自動閉塞區間繼電式邏輯檢查電路優化探究

劉智平

(中鐵上海設計院集團有限公司,上海 200070)

1 概述

自中國鐵路總公司印發《自動閉塞區間繼電式邏輯檢查暫行技術條件》(鐵總運[2015]121號文)[1]以來，全路范圍開展了普速鐵路自動閉塞區間增加繼電式邏輯檢查功能的相關工作，總的來說效果良好。在應用和現場試驗的過程中，電務部門發現：列車出站發車，當車列壓入站內最末一個區段(IBG)，此時如IBG失去分路會造成聯鎖進路錯誤解鎖的安全隱患問題。

2 場景問題分析

如圖1所示場景，當列車由站內股道出站發車，列車壓入站內最后一個區段(IBG)時，如因鋼軌分路不良引起IBG突然失去分路[2]，且時間足夠使IBGGJ吸起。區間邏輯占用檢查電路[3]如圖2所示。

圖1 車站及區間示意

圖2 區間邏輯占用檢查電路示意

繼電器動作時序：IBGGJ↑→X1LQG JLJ↓→X1LQGGJ↓→IBG解鎖。IBGGJ勵磁吸起，此時SNCZJ仍處于落下狀態，而X1LQG邏輯檢查電路中的JLJ隨之落下，進而造成X1LQGJ錯誤落下，站內聯鎖系統采集到X1LQGJ落下狀態后，結合IBG吸起狀態，邏輯占用三點檢查成立[4]， IBG正常解鎖。實際上此時列車可能并未駛離IBG區段，也未占用X1LQG區段，X1LQGJ繼電器的落下為區間邏輯檢查電路判斷的邏輯占用狀態，并不是列車實際占用狀態[5]，就存在站內聯鎖對列車進路錯誤解鎖的重大安全隱患[6]。

3 現有解決方案

3.1 方案介紹

針對上述問題，已有設計單位提出一套解決方案，如圖3所示。

圖3 聯鎖IBGGJ采集電路中加入CZJ的接點條件

此設計意圖是：當列車發車時，列車壓入站內最后一個區段(IBG)時，如分路不良引起IBGGJ吸起，造成X1LQG邏輯檢查電路的JLJ落下，進而造成X1LQGJ落下，但通過在聯鎖采集電路中串接入SNCZJ的條件，此時SNCZJ處于落下狀態，雖然IBGGJ因IBG失去分路吸起，而聯鎖系統采集電路通過CZJ的落下接點采集到的IBGGJ的狀態仍為落下狀態，聯鎖判斷IBG仍處于占用狀態，IBG不會解鎖。達到解決IBG因分路不良造成錯誤解鎖的問題[7]。

3.2 方案分析

上述解決方案貌似可以解決IBG因分路不良造成錯誤解鎖的問題，但經仔細推敲，存在以下幾個方面的問題。

一是通過改變聯鎖采集電路，造成聯鎖采集到的IBGGJ不是現場真實IBGGJ的狀態，改變了IBG的性質，在《鐵路車站計算機聯鎖技術條件》(TB3027—2015)7.4.7條中規定：計算機聯鎖采集的繼電器應通過采集繼電器接點的方式直接證明繼電器狀態[8]。因此這種不是直接證明繼電器狀態的采集處理方式本身就有待商榷，同時計算機聯鎖系統本身就是安全等級最高的設備，現人為地去改變IBG的性質，造成計算機聯鎖系統采集不到真實狀態，會不會因此而造成其他問題，暫無法預估。

二是設計僅對聯鎖系統采集的IBGGJ進行了處理，而CTC/TDCS集中監測等系統未做處理，有可能造成各信號系統最終顯示會不一致[9]。當然理論上也可以將CTC/TDCS，集中監測按聯鎖系統采集一樣處理，解決顯示不一致的問題。

同時如上述方案可行，經安全評估認為不會引發聯鎖系統的其他問題，那不如將SNCZJ的接點條件直接接入到IBGGJ的勵磁電路條件當中去，徹底解決聯鎖系統與其他信號系統顯示不一致的問題。

4 建議解決方案

4.1 聯鎖軟件修改方案

建議在新建工程中要求車站計算機聯鎖系統增加采集CZJ的接點條件，同時提出相應的技術要求，由計算機聯鎖系統軟件去解決IBG失去分路問題。理由是通過邏輯判斷，聯鎖系統是可以判斷出IBG是正常占用出清[10]，還是由于失去分路造成的[11]。

具體技術要求如下。

①IBGGJ↑和SNCZJ↑，則聯鎖系統判定為正常占用出清，IBG可以正常解鎖。

②IBGGJ↑和SNCZJ↓，則聯鎖系統判定為IBG失去分路，IBG不能正常解鎖，并通過控制臺顯示報警提示和語音報警提示IBG失去分路。如要恢復，需人工確認后，按壓人工解鎖按鈕方可完成解鎖。

通過上述建議方案，既可以解決IBG失去分路造成的安全隱患問題，又能有效避免改變軌道區段性質供聯鎖系統采集的情況。但此方案會增加車站計算機聯鎖系統的信息采集和核心軟件邏輯判斷等功能，有可能會涉及到計算機聯鎖系統軟件須重新測試驗證等問題，對于已經開通的既有車站，修改聯鎖軟件程序會比較復雜，還存在費用的問題[12-13]。

4.2 區間邏輯檢查電路修改方案4.2.1 問題分析

通過對造成IBG錯誤解鎖的根本原因是由于IBG失去分路以后，由于區間邏輯檢查電路因X1LQG的JLJ落下而造成GJ落下，形成虛假占用，聯鎖采集到X1LQG占用狀態后錯誤解鎖，但實際上列車并未占用X1LQG[14]。車站聯鎖系統在整個動作過程中并無任何聯鎖邏輯錯誤，而全是因X1LQG的區間邏輯檢查電路原因引起[15]。因此首先應從X1LQG的區間邏輯檢查電路著手分析。

考慮到錯誤解鎖首先是由于JLJ落下而造成X1LQGJ落下，進一步分析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的落下時通過IBGGJ和CZJ構成一條迂回通路，讓X1LQGJ保持吸起狀態。這樣聯鎖采集不到X1LQGJ的落下，就不會讓IBG錯誤解鎖[16-18]。

同時計算機聯鎖控制臺上也能真實地反映出IBG和X1LQG的真實狀態，即IBG失去分路，X1LQG未被列車占用[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 場景分析

可以從三個場景分析上述電路是否達到解決IBG錯誤解鎖，而又不會影響區間邏輯檢查電路正常工作[20]。

(1)IBG先占用，再失去分路，IBG是否錯誤解鎖。

雖然IBG失去分路造成JLJ落下，但通過IBGGJ前接點和SNCZJ的后接點，構成了X1LQGJ的迂回通路，X1LQGJ保持吸起，IBG不會錯誤解鎖。但由于JLJ落下，1 min后，X1LQG的報警繼電器(BJ)會吸起后報警，正好可以提醒行車值班員IBG失去分路，盡快通知電務人員介入，可以將上述條件寫入到站細中去。

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

列車由IBG壓入X1LQG時，IBGGJ、X1LQGJ、QGJ、JLJ等繼電器均處于落下狀態，修改后的電路不會影響區間邏輯檢查電路的正常工作。

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

列車完全壓入X1LQG后，IBGGJ吸起、QGJF落下、JLJ落下構成了SNCZJ的勵磁通路，CZJ吸起。如X1LQG再失去分路，通過CZJ的后接點將迂回通道切斷，X1LQGJ不會吸起，修改后的電路不會影響區間邏輯檢查電路的正常工作。

通過對不同場景的邏輯分析，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，讓聯鎖系統采集到虛假的IBG狀態信息，也不會造成X1LQG虛假占用的假象。

5 結語

區間邏輯檢查能夠有效解決原有自動閉塞區間因缺乏三點檢查而存在的安全隱患。由于歷史原因造成區間邏輯檢查存在一些先天性的不足，比如緊追蹤運行、區間反方向運行、IBG/IAG失去分路等限制條件。如要有效合理解決這些問題，需要電務人員，特別是設計人員通過工程實踐，不斷總結和完善，避免因增加區間邏輯檢查功能而引出其他安全隱患。