SPKS在無人駕駛地鐵線路中的應(yīng)用

楊平

（卡斯柯信號有限公司 上海市 200071）

1 SPKS原理

當(dāng)人員需要下軌在線路進行作業(yè)時，需要激活SPKS 對人員進行防護，SPKS 表示燈常態(tài)為滅燈，SPKS 表示燈亮?xí)r即為紅燈時，表示信號系統(tǒng)已經(jīng)激活SPKS，車站值班員在授權(quán)人員進入軌行區(qū)前，應(yīng)首先與調(diào)度溝通確認SPKS 區(qū)域內(nèi)及接近SPKS 區(qū)域的所有列車已經(jīng)完全停穩(wěn)。

SPKS 激活時，會在軌道區(qū)段上生成防護區(qū)域。CBTC 模式下，聯(lián)鎖將采集到的SPKS 狀態(tài)信息通過軌旁區(qū)域控制器ZC 發(fā)送給車載ATP，由ATC 控制列車的運行，列車不能越過防護區(qū)域。該SPKS 防護區(qū)段內(nèi)的所有運行的通信列車緊急制動，停穩(wěn)的通信列車禁止移動，未進入該防護區(qū)段的通信列車不得進入該防護區(qū)段。

點式后備、增強型后備以及純聯(lián)鎖后備下，聯(lián)鎖采集到SPKS狀態(tài)信息后，與ATC 子系統(tǒng)之間不交互SPKS 信息，防護區(qū)域相關(guān)的信號機會關(guān)閉，聯(lián)鎖不允許辦理經(jīng)由該防護區(qū)域的進路，即防護區(qū)域外面的列車不能進來，防護區(qū)域里面的列車不能出去。列車根據(jù)信號顯示行車。

2 CI子系統(tǒng)與SPKS的接口

在所有車站的車控室的綜合后備盤（IBP），設(shè)置“人員防護開關(guān)（SPKS）”、“SPKS 故障隔離按鈕”。CI 子系統(tǒng)與IBP 盤人員防護開關(guān)（SPKS）間的接口提供故障隔離裝置，當(dāng)SPKS 設(shè)備發(fā)生故障，CI 系統(tǒng)可根據(jù)操作規(guī)程進行故障切除。

2.1 正線CI與IBP盤人員防護開關(guān)接口

正線SPKS 設(shè)于車站的車控室IBP 盤，聯(lián)鎖能與車站設(shè)置的人員防護開關(guān)接口，采集人員防護開關(guān)的狀態(tài)，并驅(qū)動人員防護開關(guān)表示燈，人員防護開關(guān)的狀態(tài)納入聯(lián)鎖進路檢查條件。工作人員通過人員防護開關(guān)實施封鎖區(qū)域后，聯(lián)鎖不允許辦理經(jīng)由該封鎖區(qū)域的列車及調(diào)車進路，對于已辦理的進路應(yīng)立即關(guān)閉相應(yīng)信號，并將封鎖區(qū)域的信息發(fā)送至軌旁ATP 設(shè)備及 ATS 設(shè)備。

2.2 場段CI與IBP盤人員防護開關(guān)接口

停車場或車輛段的DCC 室設(shè)置SPKS，聯(lián)鎖能與車輛基地DCC 內(nèi)設(shè)置的人員防護開關(guān)接口，采集人員防護開關(guān)的狀態(tài)，并驅(qū)動人員防護開關(guān)表示燈，人員防護開關(guān)的狀態(tài)納入聯(lián)鎖進路檢查條件。工作人員通過人員防護開關(guān)實施封鎖區(qū)域后，聯(lián)鎖不允許辦理經(jīng)由該封鎖區(qū)域的列車及調(diào)車進路，對于已辦理的進路應(yīng)立即關(guān)閉相應(yīng)信號，并將封鎖區(qū)域的信息發(fā)送至軌旁 ATP 設(shè)備及 ATS 設(shè)備。

3 SPKS 與門禁系統(tǒng)的關(guān)系

信號系統(tǒng)提供人員下軌行區(qū)時的防護功能，當(dāng)工作人員由站臺端部進入軌道前，需要應(yīng)用相關(guān)的安全防護措施后才能進入，SPKS 作為其中的一種安全防護手段，為保障工作人員的安全，需將SPKS 與站臺端門進行關(guān)聯(lián)。作業(yè)人員進入軌行區(qū)（無人區(qū))特定區(qū)域作業(yè)之前，激活SPKS 鑰匙防止列車進入該區(qū)域，保護作業(yè)人員安全。

對于站臺端門僅用于進入軌行區(qū)的作業(yè)，由SPKS 保護；其它作業(yè)由其他通道進入。站臺端頭門具備門禁卡開門和鑰匙開門兩種方式，門禁與SPKS 關(guān)聯(lián)。

在外部電源中斷的情況下仍保持門鎖閉，此時僅可采用機械鑰匙打開該門或從軌行區(qū)側(cè)直接推開。為保證疏散，需保證從軌行區(qū)側(cè)打開時可直接推開，無需任何門禁卡或鑰匙。

采用門禁卡方式開門時，需要在信號系統(tǒng)提供的SPKS 激活狀態(tài)具備時才能開門，信號系統(tǒng)提供的SPKS 激活狀態(tài)應(yīng)安全地被門禁系統(tǒng)應(yīng)用。信號系統(tǒng)將SPKS 激活至授權(quán)門禁延時的時間設(shè)置為15 秒（項目自定義時間），SPKS 表示燈亮?xí)r，表示信號系統(tǒng)已激活SPKS 并授權(quán)門禁，車站值班員在授權(quán)人員進入軌行區(qū)前，應(yīng)首先與調(diào)度溝通確認SPKS 區(qū)域內(nèi)及接近SPKS 區(qū)域的所有列車已完全停穩(wěn)。為保障工作人員的安全，SPKS 被激活后，端門門禁才有效。SPKS 未激活（工作人員防護區(qū)域未激活）時，門禁應(yīng)為禁止。

4 SPKS設(shè)置原則

4.1 停車場／車輛段的設(shè)置原則

（1）停車列檢庫的每一條股道（兩列位為AG、BG）設(shè)置1個SPKS，劃分方式可根據(jù)運營需求，按2 至4 個股道為一組來分別設(shè)置1 個SPKS，如圖1 中的SPKS9001 至SPKS9007 都是按照2個股道為一組。

圖1：停車場SPKS 劃分示意圖

（2）咽喉區(qū)可以作為一個防護區(qū)單獨設(shè)置SPKS；也可按照出入段線的分支來分別設(shè)置SPKS，如圖1 中的SPKS9009,SPKS9010。

（3）自動洗車線可單獨設(shè)置1 個SPKS，如圖1 中的SPKS9011。

（4）自動化遷出線單獨設(shè)置SPKS，如圖1 中的SPKS9008。

（5）停車場或車輛段的試車線單獨設(shè)置1 個SPKS。

（6）停車場/車輛段可按照項目需要可設(shè)置一個總的SPKS 按鈕，SPKS 防護區(qū)域為除有人區(qū)域外的所有區(qū)域。

4.2 正線的設(shè)置原則

（1）SPKS 防護范圍為本站臺和相應(yīng)側(cè)區(qū)間，SPKS 宜僅防護本側(cè)（上行或下行）區(qū)域，且不影響接車，以減少對運營的影響。對于有接車需求的站臺2 和站臺3，設(shè)置SPKS 后不能影響站臺的接車，SPKS 所產(chǎn)生的防護區(qū)域需要考慮站臺接車的安全距離的長度,以便讓列車可以進站并精確停車。如圖2，SPKS1 和SPKS4 需如此考慮[2]。

圖2：正線SPKS 劃分示意圖（站臺、區(qū)間）

對于沒有接車需求的站臺，SPKS 防護范圍就不需要考慮站臺接車的的安全距離，防護區(qū)域可以直接到站臺邊界，如圖2 的SPKS2、SPKS3 的防護范圍。

（2）SPKS 防護范圍的設(shè)置，應(yīng)當(dāng)不影響鄰站或區(qū)間的折返。如圖3 中的SPKS2， SPKS2 的設(shè)置需考慮區(qū)間折返所需要的安全距離和車長，從而不影響列車在區(qū)間進行折返作業(yè)（從站臺3 經(jīng)區(qū)間折返后到達站臺4），以便列車可以正常折返。

圖3：正線SPKS 劃分示意圖（有折返）

（3）單渡線、交叉渡線的車站，上、下行SPKS 防護分界點為渡線計軸點處，如圖4 中的SPKS01 與SPKS02 的分界點為交叉渡線的計軸點，SPKS03 與SPKS04 分界點為單渡線的計軸點。

圖4：正線SPKS 劃分示意圖（有單渡線、交叉渡線）

（4）每條出入段線（含段／場與正線的轉(zhuǎn)換軌）應(yīng)單獨設(shè)置SPKS，這樣出入庫線可以互相不影響彼此的出入庫作業(yè)，如圖5的兩條出入段線上的SPKS 分別為SPKS03 和SPKS04。

圖5：正線SPKS 劃分示意圖（出入段線）

（5）存車線單獨設(shè)置SPKS，建議側(cè)線上的存車線單獨增加一個SPKS，如圖6 中的SPKS05。

圖6：正線SPKS 劃分示意圖（有存車線）

5 結(jié)束語

目前，在無人駕駛的地鐵線路中，SPKS 用來防護人員安全，已被應(yīng)用來作為一種重要的技術(shù)手段。本文介紹了SPKS 的原理，以及SPKS 與CI 子系統(tǒng)和門禁系統(tǒng)的接口關(guān)系，給出了全自動地鐵信號系統(tǒng)中SPKS的設(shè)置原則以及信號系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)注意的事項，可為后續(xù)無人駕駛的地鐵線路中SPKS 的設(shè)置提供了借鑒和指導(dǎo)。