浅析“三点检查”在信号领域的运用

彭 岚 胡 刚 单 冬 方志刚

彭 岚:北京交大微联科技有限公司 工程师 100195 北京

胡 刚:北京交大微联科技有限公司 工程师 100195 北京

单 冬:北京交大微联科技有限公司 高级工程师 100195北京

方志刚:北京交大微联科技有限公司 工程师 100195 北京

“三点检查”作为联锁设备控制车站进路内轨道电路区段正常解锁的条件而被广泛应用。从6502电气集中到计算机联锁，对进路内轨道电路区段的正常解锁一般都使用了三点检查方法。在6502电气集中联锁中，参与三点检查的每段轨道电路需要多个继电器配合，才能记录下相关信息，从而为进路内轨道电路区段的正常解锁提供可能。在计算机联锁中，则依据“站细”并结合三点检查，在软件配置基础上，按照逻辑照查式的检查方法来执行正常进路下轨道电路区段的解锁，其中增加了进路的延迟解锁等措施，这是为了防止进路内轨道电路区段分路不良的错误解锁。

1 轨道电路的特点

轨道电路以钢轨作为导体，并用引接线连接信号电源，与接收设备构成电气回路，反映车列占用或出清轨道电路区段的状况。在轨道电路被机车车辆占用时，从轨道电路电源发出的信号电压因机车车辆车轴和限流电阻的分流，而只有很少一部分信号电压送至轨道电路的接收设备。接收设备的继电器因额定电压不足而不能励磁，继电器失磁使其前接点断开后接点闭合，即发出轨道被占用的信息。轨道电路具备断轨检查、分路检查和作为传递信号信息的载体等功能。闭路式轨道电路的特点是在电路出现故障时，接收设备的继电器都不能励磁，而发出轨道电路区段被占用的信息，这是符合铁路信号故障-安全原则设计的。轨道电路在功能上做到了反映轨道电路区段空闲或者占用状况，但是故障导向安全侧还有一些不足。

铁路信号设备判断轨道电路空闲或者占用，是通过采集轨道继电器的状态给予反映。客观上，它存在如下3种可能:区段有车时轨道继电器落下，区段无车时轨道继电器吸起;区段有车时瞬间失去分路轨道继电器吸起 (分路不良);区段无车时瞬间分路轨道继电器落下 (故障)。而这些继电器状态是6502电气集中、计算机联锁等设备进行二点或三点检查的运算依据，是CTC车次信息传递逻辑运算的基础和信息来源，也是客运专线车站列控中心系统进行轨道电路低频信息编码与区间信号机点灯的依据条件之一。

2 二点或三点检查逻辑特点

以图1为例，当车列从左向右运行时，判断车列通过轨道电路区段2G的逻辑关系是:①2G空闲、3G空闲;②2G占用、3G空闲;③2G占用且3G占用;④2G空闲、3G占用，2G出清。

图1 二点检查逻辑示意图

二点检查的方法是着眼本区段并顾及后区段的情况，从而作为是否正常解锁本区段的依据条件。二点检查一般只用于进路范围内不具备三点检查条件下的轨道电路区段解锁逻辑判断。二点检查解锁无法防护因车列头部跳动出现的分路不良现象。

以图2为例介绍三点检查逻辑。当车列从左向右运行时，判断车列通过轨道电路区段2G的逻辑关系是:①1G空闲、2G空闲、3G空闲;②1G占用、2G空闲、3G空闲;③1G占用、2G占用、3G空闲;④1G空闲、2G占用、3G空闲;⑤1G空闲、2G占用、3G占用;⑥1G空闲、2G空闲、3G占用，2G出清。

图2 三点检查逻辑示意图

三点检查的方法是根据本区段情况，并瞻前(进路中仅先于本轨道电路区段占用的轨道电路区段)顾后 (进路中仅次于本轨道电路区段占用的轨道电路区段)综合判断，最后作为是否解锁本轨道电路区段的依据条件。三点检查解锁继承了二点检查的优势，既可以防止一定程度上车列头部跳动出现的分路不良而错误解锁现象，同时结合延时解锁等措施，对于车列尾部跳动引起分路不良而错误解锁现象有一定防护作用。

对于进路的存在，是为列车和调车车列准备的，当轨道电路区段因为故障导致不满足二点或三点检查条件时，一般不予以解锁。为确保二点或者三点检查的有效性，车列的存在是前提，而要知道车列存在，进路的存在是一个预设前提条件。因为进路一般与道岔关联，而控制道岔的操作必须是在人工参与下进行的，这样对进路内首区段的占用就可认为是有车占用，如此后续的三点检查才有一个逻辑基础。对于正常的车列进路，只有通过并满足二点或三点检查，才可以对已经驶过了的轨道电路区段解锁。在实际应用中，是根据站细等条件做如下解锁处理:对于繁忙干线，车列进路是逐段解锁，以提高车列的作业效率;但是对支线或者不繁忙线路，一般为车列通过进路后，在完全出清咽喉区后一次性解锁;对于进路内首区段的解锁，具备三点检查的使用三点检查即可解锁首区段;为防止轨道电路区段瞬间分路不良造成提前错误解锁，采用车列出清区段延时解锁，以保证安全。

对于通过轨道电路区段2G的出清解锁，需要判断车列确实是从1G过来，并满足轨道继电器的顺序动作时，才可以解锁，为此克服了二点检查对“头跳”防止不力的缺陷。

3 目前“三点检查”的应用特点

目前三点检查的优点:①进路存在为前提，进路是为车列作业准备的，而控制进路一般与道岔关联，而控制道岔的操作必须是在人工参与下进行的，所以可信;②进路内方首段轨道电路区段占用即认为有车列存在，不管是否是故障因素导致的，其结果的检查逻辑和解锁是安全的;③进路所包含的轨道电路区段数量有限，其三点检查逻辑推断所得出轨道电路区段的解锁比较可信;④三点检查方法可以防止车列头部瞬时分路不良所导致的对轨道电路区段的错误解锁;⑤在三点检查基础上，通过对车列尾部轨道电路区段的延时解锁，可防止车列尾部瞬时分路不良导致的区段错误解锁。

三点检查存在的不足:①虽然进路内轨道电路区段占用表示即认为有车列，但识别不出车列真正在某个轨道电路区段，不利于三点逻辑检查;②虽然进路内轨道电路区段空闲表示即认为无车列，但车列进入某轨道电路区段 (股道)存在由占用表示转为空闲表示可能，所以一旦车列表示信息丢失，可能发生危险;③进路内方第一区段有车占用的可信度比进路内第二段轨道电路区段有车占用可信度高，如此类推，后续的轨道电路区段有车列的判断可信度下降，其轨道电路区段解锁的理论依据可靠性减弱，相应的危险性也增加。

三点检查应用前提:①轨道电路区段信息是设备或者系统进行三点检查逻辑运算的基础和前提;②站内以进路存在为前提，如果没有进路，站内的三点检查顺序占用解锁理论将无实际意义，只有在进路存在前提下，首区段轨道继电器落下才可以定位车列，也才有进路内后续区段车列的出清解锁;③进路内轨道电路区段数量有限是应用三点检查的前提。

三点检查应用范围:①在站内，配合进路使用，解锁进路内的轨道电路区段，防止对分路不良区段的错误解锁;②仿真试验，在进路存在下通过仿真测试，可验证联锁设备对进路内轨道电路区段的解锁逻辑是否满足三点检查以及站细要求，其结论可作为测试条件与工程验收条件;③CTC系统进行车次号跟踪传递所依赖的一种技术手段与方法。

三点检查应用特点:①因为采集或者轨道电路区段自身因素，可导致系统或设备无法识别出发生了分路不良的轨道电路区段现象，在该现象下虽有进路，但有可能识别不出车列真正出清某轨道电路区段，从而错误地对其轨道电路区段解锁，这样将存在一定的风险。②由于信号设备对车列所在轨道电路区段位置信息不记忆或者不完全记忆，一旦某轨道电路区段发生分路不良，就有发生危险的可能。③三点检查不可能判断出车列在某轨道电路区段，仅作为车列在进路内顺序占用解锁的条件。三点检查是在进路存在条件下，明确车列即将驶入，但是车列驶入后，进路内轨道电路区段继电器动作符合三点检查，也不能说明车列真正过了某轨道电路区段，所以还存在错误解锁而导致危险的可能。④三点检查的目的是为了防止对分路不良轨道电路区段的错误解锁，其方法虽然有助于识别车列在某区段，但不构成充分条件。所以通过三点检查方法判断出的分路不良现象，如果与车列所在轨道电路区段不能对应或者确定，则风险必然存在。因为分路不良属于世界级难题，铁路信号人一直想方设法来尽可能解决。⑤从信号角度，不仅轨道电路区段出现分路不良可以导致其错误结果输出，也可以由于采集问题导致与分路不良现象一致的输出结果。

4 三点检查应用的思考

三点检查作为信号设备所控制范围内进路中轨道电路区段正常解锁条件，其目的是防止对进路内轨道电路区段状态异常下的错误解锁，以此来保障行车安全和人身财产安全。具备条件的车站在信号设计时，需要具备三点检查实施的基础设施配置，由此可见三点检查在信号领域的应用地位和作用。但是在铁路信号系统中，一般说来区间还未严格纳入联锁运算中，有必要深入思考，以期把区间纳入联锁安全保障运算。

首先，需要论证三点检查能不能判断出车列在某轨道电路区段。根据车列的运行方向，对轨道电路区段占用、空闲的先后顺序进行逻辑判断。以图2为例，当车列从左向右运行时，假设轨道电路区段的动作如下并满足三点检查:①1G空闲、2G空闲、3G空闲;②1G占用、2G空闲、3G空闲;③1G占用、2G占用、3G空闲;④1G空闲、2G占用、3G空闲;⑤1G空闲、2G占用、3G占用;⑥1G空闲、2G空闲、3G占用，2G正常解锁。

分析:①三段轨道电路区段都空闲或者部分区段分路不良;②1G占用，1G可能有车或者1G发生故障;③1G占用2G占用，可以说明顺序动作关系，表明2G可能有车，也可能2G是故障所致;④1G空闲2G占用，可能是1G分路不良，也可能1G故障排除，也可能是1G无车;⑤1G空闲、2G占用、3G占用，3G可能发生故障或者有车;⑥1G空闲、2G空闲、3G占用，可能是2G有车分路不良，也可能2G故障排除，也可能是无车。虽然三点检查此时可以判断出车列过了轨道电路区段2G，但是并不能说明3G此时有车。所以仅仅依靠三点检查并不能判断出车列在某个轨道电路区段。

其次，三点检查在站内之所以可以使用，其前提是进路的存在。如果无进路存在，对于站内轨道电路区段不进行三点检查，也无解锁要求;当存在进路时，该进路准备接车或者发车 (为了叙述方便，以下将以接车进路来描述，发车进路以此类推)，此时也包含并明确了进路首区段将有车列进入。车列进入是三点检查运算的基础，若无车列进入无从说起占用、出清、解锁，一旦进路内方首区段占用，则认为是有车列存在，其余的轨道电路区段占用表示，或许是故障，或许是车列存在。而也只有车列在某轨道电路区段存在的前提下，才可以进行三点检查以便防止对分路不良轨道电路区段的错误解锁。同时也只有顺着进路方向轨道电路区段的顺序占用出清，才逻辑认为车列驶入驶出一致的外在体现。

这样在车列驶入所防护的进/出站信号机后，信号控制设备检测到占用表示，立即控制信号机默认显示 (点红灯或者其余禁止信号表示灯)，以防止后续车列驶入禁止信号。同时，也由于任意一条进路内轨道电路区段数量有限，所以根据三点检查逻辑来进行顺序占用解锁是可以防护住有限数量的轨道电路区段分路不良，从而避免错误解锁导致的危险。

最后，三点检查在站内的应用是否可以推广到区间，答案是肯定的。站内防护轨道电路区段的顺序占用解锁虽然可以迁移到区间，但是需要更新相关的理念。

5 区间引入“进路”信号机

5.1 设置

防护二离去区段的区间信号机，默认为红灯或者灭灯状态。当联锁办理向区间方向的发车进路时，客运专线列控中心系统或者普速线路下的继电器点灯逻辑是:在区间方向信息符合条件下，如果二离去闭塞分区空闲，则防护二离去闭塞分区的区间信号机点灯 (根据闭塞分区空闲状态点黄灯或者绿灯)，否则保持红灯，直到二离去闭塞分区空闲。也只有防护二离去闭塞分区的区间信号机点灯状态为许可状态下，联锁控制的出站信号机才可以点许可信号。区间其余的闭塞分区信号机，按照既有的点灯逻辑进行点灯控制。

这样，当车站站内列车冒进出站信号机后，即使进入区间，也可以进一步予以防护，阻止其继续非法行驶，而不是车列非法行驶进入区间就可以获得合法许可的信号。同时，根据多点检查条件，在防护二离去闭塞分区的区间信号机点灯后，当区间进路首区段轨道继电器落下，即认为有车列驶入，可提供并增加车列判断的合法依据。在此基础上，即可对区间车列的安全给予防护，以便后续车列的跟踪，从而确保车列未彻底驶出的闭塞分区得到防护。

5.2 措施

二离去闭塞分区的点灯需要具备一定条件:如果该信号机接近区段未曾占用，进路内首区段轨道继电器落下，信号机点红灯，此时需要人工给予恢复;如果信号机接近区段曾经有占用，进路内首区段轨道继电器落下，信号机点红灯，立即认为该轨道区段有车列存在，为后续的区间完成三点检查置入条件 (无车列无所谓出清，有车列才有车列出清)，后续的区间轨道区段在此基础上进行三点检查，以便对有车列的区段或闭塞分区通过出清或者解锁以恢复使用，从而予以对车列的防护。一旦出现异常 (不满足三点检查条件)，在确保车列不在对应轨道区段的前提下，采取人工恢复或者自动恢复措施，以确保系统在安全前提下的可用性。

6 建议方案的特点

在区间增设进路信号机的概念，对应信号机的点灯状态是根据站内是否办理驶入区间的发车进路为前提，并结合区间运行方向，以及该进路闭塞分区的空闲状态来点灯。首先确认了当车列冒进出站信号机进入区间时而获得行车许可是一种错误授权行为;其次，为区间纳入联锁安全保障提供了可能。在此基础上，当进路信号内方轨道区段继电器落下就可确认有车列，从而为区间的顺序占用出清以及车列跟踪提供了可能。

不足之处是:区间与站内关联，相关逻辑处理需要作出调整，同时异常情况下的恢复需要纳入站内或者区间单独处理。

优点是:①区间引进了进路，为车列位置确定与轨道区段对应，提供了可靠基础与保障;②可把区间纳入联锁安全保障技术范围，为区间纳入联锁安全保障技术应用创造了条件与可能;③客观上的设置，对冒进出站信号机进入区间的车列，可有效阻止其非法获得区间行车许可的权限。

作为一种建议方案，该方案的实现会涉及到相关的一系列技术以及配置的变动，而这样的一系列技术等，还需要探讨甚至专题讨论。

［1］ 高继祥．铁路信号运营基础［M］．北京:中国铁道出版社，2005 ．

［2］ 赵志熙.车站计算机联锁ABC［M］．北京:中国铁道出版社．2007．

［3］ 何文卿．6502电气集中电路［M］．北京:中国铁道出版社，2007．

［4］ 中华人民共和国铁道部.铁科技［2009］212号关于印发铁路客运专线技术管理办法(试行)的通知［S］.2009.

［5］ 中华人民共和国铁道部.科技运［2010］138号关于印发列控中心技术规范的通知［S］.2010.

［6］ 中华人民共和国铁道部.运基信号［2010］38号关于发布石太客运专线SEI系统联锁技术条件(暂行)的通知［S］.2010.

［7］ 中华人民共和国铁道部.运基信号［2011］299号.技术站集中操控技术原则［S］.2011.

［8］ 运基信号［2011］242号.高铁信号系统强化安全措施研讨会议纪要［S］.2011.