RMU中BOOL子系统特殊联锁功能研究

蒋 爽

（卡斯柯信号有限公司，北京 100070）

1 概述

基于动态间隔的运能可配置列车运行控制系统，以下简称新型列控系统，利用北斗和GPS 双模卫星及多传感器信息融合实现列车组合精确定位，车载设备自身具备列车占用检查和完整性检查功能，列车可不依赖信号机、轨道电路等轨旁设备即可实现控车。该系统已经在哈尔盖⸺ 木里铁路（简称哈木线）的一段进行跑车实验，并通过专家验收评审。

新型列控系统主要由车载设备(OBS)、对象控制器设备（OC）和运营控制中心设备组成。其中运营控制中心设备由资源管理系统（RMU）、动态运能决策系统（DCD）、列控维护支持系统（IOM）和地基增强系统（TAAN）组成。RMU 为新型列控系统中的地面信号安全设备，负责资源管理功能。由于轨旁设备的弱化，车站可以不设置信号机和轨道电路，但是BOOL 子系统的设计仍沿用了既有联锁的设计方式，站场按着虚拟信号机和轨道电路来设计。由于新型列控的系统需求，对于原来站内联锁功能，如进路办理、进路解锁等提出新的要求，为此设计了具有特殊联锁功能的BOOL 子系统，以配合RMU 完成列车的资源管理功能。

2 BOOL子系统的接口信息

BOOL 子系统通过系统应用软件（ASW）间接与DCD 和OBS 实现信息传递，完成进路资源的建立和释放功能，与OC 接口，实现道岔的控制和表示信息的采集。BOOL 子系统接收OBS 或者DCD的进路办理命令，判断进路的相关条件满足后，即为资源申请成功，向列车提供相应授权。列车通过进路后，OBS 向BOOL 发送进路释放申请，BOOL子系统通过检查列车占用及出清状态，解锁列车进路，资源得到释放。

BOOL 子系统接收ASW 子系统相关信息如下。

1）区段占用、空闲状态；

2）区段LOI 封锁状态，LOI 封锁状态可能由于列车失去完整性、列车定位不准确和车地通信中断导致，BOOL 子系统收到LOI 封锁状态等同于区段占用状态来处理；

3）列车请求进路，用于通知选排、锁闭进路或重开信号；

4）进路接近锁闭条件(JLJJSB)，用于通知列车是否接近；

5）接近列车为通信车，用于通知可按自动闭塞来开放信号；

6）进路使用完毕(JLSYWB)，用于通知可以解锁进路；

7）分段解锁信息(JSJ)，用于分段解锁。

BOOL 向ASW 子系统发送的相关信息如下。

1）进路状态，用于列车授权；

2）区间运行方向。

3 相关功能的设计与实现

3.1 进路办理

BOOL 子系统的进路排列，可以接收来自车载OBS 的进路触发，也可以接收DCD 的人工办理命令。目前的联锁车站，进路的办理采用双按钮或者多按钮（变更进路）的方式，需要按压进路的始、终端，才能选出进路。BOOL 子系统，接收的进路排列命令均为单一的进路控制消息，进路的办理及锁闭方式，需要按新的需求进行重新设计。

进路办理前，需要检查本条进路上的道岔、区段、信号机等资源是否已经被征用，如果道岔已经处于进路锁闭或者被锁闭到相反的位置，区段处于占用或者LOI 封锁，信号机处于延时解锁状态或者与本进路的冲突进路或敌对照查进路已经办理且锁闭，即认为本进路的资源已经被征用，进路不能办理。只有当进路上的资源未被占用，才允许排列本进路。由于BOOL 子系统能同时接收OBS和DCD 的进路办理命令，为防止同时收到两个系统的相互冲突的进路办理命令（这里说的冲突进路包含了敌对进路和抵触进路），BOOL 子系统在进路办理时，检查了与本进路冲突的进路命令是否已经下发，如果冲突命令已经存在，本进路将不能办理。如果同时收到两条冲突进路的办理命令，BOOL 子系统将不会执行任一进路办理命令。进路办理的流程如图1 所示。

图1 进路建立流程Fig.1 Flowchart of route setting

本实验项目中BOOL 子系统在接收到进路办理请求后，检查未收到冲突进路办理命令且进路上的资源未被占用，则执行进路办理，如果在45 s 时间内进路仍未办理成功，则清除本次进路办理命令。由于在进路办理前，已经检查相关冲突进路命令没有下发，能确保本进路命令下发后，进路能够持续办理。同时因为本进路的办理命令存在，也使得冲突进路的办理条件不能成立，确保冲突进路不会同时办理。在收到进路办理命令后，驱动道岔转换到规定位置，从而实现进路锁闭。如果进路办理命令已经下发，此时收到进路上道岔位置的相反单操命令，会继续保持原有的进路办理命令，继续排列进路。

3.2 进路解锁

3.2.1 取消及延时解锁

取消及人工解锁进路条件跟既有联锁类似，采用列车未接近时可以取消进路，接近后需要采用人工延时解锁的方式解锁进路。但由于系统需求差异，BOOL 子系统取消进路的解锁还需做相应的特殊处理。BOOL 子系统，不仅可以接收DCD 的人工取消或人解命令来解锁进路，还可以接收OBS 的进路取消命令。在车列尚未驶入接近区段，OBS 可通过发送进路解锁（JLSYWB）信息给BOOL 子系统，来关闭信号和解锁进路，以便于计划改变及时更改进路。如果列车已驶入接近区段，OBS 向BOOL 子系统发送列车接近锁闭信息JLJJSB，告知列车已经接近。如果仍需要解锁进路， OBS 向BOOL 子系统发送JLSYWB，经过延时后，解锁进路。

在列车未驶入进路且进路完整时，都可以通过DCD 和OBS 的取消命令进行解锁进路。由于新型列控系统采用无线定位方式，在通信不稳定的情况下，可能出现没有接收到接近区段占用的信息，而直接收到进路内第二个区段占用的信息，造成列车非正常压入的情况。在进路上区段空闲后，所有区段都没解锁。此时如果要解锁进路，需要人为确认列车已经全部出清进路，只能通过DCD 下发总人解命令，经过延时后，解锁进路，此种情况不能通过OBS 的进路解锁命令来解锁进路。

另外，对于由DCD 系统下发进路办理命令，人工办理的进路，一般都是给非通信车办理的进路。因为无法得知列车具体位置，无论列车是否接近，都认为接近锁闭条件已经构成，需要采用延时的方式来解锁进路。进路取消解锁的流程如图2 所示。

图2 取消进路解锁流程Fig.2 Flowchart of the cancellation of route release

3.2.2 正常解锁

进路的正常解锁提供两种解锁方式：一种是可以随着列车的顺序占用、出清而分段解锁；一种是列车正常压入进路，等到列车完全出清进路后，采用一次性解锁。如果列车没有按着正常的分段解锁，待列车完全出清进路后，还可以采用一次性解锁方式来解锁进路。正常解锁流程如图3 所示。

图3 正常解锁流程Fig.3 Flowchart of normal route release

分段解锁的解锁条件是由ASW 子系统通过列车报告的位置信息变化，判断出当前列车是否在对应进路的轨道区段上。如果区段由占用变为空闲，认为列车出清本区段，具备解锁的条件，将区段的分段解锁信息（JSJ=1）发送给BOOL 子系统，BOOL 子系统进行相关的逻辑判断，在列车正常进入进路，信号关闭，且本区段的上一区段已经正常解锁的情况下，判定本区段具备解锁的条件，可以解锁。本区段解锁检查了上一区段已经解锁，实现进路上区段随着车列顺序出清后依次解锁。

一次性解锁，当列车进入进路，并出清进路上的所有区段后，收到OBS 的进路解锁信息(JLSYWB=1)，进路一次性解锁。考虑到无线定位系统可能出现定位不准等情况，进路的解锁不检查列车是否顺序占用出清，只要解锁时进路内所有区段为空闲，即可解锁。

3.2.3 事故解锁

在因故无法正常解锁时，提供事故解锁的方式，来单独解锁区段。为避免出现迎面解锁区段的情况，事故解锁也要求在其上一区段已经解锁且本区段无车的情况下，才能进行本区段的事故解锁。

3.3 站间改方

由于系统结构的需求，改方电路的功能由BOOL 子系统实现。本系统的改方电路和既有的四线制改方电路不同，相比原来的改方电路，本系统设计的电路更加简便、易实施，且办理方式更加灵活。改方的办理方式整体上分为两种，正常办理和故障办理。

3.3.1 改方的办理方式

1）正常改方：在区间空闲时，可以通过下面两种方式实现。

原接车站，可以通过办理发车进路，来实现两站的改方。办理发车进路前，检查区间空闲，邻站不是接车状态，且邻站没有办理到区间的发车进路，在办理发车进路后，先将邻站改为接车方向后，本站改为发车方向。

原发车站，可以通过办理接车进路，来实现两站的改方。在检查两站区间空闲后，且本站不是接车方向，邻站没有办理接车进路后，本站办理接车进路，在本站改为接车方向后，邻站改为发车方向。

2）故障改方：用于区间故障时的改方。区间故障时，相邻两个车站按下对应方向口的故障改方按钮后，再通过上述正常办理改方的手续，来完成改方，改方结束，恢复故障改方按钮。

3.3.2 改方功能的实现

对于每个方向口设置两个代表接、发车方向的参数变量，JCFJ=1 表示接车方向，FCFJ=1 表示发车方向。一个发车口的JCFJ 和FCFJ 不能同时成立。把相邻的两个进站口作为一对相关联的方向口来处理，当本站的方向口为接车方向(JCFJ=1)时，同时会将邻站的发车方向FCFJ 也置为1，从而实现两站的同时改方，保持两站的方向统一。BOOL子系统刚上电时，所有的方向口都处于无方向的状态，即处于安全状态。根据运营计划需要，确认整个线路的运行方向，通过办理进路的方式来实现两站之间的自动改方。

改方时，初始时甲站为接车站，预改为发车站，相关的方向参数变化如表1 所示。初始时甲站为发车站，预改为接车站，相关的方向参数变化如表2所示。

表1 接车站发起改方的参数状态Tab.1 Parameters and status for the receiving station to initiate the change in direction

表2 发车站发起改方的参数状态Tab.2 Parameters and status for the departure station to initiate the change in direction

4 总结

本文针对资源管理系统（RMU）中的BOOL子系统相比于传统联锁功能的差异和新增部分，做了详细分析和介绍。BOOL 子系统根据系统总体的需求和接口内容，在既有联锁基础上设计了符合本系统要求的进路排列、解锁和改方等相关功能。BOOL 子系统的相关功能已经在实验项目中得到验证，满足资源管理系统（RMU）的对应需求。