信號聯(lián)鎖關(guān)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(nèi)、自閉區(qū)間、站內(nèi)區(qū)間結(jié)合部聯(lián)鎖關(guān)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(shù)規(guī)范、聯(lián)鎖實驗方法進(jìn)行深入調(diào)研，結(jié)合信號集中監(jiān)測系統(tǒng)對信號設(shè)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(jìn)路信息表分析，對比，通過計算機軟件自動核對進(jìn)路表中的軌道、道岔、移頻、信號機信息的聯(lián)鎖關(guān)系，輔助完成聯(lián)鎖試驗工作。

關(guān)鍵詞：聯(lián)鎖關(guān)系試驗??實時核對??進(jìn)路辦理 ?結(jié)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(jìn)路內(nèi)的信號設(shè)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(guān)系。信號聯(lián)鎖的方位不僅指信號電路上的相互關(guān)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(guān)系，同時也包括了相關(guān)信號設(shè)備的機械強度和電氣特性。并且，隨著行車調(diào)度智慧系統(tǒng)、列車運行控制系統(tǒng)等大量信號新技術(shù)裝備的上道使用，使得信號聯(lián)鎖的內(nèi)涵和外延也發(fā)生了極大的變化。

為提高鐵路電務(wù)段對信號設(shè)備安全巡檢的自動化程度，因此開發(fā)一套信號聯(lián)鎖關(guān)系實時核對系統(tǒng)，能夠捕獲線上聯(lián)鎖進(jìn)路信息，并實現(xiàn)對站內(nèi)信號設(shè)備、自閉區(qū)間信號設(shè)備、站內(nèi)區(qū)間結(jié)合部、跨站聯(lián)鎖設(shè)備、不同系統(tǒng)設(shè)備的聯(lián)鎖信號關(guān)系進(jìn)行核對，并設(shè)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(guān)系進(jìn)行報警。設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對線上設(shè)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(shè)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(wù)水平不一致、對特殊聯(lián)鎖關(guān)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(jié)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(fù)雜的電路設(shè)計，車站聯(lián)鎖工程配線任務(wù)十分繁雜，造成對配線的準(zhǔn)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(guān)，來實現(xiàn)各種聯(lián)鎖條件的模擬。

目前，國內(nèi)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(shù)條件、規(guī)范和信號聯(lián)鎖圖表是實現(xiàn)信號聯(lián)鎖關(guān)系試驗的依據(jù)。在進(jìn)行聯(lián)鎖試驗過程中應(yīng)對每條進(jìn)路檢查聯(lián)鎖功能是否滿足技術(shù)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(nèi)信號、區(qū)間信號聯(lián)鎖關(guān)系核對。站內(nèi)信號核對功能包括排列進(jìn)路、開放信號、列車運行、進(jìn)路解鎖全過程整體分析，實現(xiàn)軌道電路設(shè)備、信號機設(shè)備、道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備、移頻編碼設(shè)備的聯(lián)鎖關(guān)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(jìn)行全過程整體分析。信號聯(lián)鎖關(guān)系實時核對方法主要用于實現(xiàn)輔助完成聯(lián)鎖關(guān)系試驗工作。

信號聯(lián)鎖關(guān)系實時核對方法需要具備站內(nèi)、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(jié)合，捕獲聯(lián)鎖信息、列控信息、ZPW-2000信息共同進(jìn)行分析，驗證多系統(tǒng)的信號聯(lián)鎖關(guān)系準(zhǔn)確性。為驗證跨站數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還需要結(jié)合多站數(shù)據(jù)進(jìn)行共同分析。聯(lián)鎖關(guān)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(guān)鍵數(shù)據(jù)信息。圖1展示了信號聯(lián)鎖關(guān)系實時核對系統(tǒng)定義結(jié)構(gòu)圖。

信號聯(lián)鎖關(guān)系實時核對方法利用采集到的設(shè)備運用信息、故障信息、進(jìn)路排列等數(shù)據(jù)，結(jié)合預(yù)先導(dǎo)入的聯(lián)鎖進(jìn)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(guān)系的情況。該方法研究內(nèi)容分為以下3個方向.

（1）站內(nèi)聯(lián)鎖關(guān)系核對。研究分析計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)排列進(jìn)路、進(jìn)路解鎖、開放信號、列車運行等，梳理軌道電路設(shè)備、信號機設(shè)備、道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備、移頻編碼設(shè)備的聯(lián)鎖關(guān)系核對。

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

（3）站內(nèi)區(qū)間結(jié)合部聯(lián)鎖關(guān)系核對，實現(xiàn)站內(nèi)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(guān)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(guān)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(nèi)聯(lián)鎖關(guān)系核對

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

（2）辦理發(fā)車時，反向進(jìn)站信號機外方第一個離去區(qū)段占用5s后開始，只核對進(jìn)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(guān)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(jìn)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(guān)系正確。

（4）發(fā)車方向次數(shù)統(tǒng)計，以進(jìn)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(guān)系正確。

（5）光帶丟失、不符合聯(lián)鎖關(guān)系的都計入“異常進(jìn)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(jìn)行統(tǒng)計。

3?自閉區(qū)間聯(lián)鎖關(guān)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(jìn)出區(qū)間的全過程分析，結(jié)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(jìn)行全過程中軌道區(qū)段占用及出清時序的準(zhǔn)確性。然后，檢查信號機顯示。通過對區(qū)間運行方向、列車進(jìn)入和通過區(qū)間的全過程的全面分析，結(jié)合列車運行占用的相關(guān)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(jìn)入?yún)^(qū)段和出清區(qū)段全過程分析，結(jié)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(guān)信號機的顯示與軌道區(qū)段占用的聯(lián)鎖關(guān)系一致。結(jié)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(nèi)區(qū)間結(jié)合部聯(lián)鎖關(guān)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(nèi)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(jìn)行聯(lián)鎖關(guān)系核對時，應(yīng)結(jié)合區(qū)間1LQG、2LQG、3LQG等離去區(qū)段占用狀態(tài)與站內(nèi)股道發(fā)碼、出站信號機顯示進(jìn)行一致性聯(lián)鎖關(guān)系比對。站場進(jìn)路狀態(tài)結(jié)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(guān)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(dǎo)致的信號顯示錯誤的隱患，在正常聯(lián)鎖關(guān)系實驗中很難被發(fā)現(xiàn)。因此，在進(jìn)行聯(lián)鎖關(guān)系核對時，應(yīng)進(jìn)行線路方向檢查和區(qū)間占用邏輯檢查功能開關(guān)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(jìn)路的一致性：進(jìn)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(luò)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(jié)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(guān)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(jìn)路的排列實現(xiàn)站內(nèi)聯(lián)鎖設(shè)備、自閉區(qū)間設(shè)備、跨站設(shè)備聯(lián)鎖關(guān)系進(jìn)行核對，并擁有統(tǒng)計報表功能，針對危險錯誤信息進(jìn)行報警。實際應(yīng)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(wù)人員及時排查錯誤杜絕隱患。設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對線上設(shè)備運行狀態(tài)的自動核對，提高了設(shè)備安全控制，提高電務(wù)段對聯(lián)鎖設(shè)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。