计轴自动站间闭塞与计算机联锁系统结合方案研究

丁本江 单 冬

*北京交通大学 工程硕士 ，北京交大微联科技有限公司 工程师，100195 北京

**北京交通大学 副教授，100044 北京

计轴自动站间闭塞系统与计算机联锁系统结合方案，是计算机联锁取代6502电气集中后，实现自动站间闭塞的控制方案。在具备区间占用检查的条件下，随着办理发车进路自动办理闭塞手续，列车凭信号显示进入发车进路后，出站信号机自动关闭，待列车出清区间后自动解除闭塞。其特征为:有区间占用检查功能、站间区间只允许走行一列列车、办理发车进路时自动办理闭塞手续、自动确认列车完整到达和自动到达复原等。

1 系统设计方案

1.1 设计原则

为实现自动站间闭塞功能，结合方案遵照以下原则进行设计。

1．当发车站办理发车进路时，站间应自动构成闭塞状态。甲、乙二站间仅允许有一个站为发车站，若其中有一个站排列了向区间的发车进路，另一站则不能再排列发车进路，即自动实现了站间闭塞状态。

2．联锁系统人机界面，应具有闭塞方向状态显示，便于操作人员实时、清晰地掌握该站的接发车状态。

3．对于计算机联锁设备与计轴主机的接口形式，需满足运行安全、接口明确、便于工程实施等要求，因此考虑采用较为成熟的继电接口。

站间闭塞信息和计轴信息的传递，由相邻二站的计轴主机通过站间光缆进行通信。

1.2 系统工作原理

甲、乙二站各设独立的计算机联锁系统及计轴系统，计算机联锁系统与计轴系统主机间采用继电器接口。由计算机联锁系统通过逻辑处理，输出本站的闭塞信息，采集邻站的闭塞信息;计轴系统负责区间轨道占用检查，传输站间闭塞信息，从而实现二站间的自动闭塞功能。工作原理示意图如图1所示。

图1 工作原理示意图

1.3 系统结合接口电路

根据系统设计原则，计算机联锁系统与计轴系统结合设计的继电电路如图2所示。该电路需能够反映本站及邻站的接、发车状态，区间占用状态，计轴设备的工作状态等。结合电路中驱动继电器名称及类型如表1所示。

表1 接口继电器一览表

1.4 计算机联锁系统处理逻辑

在计算机联锁系统中，为实现站间的闭塞功能，需要驱动发车锁闭继电器FSJ和计轴复零继电器JFLJ，采集邻站发车锁闭继电器LZ-FSJ、 (本站)发车锁闭继电器FSJ、整个区间轨道继电器ZQGJ、计轴设备报警继电器BJJ。计算机联锁系统对以上驱采条件进行逻辑处理，实现自动站间闭塞的联锁检查。

1．结合继电器的作用。发车锁闭继电器FSJ，用于反映车站向区间办理发车进路情况，2个相邻车站互相检查对方发车锁闭继电器条件，防止相邻2站同时向同一区间办理发车进路。

总区间轨道继电器ZQGJ，用于反映区间占用情况，车站向区间办理发车时联锁系统须检查整个站间区间空闲条件，保证2站间同一时刻只有一列列车在区间运行。该条件与发车锁闭继电器条件相结合，用于实现闭塞安全性检查。

计轴设备报警继电器BJJ，用于与计轴设备相结合，利用计算机联锁系统的人机界面，对计轴设备状态进行监督。

计轴复零继电器JFLJ，用于与计轴设备相结合，利用计算机联锁系统的人机界面，对计轴设备进行复零操作。

2．驱动继电器条件。发车锁闭继电器FSJ驱动条件:情况一，正常办理了发车进路后进路锁闭，使FSJ落下;情况二，当办理向发车口的延续进路时，FSJ保持吸起，由延续进路转发车进路时检查LZ-FSJ吸起、ZQGJ吸起后，使FSJ落下。复原条件:发车进路最后区段解锁后，FSJ复原吸起。

计轴复零继电器JFLJ，用于计轴设备复零使用。驱动条件:按压计轴复零按钮后，驱动JFLJ吸起。复原时机:驱动JFLJ吸起13 s后复原落下。

3．站间闭塞的实现。为实现站间闭塞，仅允许1个车站处于发车状态，当甲站办理了发车进路，进路的锁闭须满足邻站 (乙站)未向该区间办理发车进路，即检查LZ-FSJ继电器在吸起状态，甲站的发车进路方可锁闭。

进路锁闭后，出站信号的开放还应满足3个条件:邻站未向区间发车，即检查LZ-FSJ吸起;整个区间空闲，即检查ZQGJ吸起;本站已为发车状态后，即发车表示灯已经点亮。以上任一条件不满足，出站信号不能开放，信号开放后也要持续检查以上3个条件，任一条件不满足时，信号须关闭。

图2 计算机联锁与计轴结合设计继电电路

4．车站接、发车状态。采集本站FSJ及邻站FSJ状态，就可以知道车站在接车还是在发车状态。联锁系统的操作界面中，每一个闭塞口处设置了体现车站接、发车状态的表示灯，其点灯逻辑关系如表2所示。

表2 接、发车表示灯点灯逻辑关系表

为了始终体现车站的接发车状态，发车站在列车完全进入区间，即由 FSJ↓、LZ-FSJ↑转为FSJ↑、LZ-FSJ↑时，发车表示灯仍保持点亮;直到下次邻站改变方向FSJ↑、LZ-FSJ↓时，发车表示灯灭灯，接车表示灯点亮。接车站在邻站列车完全进入区间，即由FSJ↑、LZ-FSJ↓转为FSJ↑、LZFSJ↑时，接车表示灯仍保持点亮;直到本站改变方向FSJ↓、LZ-FSJ↑时，接车表示灯灭灯，发车表示灯点亮。

1.5 联锁系统操作界面设置

对于闭塞信息，操作人员需要掌握整个区间的空闲情况、本站及邻站的接发车状态等信息。因此，对应每一个闭塞口设置区间轨道表示灯ZQGD(整个区间的轨道条件)，区间轨道占用 (即ZQGJ落下)时点亮红灯，区间轨道空闲 (即ZQGJ吸起)时点亮白灯。在闭塞口处设置接、发车方向表示灯，接车方向用向里的黄色箭头表示，发车方向用向外的绿色箭头表示。同时，设置邻站发车表示灯，当邻站向本站办理发车进路后，点亮红灯。当车站处于接车状态，接近区段被占用时，发出语音提示。操作面布置见图3。

计轴结合系统提供的相关信息有:对应每一个闭塞口设计轴复零按钮FLA，采用自复式带铅封;对应每一个复零按钮设置计轴复零表示灯FLD，平时灭灯，计轴复零继电器JFLJ吸起时点亮白灯;对应每一个闭塞口设置计轴设备故障报警提示，计轴设备报警继电器 (BJJ)落下发出语音和文字报警提示。

2 系统电路安全性分析

结合方案设发车锁闭继电器FSJ，常态吸起，办理发车进路后，FSJ的落下作为区间闭塞的条件，任何断线故障也会造成FSJ落下，保证了邻站不能再向该区间发车。系统结合电路的设计符合故障-安全原则，因此能够保证行车安全。

图3 联锁操作界面布置示意图

3 计轴设备运用说明

在计轴设备首次使用时，或在计轴设备故障排除后，QGJ处于落下状态，需要相邻车站的值班人员共同确认区间空闲后，13 s内同时按下计轴复零按钮，QGJ吸起，使计轴设备恢复正常使用。

4 结束语

计轴自动站间闭塞通过和计算机联锁系统的结合，显示出诸多优势，系统设计电路简单，发车方向具有记忆功能，当列车完全在区间运行时，能够清楚地显示列车运行方向。站间不需要联系电缆，大大节省了资源。本方案已经在太中银线得到了运用，效果良好。