一種改進(jìn)的列車進(jìn)路接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)方法

朱迎春，謝 林

（1.卡斯柯信號(hào)有限公司，上海 200071；2.卡斯柯信號(hào)（成都）有限公司，成都 610083）

在鐵路信號(hào)系統(tǒng)控制電路中，列車進(jìn)路鎖閉是指將進(jìn)路上的道岔和敵對(duì)進(jìn)路鎖閉好，防止列車進(jìn)入已解鎖的道岔上運(yùn)行而引發(fā)行車事故。列車進(jìn)路鎖閉分為列車進(jìn)路預(yù)先鎖閉（簡(jiǎn)稱：預(yù)先鎖閉）和列車進(jìn)路接近鎖閉（簡(jiǎn)稱：接近鎖閉）；預(yù)先鎖閉是指防護(hù)列車進(jìn)路的信號(hào)機(jī)（簡(jiǎn)稱：防護(hù)信號(hào)機(jī)）開(kāi)放后，列車進(jìn)路接近鎖閉區(qū)段（簡(jiǎn)稱：接近鎖閉區(qū)段）仍然空閑，而接近鎖閉是指防護(hù)信號(hào)機(jī)開(kāi)放后接近鎖閉區(qū)段占用[1]。

接近鎖閉區(qū)段的長(zhǎng)度設(shè)置需要綜合考慮列車制動(dòng)性能、線路運(yùn)行條件及行車速度等因素。通常，由于列車運(yùn)行速度比較快，特別是從正線或側(cè)線通過(guò)進(jìn)路時(shí)，為保證列車在緊急情況下能夠在防護(hù)信號(hào)機(jī)前停車，僅將列車進(jìn)路的防護(hù)信號(hào)機(jī)后方第一區(qū)段作為接近鎖閉區(qū)段往往長(zhǎng)度不夠，需要視不同場(chǎng)景的具體情況來(lái)確定接近鎖閉區(qū)段的延長(zhǎng)范圍，可能是后方某一段或多段進(jìn)路，或是某幾個(gè)區(qū)間區(qū)段?，F(xiàn)有的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中，接近鎖閉軟件模塊采用傳統(tǒng)的基于6502 繼電聯(lián)鎖設(shè)計(jì)原理的處理邏輯，主要適用于接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)至后方第一段進(jìn)路的一般場(chǎng)景，無(wú)法應(yīng)用在接近鎖閉區(qū)段需延長(zhǎng)至后方第二段及以上進(jìn)路的場(chǎng)景。這種情況下，項(xiàng)目工程人員只能憑借經(jīng)驗(yàn)手工編制接近鎖閉處理邏輯，人為因素的不確定性給工程項(xiàng)目帶來(lái)潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，由于繼電電路本身的局限性，當(dāng)進(jìn)路內(nèi)道岔失去表示后，列車進(jìn)路存在錯(cuò)誤轉(zhuǎn)為接近鎖閉的問(wèn)題，降低了進(jìn)路解鎖效率。

為此，本文詳細(xì)分析傳統(tǒng)繼電聯(lián)鎖處理邏輯存在的缺陷，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)施情況，具體分析列車接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)到后方進(jìn)路和后方區(qū)間區(qū)段的各種情況，對(duì)列車接近鎖閉場(chǎng)景進(jìn)行梳理，提出一種改進(jìn)的列車進(jìn)路接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)處理方法。該方法分為接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)信息生成、接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)處理邏輯、接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)輸出邏輯3 個(gè)步驟，是一種列車進(jìn)路接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)的通用處理方法。采用此方法實(shí)現(xiàn)接近鎖閉軟件模塊，解決傳統(tǒng)繼電聯(lián)鎖設(shè)計(jì)原理的內(nèi)在缺陷，既提高接近鎖閉軟件模塊的適用性，也可規(guī)避人工編制接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)邏輯造成的風(fēng)險(xiǎn)。

1 現(xiàn)有接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)處理方法存在的問(wèn)題

目前，現(xiàn)有的接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)處理邏輯基本沿用傳統(tǒng)6502 繼電聯(lián)鎖的設(shè)計(jì)方法，即采用GJJ、ZCJ 及ZJ 并聯(lián)的形式，如圖1 所示。

圖1 現(xiàn)有的接近鎖閉處理邏輯示例

在以下4 種場(chǎng)景中，接近鎖閉繼電器JYJ（簡(jiǎn)稱：JYJ）吸起，但列車進(jìn)路未轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)：

（1）列車進(jìn)路解鎖時(shí)，綠色通路接通，JYJ 勵(lì)磁吸起；

（2）列車進(jìn)路解鎖后，未建立列車進(jìn)路前，綠色及紅色通路均接通，JYJ 保持吸起；

（3）列車進(jìn)路建立后，防護(hù)信號(hào)機(jī)未開(kāi)放前，紅色及紫色通路均接通，JYJ 保持吸起；

（4）防護(hù)信號(hào)機(jī)開(kāi)放后，列車未占用接近鎖閉區(qū)段前，僅紫色通路接通，JYJ 保持吸起。

只有當(dāng)防護(hù)信號(hào)機(jī)開(kāi)放，列車壓入接近鎖閉區(qū)段后，圖1 中所有通路均不能接通，JYJ 失磁落下，列車進(jìn)路才轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。

這種處理邏輯可以實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)接近鎖閉區(qū)段的目的，但存在以下3 個(gè)缺陷[2]：

（1）站內(nèi)列車進(jìn)路錯(cuò)誤轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。如圖1 和圖2 所示，當(dāng)防護(hù)信號(hào)機(jī)XN（簡(jiǎn)稱：XN）開(kāi)放，但接近鎖閉區(qū)段未占用時(shí)，JYJ 僅能通過(guò)紫色通路保持吸起。紫色通路中股道檢查繼電器GJJ（簡(jiǎn)稱：GJJ）是否吸起與列車進(jìn)路XN-SL（簡(jiǎn)稱：XNSL）中道岔1/3 和5/7 的位置相關(guān)；如果任意一道岔1/3 或5/7 失去表示，GJJ 就會(huì)落下，唯一接通的紫色通路將被斷開(kāi)，JYJ 失磁落下。JYJ 落下后，XN-SL錯(cuò)誤轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。此時(shí)，人工解鎖XN-SL 將啟動(dòng)延時(shí)，當(dāng)延時(shí)結(jié)束后才允許其解鎖，進(jìn)路解鎖延時(shí)會(huì)導(dǎo)致運(yùn)輸效率降低。

圖2 兩站場(chǎng)分界示意

（2）鄰場(chǎng)列車進(jìn)路錯(cuò)誤轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。如圖2 所示，當(dāng)防護(hù)信號(hào)機(jī)SL（簡(jiǎn)稱：SL）為鄰場(chǎng)信號(hào)機(jī)，其防護(hù)的列車進(jìn)路接近鎖閉區(qū)段需要延長(zhǎng)到本場(chǎng)XN-SL 內(nèi)方時(shí)，通常由本場(chǎng)聯(lián)鎖系統(tǒng)將接近軌道繼電器JGJ（簡(jiǎn)稱：JGJ）狀態(tài)作為接近鎖閉條件送給鄰場(chǎng)聯(lián)鎖系統(tǒng)。JGJ 的處理邏輯與圖1 中JYJ 相同，亦存在同樣的問(wèn)題，即當(dāng)XN-SL 內(nèi)道岔1/3 或5/7 失去表示，JGJ 落下，造成SL 防護(hù)的列車進(jìn)路錯(cuò)誤轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。

（3）在實(shí)際工程應(yīng)用中，由于存在多種接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)的場(chǎng)景，圖1 所示的接近鎖閉處理邏輯已經(jīng)無(wú)法滿足工程需要，一般通過(guò)工程人員手工編制相關(guān)處理邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)接近鎖閉區(qū)段的延長(zhǎng)。由人工完成接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)處理邏輯的編制，存在因人為因素造成處理邏輯錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，可能引發(fā)列車側(cè)沖、追尾、脫軌等事故。

2 改進(jìn)的接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)方法

為解決上述問(wèn)題，克服繼電電路邏輯中存在的缺陷，避免工程人員手工編制接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)處理邏輯所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，提出一種改進(jìn)的接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)處理方法，如圖3 所示。

按照聯(lián)鎖軟件處理流程的先后順序，改進(jìn)后的接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)處理方法劃分為以下3 個(gè)步驟。

（1）接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)信息生成：從已完成站場(chǎng)設(shè)備描繪的軟件中提取列車進(jìn)路和進(jìn)路內(nèi)設(shè)備，生成接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)信息表（簡(jiǎn)稱：信息表）。該信息表用于描述接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)范圍內(nèi)的設(shè)備，主要包括接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)至后方進(jìn)路的進(jìn)路信息及延長(zhǎng)至區(qū)間的區(qū)間區(qū)段信息。

（2）接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)處理邏輯：依據(jù)信息表，劃分接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)范圍的具體處理模塊，得到每個(gè)子模塊接近鎖閉條件構(gòu)成的邏輯。

（3）接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)輸出邏輯：整合各個(gè)子模塊，得到該列車進(jìn)路的接近鎖閉邏輯并輸出[3]。

3 主要處理邏輯詳細(xì)描述

3.1 接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)信息表生成

為保證處理邏輯具有一定通用性，按以下規(guī)則確定接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)的范圍：

（1）防護(hù)信號(hào)機(jī)后方第1 區(qū)段是其防護(hù)的列車進(jìn)路的接近鎖閉區(qū)段；

（2）對(duì)于正線通過(guò)進(jìn)路內(nèi)的發(fā)車進(jìn)路，其接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)至該通過(guò)進(jìn)路內(nèi)的接車進(jìn)路內(nèi)方，如圖4 所示；

圖4 列車進(jìn)路示例

（3）對(duì)于與有黃閃黃顯示的接車進(jìn)路首尾相接的發(fā)車進(jìn)路，其接近鎖閉區(qū)段需要延長(zhǎng)至接車進(jìn)路內(nèi)方，如圖5 所示。

圖5 接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)信息表示例

但由于線路條件、列車運(yùn)行速度及制動(dòng)性能等因素，按以上規(guī)則確定的范圍可能不足夠，仍存在列車冒進(jìn)信號(hào)的危險(xiǎn)。在一些特殊場(chǎng)景中，接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)的范圍可能至后方多段進(jìn)路內(nèi)方，也可能延長(zhǎng)至區(qū)間區(qū)段。為此，需設(shè)置一張描述接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)范圍的信息表，內(nèi)容包括防護(hù)列車進(jìn)路的信號(hào)機(jī)、接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)范圍內(nèi)的正線進(jìn)路n（n=1，2，3，···）、接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)范圍內(nèi)的正線進(jìn)路n內(nèi)方區(qū)段、接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)范圍內(nèi)的正線進(jìn)路n外方區(qū)段、接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)范圍內(nèi)的區(qū)間區(qū)段[4]。

3.2 接近鎖閉處理邏輯

依據(jù)接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)范圍信息表，分別確定各種場(chǎng)景下接近鎖閉構(gòu)成條件。

（1）接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)至后方第1 段進(jìn)路

當(dāng)接近鎖閉延長(zhǎng)至后方第1 段進(jìn)路時(shí)，需滿足以下條件接近鎖閉條件方可構(gòu)成，劃分為3 個(gè)過(guò)程，處理邏輯如圖6 所示。

圖6 延長(zhǎng)至后方第1 段進(jìn)路時(shí)接近鎖閉處理邏輯

①記錄后方第1 段進(jìn)路防護(hù)信號(hào)機(jī)的開(kāi)放：后方第1 段進(jìn)路防護(hù)信號(hào)機(jī)開(kāi)放，則條件1 成立。在條件1 成立的前提下，如果進(jìn)路處于鎖閉狀態(tài)、未轉(zhuǎn)為引導(dǎo)進(jìn)路且其防護(hù)信號(hào)機(jī)未重新開(kāi)放，則條件1保持在當(dāng)前狀態(tài)。

② 記錄后方第1 段進(jìn)路的接近鎖閉：在條件①成立的前提下，檢查后方第1 段進(jìn)路轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)，則條件2 成立。在條件2 成立的前提下，如果進(jìn)路處于鎖閉狀態(tài)、未轉(zhuǎn)為引導(dǎo)進(jìn)路且其防護(hù)信號(hào)機(jī)未重新開(kāi)放，則條件2 保持在當(dāng)前狀態(tài)。

③記錄后方第1 段進(jìn)路內(nèi)方區(qū)段的占用：在條件②成立的前提下，如果后方第1 段進(jìn)路內(nèi)區(qū)段被占用，則條件3 成立并保持在當(dāng)前狀態(tài)。如果后方第1 段進(jìn)路解鎖或其轉(zhuǎn)為引導(dǎo)進(jìn)路，則條件3 解除。

上述①～③處理過(guò)程，可以充分證明列車根據(jù)開(kāi)放的防護(hù)信號(hào)機(jī)壓入了列車進(jìn)路的接近鎖閉區(qū)段，列車進(jìn)路轉(zhuǎn)入接近鎖閉狀態(tài)的條件符合用戶需求?？紤]到列車進(jìn)路排列的先后順序，可能存在先排列后方第1 段進(jìn)路并有列車順序壓入進(jìn)路，然后再排列該列車進(jìn)路的運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景，針對(duì)上述每個(gè)構(gòu)成條件都設(shè)計(jì)了狀態(tài)保持，只要條件曾經(jīng)成立過(guò)就會(huì)保持，防止列車已經(jīng)壓入接近鎖閉延長(zhǎng)區(qū)段而無(wú)法轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)[5]。

（2）接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)至后方第2 段或者多段進(jìn)路

當(dāng)接近鎖閉區(qū)段需延長(zhǎng)至該列車進(jìn)路后方第2段進(jìn)路時(shí)，構(gòu)成條件與延長(zhǎng)至后方第1 段進(jìn)路類似，需先檢查防護(hù)后方第2 段進(jìn)路的信號(hào)機(jī)曾經(jīng)開(kāi)放過(guò)，且后方第2 段進(jìn)路已經(jīng)轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)，然后檢查后方第2 段進(jìn)路內(nèi)方區(qū)段被占用。唯一不同的是，在檢查后方第2 段進(jìn)路內(nèi)方區(qū)段被占用的同時(shí)，還需要檢查防護(hù)后方第1 段進(jìn)路的信號(hào)機(jī)開(kāi)放如圖7 所示，否則不能轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。當(dāng)接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)至后方第3 段或者多段進(jìn)路時(shí)，處理原理與第2段類似，轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)前需檢查所有防護(hù)后方列車進(jìn)路的信號(hào)機(jī)均開(kāi)放，否則無(wú)法轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。

圖7 延長(zhǎng)至后方第2 段進(jìn)路時(shí)接近鎖閉處理邏輯

（3）接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)至區(qū)間區(qū)段

在以下2 種情況下，需將接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)至區(qū)間區(qū)段：

①列車進(jìn)路后方?jīng)]有進(jìn)路，接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)范圍內(nèi)僅包含區(qū)間區(qū)段；該列車進(jìn)路無(wú)后方進(jìn)路時(shí)，區(qū)間區(qū)段占用，轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)；

②該列車進(jìn)路有后方進(jìn)路，其后方進(jìn)路內(nèi)區(qū)段和后方進(jìn)路外的區(qū)間區(qū)段都是該列車進(jìn)路的接近鎖閉區(qū)段；如果該列車進(jìn)路有后方進(jìn)路，僅區(qū)間區(qū)段占用時(shí)不能轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)，需結(jié)合最后一段后方進(jìn)路的情況來(lái)處理。如圖8 所示，區(qū)間區(qū)段占用時(shí)還需檢查防護(hù)后方進(jìn)路的信號(hào)機(jī)開(kāi)放后，該列車進(jìn)路方可轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。在轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)的前提下，列車完全進(jìn)入后方最后一段進(jìn)路后，該接近鎖閉狀態(tài)方可解除[6-7]。

圖8 延長(zhǎng)到區(qū)間區(qū)段接近鎖閉處理邏輯

3.3 接近鎖閉輸出邏輯

如圖9 所示，某列車進(jìn)路的任意一個(gè)接近條件成立的前提下，如果其防護(hù)信號(hào)機(jī)開(kāi)放，則該列車進(jìn)路轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)。隨后，接近鎖閉狀態(tài)保持，當(dāng)防護(hù)列車進(jìn)路的信號(hào)機(jī)重新開(kāi)放、進(jìn)路解鎖或轉(zhuǎn)為引導(dǎo)進(jìn)路時(shí)，接近鎖閉狀態(tài)解除。

圖9 接近鎖閉輸出邏輯

4 結(jié)束語(yǔ)

在聯(lián)鎖系統(tǒng)工程項(xiàng)目中，為保證行車安全，需要結(jié)合具體場(chǎng)景的實(shí)際情況，按照規(guī)范化的處理邏輯，確定列車進(jìn)路接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)范圍?，F(xiàn)有的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中，列車進(jìn)路接近鎖閉軟件模塊采用傳統(tǒng)的基于6502 繼電聯(lián)鎖設(shè)計(jì)原理的處理邏輯來(lái)確定接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)的范圍。在某些場(chǎng)景下，會(huì)造成列車進(jìn)路錯(cuò)誤轉(zhuǎn)為接近鎖閉狀態(tài)，列車進(jìn)路接近鎖閉軟件模塊可能無(wú)法確定具體的接近鎖閉區(qū)段的延長(zhǎng)范圍，工程人員只能憑借經(jīng)驗(yàn)，手工編制接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)處理邏輯。為此，本文提出一種改進(jìn)的接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)處理方法，從接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)的范圍入手，分析站場(chǎng)內(nèi)列車進(jìn)路接近鎖閉的實(shí)際需求，得到所有列車進(jìn)路的接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)信息表，并依據(jù)此信息表，進(jìn)一步劃分接近鎖閉處理邏輯的各個(gè)子模塊，得到各種場(chǎng)景下的接近鎖閉構(gòu)成條件；整合各個(gè)子模塊的接近鎖條件，得到可適應(yīng)各種接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)場(chǎng)景的接近鎖閉處理邏輯。

采用此方法實(shí)現(xiàn)的接近鎖閉軟件模塊已用于現(xiàn)場(chǎng)工程項(xiàng)目，并取得良好應(yīng)用效果。該軟件模塊能夠自動(dòng)完成各種場(chǎng)景下列車進(jìn)路接近鎖閉處理邏輯，無(wú)需人工編制處理邏輯，確保了列車冒進(jìn)信號(hào)后的安全防護(hù)，節(jié)省了人力成本，同時(shí)還解決了進(jìn)路內(nèi)道岔失去表示后列車進(jìn)路錯(cuò)誤轉(zhuǎn)入接近鎖閉狀態(tài)的問(wèn)題，提升了進(jìn)路解鎖效率。

本文僅對(duì)列車進(jìn)路的接近鎖閉邏輯進(jìn)行改進(jìn)，并未研究調(diào)車進(jìn)路的接近鎖閉處理邏輯。目前在用的調(diào)車進(jìn)路處理邏輯不能實(shí)現(xiàn)接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)需求，后續(xù)需要對(duì)調(diào)車進(jìn)路的接近鎖閉處理邏輯也進(jìn)行改進(jìn)，以滿足工程項(xiàng)目調(diào)車進(jìn)路接近鎖閉區(qū)段延長(zhǎng)的需求。