，需人工確認(rèn)后，按壓人工解鎖按鈕方可完成解鎖。

通過(guò)上述建議方案，既可以解決IBG失去分路造成的安全隱患問(wèn)題，又能有效避免改變軌道區(qū)段性質(zhì)供聯(lián)鎖系統(tǒng)采集的情況。但此方案會(huì)增加車(chē)站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的信息采集和核心軟件邏輯判斷等功能，有可能會(huì)涉及到計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件須重新測(cè)試驗(yàn)證等問(wèn)題，對(duì)于已經(jīng)開(kāi)通的既有車(chē)站，修改聯(lián)鎖軟件程序會(huì)比較復(fù)雜，還存在費(fèi)用的問(wèn)題[12-13]。

4.2 區(qū)間邏輯檢查電路修改方案4.2.1 問(wèn)題分析

通過(guò)對(duì)造成IBG錯(cuò)誤解鎖的根本原因是由于IBG失去分路以后，由于區(qū)間邏輯檢查電路因X1LQG的JLJ落下而造成GJ落下，形成虛假占用，聯(lián)鎖采集到X1LQG占用狀態(tài)后錯(cuò)誤解鎖，但實(shí)際上列車(chē)并未占用X1LQG[14]。車(chē)站聯(lián)鎖系統(tǒng)在整個(gè)動(dòng)作過(guò)程中并無(wú)任何聯(lián)鎖邏輯錯(cuò)誤，而全是因X1LQG的區(qū)間邏輯檢查電路原因引起[15]。因此首先應(yīng)從X1LQG的區(qū)間邏輯檢查電路著手分析。

考慮到錯(cuò)誤解鎖首先是由于JLJ落下而造成X1LQGJ落下，進(jìn)一步分析JLJ落下的原因是由于IBGGJ吸起和SNCZJ落下造成。則可以考慮在JLJ的落下時(shí)通過(guò)IBGGJ和CZJ構(gòu)成一條迂回通路，讓X1LQGJ保持吸起狀態(tài)。這樣聯(lián)鎖采集不到X1LQGJ的落下，就不會(huì)讓IBG錯(cuò)誤解鎖[16-18]。

同時(shí)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制臺(tái)上也能真實(shí)地反映出IBG和X1LQG的真實(shí)狀態(tài)，即IBG失去分路，X1LQG未被列車(chē)占用[17-19]。X1LQG邏輯檢查電路修改示意如圖4所示。

圖4 X1LQG邏輯檢查電路修改示意

4.2.2 場(chǎng)景分析

可以從三個(gè)場(chǎng)景分析上述電路是否達(dá)到解決IBG錯(cuò)誤解鎖，而又不會(huì)影響區(qū)間邏輯檢查電路正常工作[20]。

(1)IBG先占用，再失去分路，IBG是否錯(cuò)誤解鎖。

雖然IBG失去分路造成JLJ落下，但通過(guò)IBGGJ前接點(diǎn)和SNCZJ的后接點(diǎn)，構(gòu)成了X1LQGJ的迂回通路，X1LQGJ保持吸起，IBG不會(huì)錯(cuò)誤解鎖。但由于JLJ落下，1 min后，X1LQG的報(bào)警繼電器(BJ)會(huì)吸起后報(bào)警，正好可以提醒行車(chē)值班員IBG失去分路，盡快通知電務(wù)人員介入，可以將上述條件寫(xiě)入到站細(xì)中去。

(2)列車(chē)正常從IBG壓入X1LQG，區(qū)間邏輯檢查電路是否工作正常[21]。

列車(chē)由IBG壓入X1LQG時(shí)，IBGGJ、X1LQGJ、QGJ、JLJ等繼電器均處于落下?tīng)顟B(tài)，修改后的電路不會(huì)影響區(qū)間邏輯檢查電路的正常工作。

(3)列車(chē)出清IBG，完全壓入X1LQG后，再失去分路，區(qū)間邏輯檢查電路是否工作正常。

列車(chē)完全壓入X1LQG后，IBGGJ吸起、QGJF落下、JLJ落下構(gòu)成了SNCZJ的勵(lì)磁通路，CZJ吸起。如X1LQG再失去分路，通過(guò)CZJ的后接點(diǎn)將迂回通道切斷，X1LQGJ不會(huì)吸起，修改后的電路不會(huì)影響區(qū)間邏輯檢查電路的正常工作。

通過(guò)對(duì)不同場(chǎng)景的邏輯分析，基本可以證明上述修改方案不妨為一種行之有效的方案，既不改變IBGGJ的性質(zhì)，讓聯(lián)鎖系統(tǒng)采集到虛假的IBG狀態(tài)信息，也不會(huì)造成X1LQG虛假占用的假象。

5 結(jié)語(yǔ)

區(qū)間邏輯檢查能夠有效解決原有自動(dòng)閉塞區(qū)間因缺乏三點(diǎn)檢查而存在的安全隱患。由于歷史原因造成區(qū)間邏輯檢查存在一些先天性的不足，比如緊追蹤運(yùn)行、區(qū)間反方向運(yùn)行、IBG/IAG失去分路等限制條件。如要有效合理解決這些問(wèn)題，需要電務(wù)人員，特別是設(shè)計(jì)人員通過(guò)工程實(shí)踐，不斷總結(jié)和完善，避免因增加區(qū)間邏輯檢查功能而引出其他安全隱患。