信號聯(lián)鎖關系實時核對方法研究

朱存仁 何岸 陳桂明

摘要：本文介紹了站內、自閉區(qū)間、站內區(qū)間結合部聯(lián)鎖關系，跨站、跨系統(tǒng)信息一致性核對方法。該方法通過對聯(lián)鎖技術規(guī)范、聯(lián)鎖實驗方法進行深入調研，結合信號集中監(jiān)測系統(tǒng)對信號設備的數(shù)據(jù)實時采集及對計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)實時接口數(shù)據(jù)的分析，與靜態(tài)進路信息表分析，對比，通過計算機軟件自動核對進路表中的軌道、道岔、移頻、信號機信息的聯(lián)鎖關系，輔助完成聯(lián)鎖試驗工作。

關鍵詞：聯(lián)鎖關系試驗??實時核對??進路辦理 ?結合部

Research on real-time verification method of signal interlocking relationship

ZHU?Cunren??HE?An??CHEN?Guiming

（1.Casco signal Co.， Ltd.， Shanghai， 200071 China;2.China Railway Nanning Bureau Group Co.， Ltd.， Nanning， Guangxi Zhuang Autonomous Region，?530029 China）

Abstract： The paper introduces interlocking relationship among stations， self closing sections and the junction of stations and sections， and the consistency checking method of cross station and cross system information. Through in-depth investigation on the technical specifications of interlocking and interlocking experimental methods， combined with the real-time data acquisition of signal equipment by the centralized signal monitoring system and the analysis of real-time interface data of computer interlocking system， this method is analyzed and compared with the static route information table， and automatically checks the track， turnout， frequency shift Based on the interlocking relationship of signal information， assist to complete the interlocking test.

Key Words： Interlocking relationship; Real time check; Route handling; route handling combination

信號聯(lián)鎖指的是通過一套系統(tǒng)方法，使得進路內的信號設備狀態(tài)必須按到一定規(guī)則并滿足一定條件，才能動作或建立起來的相互關系。信號聯(lián)鎖的方位不僅指信號電路上的相互關系，還包括了機械強度和電氣特性等方面。信號聯(lián)鎖的范圍包含了信號電路之間的關系，同時也包括了相關信號設備的機械強度和電氣特性。并且，隨著行車調度智慧系統(tǒng)、列車運行控制系統(tǒng)等大量信號新技術裝備的上道使用，使得信號聯(lián)鎖的內涵和外延也發(fā)生了極大的變化。

為提高鐵路電務段對信號設備安全巡檢的自動化程度，因此開發(fā)一套信號聯(lián)鎖關系實時核對系統(tǒng)，能夠捕獲線上聯(lián)鎖進路信息，并實現(xiàn)對站內信號設備、自閉區(qū)間信號設備、站內區(qū)間結合部、跨站聯(lián)鎖設備、不同系統(tǒng)設備的聯(lián)鎖信號關系進行核對，并設計信息統(tǒng)計、信息查詢、日志管理等功能。針對核對錯誤的聯(lián)鎖信號關系進行報警。設備能夠實現(xiàn)對線上設備運行狀態(tài)的自動核對，減少了人工手動校對工作，提高了效率，也提高了對聯(lián)鎖信號的設備安全控制。在聯(lián)鎖試驗過程中通常存在以下3個方面的問題：

（1）盡管信號聯(lián)鎖試驗管理已具備一套成體系的管理辦法，但各車站年度聯(lián)鎖試驗受聯(lián)鎖工程師業(yè)務水平不一致、對特殊聯(lián)鎖關系試驗不熟練以及試驗時間短等因素制約，容易造成試驗項目遺漏、結果錯誤等試驗效果不佳的情況。

（2）由于聯(lián)鎖繼電器電路是一項復雜的電路設計，車站聯(lián)鎖工程配線任務十分繁雜，造成對配線的準確性核對的工作效率很低。聯(lián)鎖試驗消耗勞力、生產(chǎn)成本大，聯(lián)鎖試驗需要天窗時間長，影響運輸生產(chǎn)。

（3）聯(lián)鎖模擬試驗的過程自動化率較為低下，在試驗過程中需要人工操作模擬盤上道岔、軌道電路等開關，來實現(xiàn)各種聯(lián)鎖條件的模擬。

目前，國內外還沒有成熟的方法能夠有效地解決上述問題，因此研究能夠輔助聯(lián)鎖試驗的智能化方法就尤為重要。

1 研究方法

信號聯(lián)鎖技術條件、規(guī)范和信號聯(lián)鎖圖表是實現(xiàn)信號聯(lián)鎖關系試驗的依據(jù)。在進行聯(lián)鎖試驗過程中應對每條進路檢查聯(lián)鎖功能是否滿足技術條件、規(guī)范及聯(lián)鎖圖表要求。試驗過程要求對各項功能要求逐條試驗，核對正確性。主要功能分為站內信號、區(qū)間信號聯(lián)鎖關系核對。站內信號核對功能包括排列進路、開放信號、列車運行、進路解鎖全過程整體分析，實現(xiàn)軌道電路設備、信號機設備、道岔轉轍設備、移頻編碼設備的聯(lián)鎖關系核對。區(qū)間信號核對功能包括列車在區(qū)間的運行過程進行全過程整體分析。信號聯(lián)鎖關系實時核對方法主要用于實現(xiàn)輔助完成聯(lián)鎖關系試驗工作。

信號聯(lián)鎖關系實時核對方法需要具備站內、站間、多系統(tǒng)、跨站數(shù)據(jù)分析能力。通過與集中監(jiān)測站機軟件結合，捕獲聯(lián)鎖信息、列控信息、ZPW-2000信息共同進行分析，驗證多系統(tǒng)的信號聯(lián)鎖關系準確性。為驗證跨站數(shù)據(jù)的準確性，還需要結合多站數(shù)據(jù)進行共同分析。聯(lián)鎖關系實時核對方法通過微機監(jiān)測系統(tǒng)獲得所需各系統(tǒng)的關鍵數(shù)據(jù)信息。圖1展示了信號聯(lián)鎖關系實時核對系統(tǒng)定義結構圖。

信號聯(lián)鎖關系實時核對方法利用采集到的設備運用信息、故障信息、進路排列等數(shù)據(jù)，結合預先導入的聯(lián)鎖進路圖數(shù)據(jù)，核對最大程度的輔助性、智能化完成記錄聯(lián)鎖關系的情況。該方法研究內容分為以下3個方向.

（1）站內聯(lián)鎖關系核對。研究分析計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)排列進路、進路解鎖、開放信號、列車運行等，梳理軌道電路設備、信號機設備、道岔轉轍設備、移頻編碼設備的聯(lián)鎖關系核對。

（2）自閉區(qū)間聯(lián)鎖關系核對。通過列控中心系統(tǒng)將區(qū)間運行方向、列車進入和出清區(qū)間運行全過程整體分析，研究聯(lián)鎖關系軌道電路、信號機、移頻信息等相關聯(lián)鎖關系的正確。

（3）站內區(qū)間結合部聯(lián)鎖關系核對，實現(xiàn)站內與區(qū)間的軌道電路狀態(tài)、信號機顯示、軌道電路編碼一致性。

（4）跨站聯(lián)鎖關系核對，研究兩站間線路方向一致性檢查、區(qū)間占用邏輯檢查功能開啟/關閉的一致性的檢查、信號顯示一致性。

（5）跨系統(tǒng)信息實時分析，研究計算機聯(lián)鎖、列車控制和CTC的基本信號顯示一致性。

2?站內聯(lián)鎖關系核對

站內聯(lián)鎖關系核對首先要對道岔位置進行核對，從建立進路開始到進路解鎖過程分析，結合列車行駛的過程，驗證進路內道岔的位置是否正確，然后對軌道電路位置進行核對，以時間軸先后為序跟蹤進路內軌道區(qū)段的占用情況，核對進路軌道區(qū)占用狀態(tài)是否與進路表定義一致。接著對信號機的燈位狀態(tài)進行核對，通過建立進路到進路解鎖的完整過程進行分析，結合列車運行情況，檢查信號機開放、關閉過程。使用聯(lián)鎖系統(tǒng)給出的TXJ、LXJ、ZXJ、DXJ等信號機相關繼電器狀態(tài)，驗證信號機顯示是否正確。通過對站內聯(lián)鎖關系的進路實時核對，可以對辦理的進路進行統(tǒng)計分析，對其中站內聯(lián)鎖關系檢查不符合技術要求的情況進行報警。在對信號系統(tǒng)設備年檢時可根據(jù)統(tǒng)計分析結果篩選出進路表中當年未辦理過的進路進行試驗。在進行站內聯(lián)鎖關系應遵循以下邏輯。

（1）辦理接車時，鄰站接口區(qū)段占用5s后開始，只核對進路后方閉塞分區(qū)的軌道、信號機、區(qū)間移頻信息（載頻、低頻）都符合聯(lián)鎖關系。進站信號機外方接近軌的邏輯關系根據(jù)進站信號機燈位開關量核對。

（2）辦理發(fā)車時，反向進站信號機外方第一個離去區(qū)段占用5s后開始，只核對進路后方閉塞分區(qū)的軌道、信號機、區(qū)間移頻信息（載頻、低頻）都符合聯(lián)鎖關系。

（3）接車方向次數(shù)統(tǒng)計，以鄰站接口區(qū)段占用開始至進站信號機外方第一區(qū)段出清為1次，期間區(qū)間各聯(lián)鎖關系正確。

（4）發(fā)車方向次數(shù)統(tǒng)計，以進站信號機外方第一離去區(qū)段占用開始，鄰站接口區(qū)段出清為1次，期間各聯(lián)鎖關系正確。

（5）光帶丟失、不符合聯(lián)鎖關系的都計入“異常進路”。接口數(shù)據(jù)中斷、反向接發(fā)車、突然出現(xiàn)紅光帶、判定區(qū)域之外發(fā)生的信號機降級不進行統(tǒng)計。

3?自閉區(qū)間聯(lián)鎖關系核對

首先，檢查軌道電路的位置。通過對區(qū)間運行方向和列車進出區(qū)間的全過程分析，結合列車運行情況，按時間先后順序檢查列車在區(qū)間的運行過程進行全過程中軌道區(qū)段占用及出清時序的準確性。然后，檢查信號機顯示。通過對區(qū)間運行方向、列車進入和通過區(qū)間的全過程的全面分析，結合列車運行占用的相關軌道區(qū)段，信號機按L、H、HU、U等點亮顯示，驗證列車運行過程與信號機燈位變化的邏輯一致性。最后，檢查載頻與低頻信息。通過對區(qū)間運行方向、列車進入?yún)^(qū)段和出清區(qū)段全過程分析，結合列車運行情況，軌道電路區(qū)段發(fā)送的載頻與低頻信息正確，相關信號機的顯示與軌道區(qū)段占用的聯(lián)鎖關系一致。結合車地一體化的數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)了車地數(shù)據(jù)的一致性檢查。

4?站內區(qū)間結合部聯(lián)鎖關系核對

對于客專線路很多情況下，區(qū)間軌道采用了ZPW-2000A軌道電路電碼化，站內軌道電路會選擇25Hz相敏軌道電路疊加ZPW-2000A軌道電路電碼化的方式。因此，在進行聯(lián)鎖關系核對時，應結合區(qū)間1LQG、2LQG、3LQG等離去區(qū)段占用狀態(tài)與站內股道發(fā)碼、出站信號機顯示進行一致性聯(lián)鎖關系比對。站場進路狀態(tài)結合電碼化、接近、離去區(qū)段的移頻發(fā)碼共同判斷。

4?跨站聯(lián)鎖關系核對

在跨站信號聯(lián)動的場景中，會存在聯(lián)鎖配線問題導致的信號顯示錯誤的隱患，在正常聯(lián)鎖關系實驗中很難被發(fā)現(xiàn)。因此，在進行聯(lián)鎖關系核對時，應進行線路方向檢查和區(qū)間占用邏輯檢查功能開關一致性檢查。其中線路方向檢查分為兩步：（1）判斷聯(lián)鎖發(fā)車表示狀態(tài)與區(qū)間列車行車狀態(tài)是否一致;（2）判斷鄰站的接發(fā)車狀態(tài)與本站的接發(fā)車狀態(tài)是否一致。

5?跨系統(tǒng)信息實時分析

首先，比較聯(lián)鎖進路的一致性：進路信息是計算機聯(lián)鎖、列車控制和CTC的基本信息。通過系統(tǒng)大數(shù)據(jù)集成，可以實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的一致性檢查。其次，比較線路方向。高速鐵路區(qū)間運行方向指揮由列控中心完成，列控中心通過網(wǎng)絡傳輸將指令至計算機聯(lián)鎖。兩個系統(tǒng)中區(qū)間方向信息的一致性非常重要。實時分析可以實現(xiàn)各系統(tǒng)的一致性檢查。最后，比較信號機顯示信息。通過列控中心、CTC、聯(lián)鎖系統(tǒng)中信號機實時顯示狀態(tài)的對比分析，實現(xiàn)信號機顯示（包括降級）的一致性檢查。

6?結語

綜上所述，針對信號聯(lián)鎖試驗時常存的幾點問題。信號聯(lián)鎖關系實時核對方法利用監(jiān)測和狀態(tài)信息，根據(jù)聯(lián)鎖進路的排列實現(xiàn)站內聯(lián)鎖設備、自閉區(qū)間設備、跨站設備聯(lián)鎖關系進行核對，并擁有統(tǒng)計報表功能，針對危險錯誤信息進行報警。實際應用表明該方法能夠更加高效地發(fā)現(xiàn)聯(lián)鎖試驗潛在的遺留問題、能夠協(xié)助電務人員及時排查錯誤杜絕隱患。設備能夠實現(xiàn)對線上設備運行狀態(tài)的自動核對，提高了設備安全控制，提高電務段對聯(lián)鎖設備安全巡檢的自動化程度。

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作者簡介：朱存仁（1985—），男，碩士，工程師，研究方向為鐵路信號。何岸（1967—），男，本科，高級工程師，研究方向為鐵路信號。陳桂明（1971—），男，本科，高級工程師，研究方向為鐵路信號。