基于6502电路的有轨电车道岔控制系统逻辑实现

聂 超 周 苗 李晶晶 王喜军 郑剑锋

(通号万全信号设备有限公司，杭州 310000)

1 概述

现代有轨电车信号系统是实现有轨电车行车指挥、列车运行监控和管理所需技术措施及配套装备的集合体，为确保列车在正线线路上的运行安全,道岔控制系统需在正线道岔区域内规定的联锁条件和时序下，实现进路上信号机、轨道区段和道岔之间的安全联锁。

目前，在我国大部分还是使用6502继电式电气集中联锁的方式，具有很高普遍性。6502继电式电气集中实现简便灵活，具有很强的逻辑性、可靠性和安全性，不易出错，符合故障-安全原则。本文研究继电式电气集中联锁的技术条件和功能在有轨电车道岔控制系统的计算机编程实现方法。

2 基本逻辑

在6502电气集中电路中各个继电器动作是按照一定的时序进行的，因此在计算机程序中也以同样的电路方式实现进路建立，按照计算机程序执行的周期顺序执行各个参数，用来保证联锁逻辑的有效性和安全性。下面如图1所示站场为例排列S1→S2进路，说明如何以6502电气集中电路为基础实现道岔控制系统排路逻辑，如表1所示为站场联锁表。

图1 站场示意图Fig.1 Schematic diagram of the station

表1 站场联锁表Tab.1 Interlocking table

有轨电车道岔控制系统逻辑大多采集bool表达式，其中 “*”表示“与”、 “～”表示“非”、“+”表示“或”，逻辑中参数都是bool类型。

2.1 一到六线选岔网络

2.1.1 6502电气集中电路

按压进路始终端按钮，始终端AJ继电器励磁自闭。同时接通相应的方向继电器并励磁自闭，由此接通1～6线选岔电路，从左到右顺序选出道岔的定位或反位。

2.1.2 道岔控制系统逻辑

1）办理操作，在HMI按下进路始端S1和进路终端S2。

2）HMI预检查排路命令有效后，下发进路始终端。

3）道岔控制系统根据HMI下发的排路命令，查找联锁表中的道岔位置，如与实际位置不对，则发送相应道岔的操作命令。

2.2 七线网络

2.2.1 6502电气集中电路

在6502电气集中电路中，FKJ电路分为列车和调车共用的FKJ电路、调车专用的FKJ电路。FKJ起区分电路和防止自动重复开放信号的作用。

每条列调车进路的始端，都设一个开始继电器KJ。要检查进路的选排一致性；不一致时，禁止开始继电器励磁吸起；检查进路必须在解锁状态，否则，禁止开始继电器励磁吸起；

开始继电器一旦励磁吸起，必须保持到这条进路解锁为止。

2.2.2 道岔控制系统逻辑

HMI下发进路始终端按钮，道岔控制系统根据HMI进路命令记录进路始端按钮，代替始端JXJ和方向电源，使FKJ为1。道岔控制系统参照列车进路办理，故不需要ZJ。

1）每架信号机设置参数FKJ

a.进路选排一致(道岔到位)后，始端按钮参数S1SA为1，检查进路始端信号机S1未办理进路（KJ为0）、未办理进路取消（QJ为0），当条件满足时，参数S1FKJ为1。

b.HMI办理信号重开，下发始端命令，始端按钮参数S1SA为1，检查进路完整（XJJ8L、XJ11L为1），进路始端信号机S1未开放（XJ为0）、未办理进路取消（QJ为0），当条件满足时参数S1FKJ为1。

c.参数S1FKJ在信号开放（XJ为1）或办理进路取消（QJ为1）后为0。

2）每架信号机设置参数KJ

a.参数S1FKJ为1后，检查进路区段1-4DG未锁闭，进路道岔1/2定位、3/4定位，进路道岔1/2、3/4无反向操作，条件满足后S1KJ为1；

b.参数S1KJ为1后，直至进路区段1-4DG解锁为0。

2.3 八线网络

2.3.1 6502电气集中电路

八线检查进路区段空闲、进路道岔位置正确、敌对进路未建立，来控制信号检查继电器XJJ励磁，从而判断信号有无开放的可能性。

2.3.2 道岔控制系统逻辑

1）每架信号机设置参数XJJ8L，代替6502电路8线

参数S1KJ为1后，检查进路区段1-4DG空闲，进路道岔1/2定位、3/4定位，同时敌对信号参数S2KJ为0。

2）每架信号机设置参数XJJ

a.S1FKJ为1后，检查进路完整（XJJ8L为1）、未办理进路取消（QJ为0），当条件满足时，参数S1XJJ为1；

b.S1XJJ为1后，检查S1信号开放（XJ为1）、进路完整（XJJ8L为1）、未办理进路取消（QJ为0），用于S1XJJ自保为1。

2.4 九、十线网络

2.4.1 6502电气集中电路

九线控制区段检查继电器QJJ励磁，从而1LJ、2LJ落下，使进路锁闭，点亮控制台白光带。

2.4.2 道岔控制系统逻辑

1）每个轨道区段设置参数QJJ9L，代替6502电路9线

2）每个轨道区段设置参数QJJ

1-4DGQJJ为1后，检查1-4DGQJJ10L等参数条件，为解锁准备。

3）每个轨道区段设置参数LJ1和LJ2

1-4DGLJ1和1-4DGLJ2平时为1，当1-4DGQJJ为1后，1-4DGLJ1和1-4DGLJ2为0，进路锁闭显示白光带。

4）每个轨道区段设置参数SJ

1-4DGSJ=（1-4DGDGJ）*（1-4DGLJ1）*（1-4DGLJ2）

2.5 十一线网络

2.5.1 6502电气集中电路

十一线检查进路区段锁闭、进路道岔位置正确，控制信号继电器励磁。

2.5.2 道岔控制系统逻辑

1）每架信号机设置参数XJJ11L，代替6502电路11线

S1KJ为1后，检查进路区段1-4锁闭，进路道岔1/2、道岔3/4定位。

2）每架信号机设置参数XJ2

S1FKJ为1后，检查开放信号的条件，并且在信号开放过程（XJ为1）中实时检查灯丝断丝（1DJ）、道岔位置正确、进路锁闭、区段占用、敌对条件未建立、进路取消。

3）每架信号机设置参数XJ

S1XJ为1后，开放信号。

3 工程数据实现

道岔控制系统软件可分为业务程序和工程数据两部分。其中工程数据有两种实现方式：站场形网络和联锁进路表。

3.1 站场形网络

在6502电气集中电路中，电路是按照实际站场绘制的，由许多分立的控制电路组成，电路的图形结构与站场的形状相同，称为站场形网络。车站信号平面布置图，由道岔点、信号点和轨道电路区段组成，6502电气集中电路由道岔标准电路、信号标准电路和轨道电路区段标准电路组成，其图形结构与车站信号平面布置的图形结构相对应。

道岔控制系统工程数据也可采用6502电气集中电路方式，由道岔标准逻辑数据、信号标准逻辑数据和轨道电路区段标准逻辑数据组成，其逻辑数据关系结构与车站信号布置平面的图形结构完全相同，整个逻辑数据用的网络，主要是根据信号平面布置图，选用相应的组合逻辑而成，不仅简化逻辑数据设计，还可减少设计中产生的错误，而且所有的联锁逻辑都在逻辑数据中，业务程序不含逻辑运算，因而可减少程序中产生的错误。

3.2 联锁进路表

在6502电气集中电路中，为在排列进路时，不使它们相互干扰，在每条进路的始端和终端，都接有电路区分条件。道岔控制系统工程数据也可采用联锁进路表方式，其数据由一条条基本进路组成，构成进路表。进路表中每条进路数据包含进路始终端、进路中道岔、轨道电路区段、敌对信号等基本信号设备数据信息，6502电气集中电路中一到十一条网络联锁逻辑在道岔控制系统业务程序中实现，排列进路时所需的信号设备基础数据从工程数据进路表中取出，这样工程数据内容简单，不包含复杂的逻辑。

3.3 两种实现方式对比

基于站场形网络的道岔控制系统工程数据，每个站场独立，专业性强，工作量大，对数据编写、审核人员要求高；基于联锁进路表实现方式，联锁数据简单，工作量小。有轨电车正线道岔控制区域站场简单，极少存在复杂联锁关系，因此采用联锁进路表方式的工程数据更适用于有轨电车正线道岔控制系统。

4 结论

有轨电车正线道岔控制系统主要是通过使用计算机控制、通信技术对正线道岔区域地面信号设备进行联锁控制，来保证列车安全高效的通过道岔区域，因此以6502电气集中电路为依据实现道岔控制系统联锁逻辑具有逻辑性强、简便灵活和不易出错等优点。同时对两种道岔控制系统的工程数据实现方式进行说明和对比，并阐述了哪种方式更适合有轨电车正线道岔控制系统。随着我国现代有轨电车的快速发展，道岔控制系统将得到越来越多的应用。