CBTC中联锁对保护进路分类及处理方法

陈 虹

（卡斯柯信号有限公司，北京 100160）

在城市轨道交通CBTC信号系统中，列车运行由列控自动控制ATC系统和联锁CI子系统共同防护保证安全。除了设置一般的列车进路外，还需根据要求设置相应的保护进路予以防护,保护进路的起点为终端信号机，终点为信号机后方一定距离内，称为保护区段。CBTC模式下，列车运行受ATP的速度控制曲线保护，为了使列车以正常速度进站，需将列车安全停车点延伸至出站信号机后方。后备模式下，司机以地面信号机作为行驶凭证，为防止列车冲出信号机，保证安全停车也会设置保护区段，一般为进路终端信号机内方的一个或多个轨道区段。以沈阳地铁9号线信号系统为例，对所有的列车进路前方均设置保护区段。

1 保护进路分类及联锁处理方法

保护区段分为内置和外置，当保护区段在进路内方时，不单独再设置计轴区段的保护区段，此时终端信号机为不可接近信号机。当保护区段在进路外方时，保护区段为终端信号机内方一个或多个计轴区段，本文所讨论的均是外置的防护区段。

根据保护区段是否包含道岔及具体站型，可将保护进路分为以下4种类型。

1.1 无道岔锁闭的保护进路（not-interlocked overlap）

保护区段为无岔区段，则在后备模式下联锁需检查此区段的空闲条件，作为进路始端信号机的开放条件。该类型的保护进路由主进路建立后直接触发。此种类型保护进路不定义保护进路与保护进路，保护进路与主进路的敌对关系。

场景示意：

如图1所示，3G为进路X1-X2的保护区段，X1信号开放需检查保护区段3G空闲。

1.2 优先或关键的保护进路（critical/preferred，normal/reverse overlap）

保护区段为道岔区段，在点式模式下联锁需检查此区段的空闲条件及道岔锁闭条件，作为进路始端信号机的开放条件。道岔锁闭位置条件根据运营需求将设置优先（preferred）或关键（critical），此种类型的保护进路联锁定义两种敌对关系，分别是保护进路与保护进路敌对以及保护进路与主进路敌对。

场景示意：

如图2所示，O_X3与O_X4定义为优先定位(preferred normal）,且假设O_X3、O_X4建立在道岔反位时，需检查两个区段空闲。保护进路建立时会自动将道岔操动并锁闭在定位，若需让保护进路建立在道岔反位状态，则需提前将道岔操至反位并锁闭。

1)保护进路与保护进路敌对

当道岔1-2处于反位时，O_X3与O_X4敌对，不能同时建立，将道岔1-2操至反位并单锁，办理进路X1-X3，O_X3建立，X1信号开放，办理X6-X4，由于O_43与O_X3敌对，O_X4不能建立，X6信号不能开放。即保证了X1与X6信号不能同时开放。

2)保护进路与进路敌对

O_X3与进路X4-X2敌对,即保护进路O_X3在建立状态时，敌对进路不能建立：考虑场景，将道岔1-2扳动至反位并单锁，办理进路X1-X3，信号开放，列车顺序走车，压入保护区段，此时保护进路仍在建立状态，此时办理X4-X2进路，不能建立。

1.3 简化的保护进路（reduced overlap）

保护区段为无岔区段，但是存在迎面碰撞的可能性，为保证安全，单独定义一种类型：简化的保护进路reduced overlap（独立于not-interlocked overlap），满足以下条件会设成reduced overlap：1）两架终端信号机反向。2）保护区段里面不包含道岔。3）两信号机的保护区段有重叠或者一架信号机的保护区段侵入到迎面的进路中去。对于3）中两种不同的情况联锁处理的方法也不同。

场景示意如下。

1）两信号机的保护区段有重叠

如图3所示，X1-X2进路的保护进路为O_X2，X4-X3进路的保护进路为O_X3，O_X2与O_X3信号机反向，且防护的均为无岔区段2G，如果不做特殊处理，X1与X4信号可以同时开放，则有两车列迎面冲入2G的可能性。此种情况联锁必须做成保护进路O_X2和保护进路O_X3敌对，即两保护进路不能同时建立，由于进路信号开放需检查保护进路建立状态，也就保证了X1-X2与X4-X3进路信号不会同时开放。

2）一架信号机的保护区段侵入到迎面的进路中去

如图4所示，X1-X2与X4-X3的进路终端信号机X2与X3为并置信号机，且O_X2已侵入到迎面进路X4-X3中，此时必须做成进路与进路敌对，即X1-X2与X4-X3为敌对进路，两进路不能同时建立，防止列车发生迎面冲撞。

1.4 不锁闭道岔的保护进路（not-interlocked overlap）

此种类型保护区段为道岔区段，但是由于存在连续折返作业，所以保护进路建立时不锁闭道岔，信号开放也不检查道岔锁闭条件，这种情况联锁按照无岔区段来处理。

场景示意如下。

如图5所示，由于存在连续车列从上行路线运行至站台轨1G，再折返至下行路线，若O_X3在建立时，将道岔锁闭在定位，那么前车走车至1G，X4-X3进路为后车建立时，又会将1-2道岔锁闭至定位，则前车的牵出进路X2-X5就不能办理，不能满足连续车列折返需求，这种情况下，O_X3建立时不锁闭道岔，X4-X3信号开放只检查区段空闲，不检查道岔锁闭状态。

第1、2种保护进路在大多数地铁项目如北京地铁1号线，北京地铁6号线，长春1号线、郑州2号线等项目中有应用。第3、4种保护进路在南京宁天城际项目、南宁地铁1、2、3号线等项目中有应用。

2 保护进路的触发原则

当主进路建立且占用触发区段，保护道岔（若有）锁闭在正确位置后，保护进路即可建立。保护区段及触发区段的长度是综合线路信息、列车运行速度及制动速度等参数计算得出。后备模式下，对于有保护进路的进路，如果保护进路未成功建立或者保护区段占用，信号不允许开放,防止列车进入该区域。以沈阳9号线某站为例，如图6所示。

主进路是S1309-S1313，保护进路为O_1313，保护进路是优先定位类型，锁闭P1305道岔。保护进路建立，需先办理主进路，当列车占用触发区段时，保护道岔P1305锁闭，保护进路建立，主进路信号S1309随之开放。触发区段一般会定义为连续的多个区段，当任一触发轨占用时，都可触发保护进路建立。后备和CBTC模式下，可分别触发保护进路。CBTC模式下，保护进路的触发区段以ATP区段为单位，当列车压入触发区段的ATP区段时，保护进路即被触发。针对一些主信号为区间信号的防护进路，为避免某一区段计轴故障错误触发防护进路，还要求做成顺序占用触发轨才可建立保护进路。另外当保护进路的敌对进路已建立时，保护进路不能建立。当主进路为引导进路时，亦不能触发保护进路。

3 保护进路的解锁方法

针对列车正常走车及非正常走车情况，保护进路有多种解锁方式，如图6为示。

1）对于列车正常走车，主进路S1309-S1313及保护进路O_S1313均已建立，S1309信号开放，列车正常走车。当列车尾部通过并出清保护区段P1305DG_D后，则保护进路将被立即解锁。若下一列车要征用S1309-S1313进路，需重新触发保护进路O_S1313。

2）占用解锁触发区段倒计时解锁。联锁会为每个保护进路定义一个或多个解锁触发区段，当列车压入保护区段解锁触发区段（泊车区段）时，便开始启动“保护区段解锁计时器”倒计时。假设O_S1313解锁触发区段为33G_D，当列车压入33G_D时，会触发O_S1313解锁倒计时，联锁界面上会有倒计时显示，当倒计时结束，列车还未压入保护区段P1305DG_D，联锁认为列车已停稳，此时P1305道岔可解锁，保护进路解锁。对于与ZC通信的项目，可由ZC提供确认解锁信息，当列车完全停稳时，ZC会给联锁发送确认解锁的信息，此时无需等倒计时结束，可立即解锁道岔。

3）取消主进路防护进路解锁。取消或总人解进路，对应的保护进路自动解锁，道岔随之解锁。

针对第2种延时解锁情况，若在倒计时期间，触发解锁区段全部出清或列车冒进入了保护区段内方，保护进路均不予解锁。

4 总结

本文对CBTC中保护进路的分类进行说明，同时结合近几年地铁项目实际应用情况重点介绍了联锁对于保护进路的处理方法。文中介绍的前两种防护进路：无道岔锁闭的保护进路和优先或关键的保护进路在大多数地铁项目中都有应用，后两种防护进路较为特殊，实际应用也较少，4种类型的防护进路可供后续新建地铁项目参考。针对保护进路的解锁，由于ATC系统的发展，解锁倒计时间也逐渐缩短，列车运行效率也不断提高。