机场线车辆段与正线接口技术的研究

任青青，丁天

（1.陕西城际铁路有限公司，陕西 西安 710016；2.陕西铁路工程职业技术学院，陕西 渭南 714000）

0 引 言

城际铁路机场线正线和车辆段信号系统是2个相对独立的系统，车辆段和正线的系统结构及联锁关系采用计算机联锁，为了保证列车的高效运行、减少故障率，研究车辆段和正线的接口是必不可少的，车辆段主要以计算机联锁的方式实现联锁关系，正线也主要以计算机联锁实现联锁关系，但是两者的联锁关系需要借助继电器连接，还要具备敌对联锁表实现车辆段和正线信号系统的完美结合。为了保证列车高效、安全的出入车辆段，车辆段和正线的联锁必须建立相关的联锁关系，按照车辆段和正线的联锁关系保证列车回段和出段的正常运行，确保运营工作的顺利进行。由于受外界条件的限制，通过建立车辆段和正线信号系统的敌对照查、信号机状态、区段状态，并结合机场线车辆段和正线的特点制定合理的联锁系统及联锁表。

1 联锁接口原则

信号系统的首要任务是保证行车安全，其核心安全原则是故障导向安全，系统发生故障时，具有自我保护的功能，使系统转向并锁定在安全状态并一直维持在安全状态；车辆段与正线间通过继电接口传递信息，采用双断方式设计电路，互传信息接口类型采用安全型继电器；同一时间的同一出入段上的出入段进路相对敌对，通过运用敌对联锁表的查找关系来保证列车正常运行；办理进路时，需满足转换轨空闲、敌对进路建立、终端信号机灯丝状态良好等条件，才能锁闭进路，同时开引导信号。

2 联锁接口运用方式

2.1 机场线车辆段和正线的接口

如图1所示是正线与车辆段战场布置示意图，车辆段主要管辖转换轨上的RD1，RD2信号机；正线主要管辖转换轨计轴区段ZHG1、ZHG2和X0701、X0702、ZC1、ZC2信号机。

图1 正线与车辆段站场布置示意图

2.2 车辆段与正线接口范围及方式

机场线车辆段和正线的接口信息传递与接口的连接方式主要采用安全型继电器，并通过继电接口传递信息，使得正线和车辆段建立联锁信息，达到互通互联，实现车辆段与正线的无缝衔接。

2.3 车辆段与正线接口内容

车辆段与正线接口互传信息，排列出、入车辆段的进路，需要建立正线与车辆段的相互敌对照查表。敌对照查、信号机状态、区段状态等信息主要是正线和车辆段之间传递的信息的依据。根据车辆段与正线的信号机以及转换轨建立接口信息表，如表1所示是正线与车辆段传递信息接口表。

表1 正线与车辆段接口信息表

3 实现原理

机场线正线与车辆段互传信息通过安全型继电器实现，电路中使用继电器两组接点，以双断方式采集信息，并将信息传递给对方，继电器的所需直流电源由正线提供，如图2所示是机场线正线和车辆段接口电路原理图。

图2 正线与车辆段接口原理图

3.1 联锁驱动继电器原理

3.1.1 车辆段联锁驱动继电器原理

以转换轨ZHG2出段线为例：

RD1LZCJ：常态吸起，当车辆段办理向RD1入段口的出段列车进路时，进路锁闭后RD1LZCJ落下，进路最后一个区段（IAG）解锁后，恢复吸起。

RD2LZCJ：常态吸起，当车辆段办理向RD2入段口的出段列车进路时，进路锁闭后RD2LZCJ落下，进路最后一个区段（IIAG）解锁后，恢复吸起。

RD1DZCJ：常态吸起，当车辆段办理向RD1入段口的调车进路时，进路锁闭后RD1DZCJ落下，进路最后一个区段（CD01G）解锁后，恢复吸起。

RD2DZCJ：常态吸起，当车辆段办理向RD2入段口的调车进路时，进路锁闭后RD2DZCJ落下，进路最后一个区段（CD02G）解锁后，恢复吸起。

3.1.2 正线联锁驱动继电器原理

ZC1ZCJ：常态吸起，当正线办理以RD1为终端的进路时，进路锁闭后落下，当进路最后一个区段解锁后（ZHG1），恢复吸起。

ZC2ZCJ：常态吸起，当正线办理以RD2为终端的进路时，进路锁闭后落下，当进路最后一个区段解锁后（ZHG2），恢复吸起。

X0701LXJ（M）：常态落下，当正线X0701信号开放灭绿显示时，驱动其吸起，灭绿信号关闭时，恢复落下。

X0702LXJ（M）：常态落下，当正线X0702信号开放灭绿显示时，驱动其吸起，灭绿信号关闭时，恢复落下。

3.2 列车出段作业原理

以向RD1入段口为例：

当车辆办理向RD1入段口的出段列车进路时，检查联锁条件（ZC1ZCJ吸起，进路内轨道区段空闲等）满足后，进路锁闭信号开放。

正线联锁在列车出段时，RD1LZCJ落下且RD1DZCJ吸起，自动触发或人工办理正线以ZC1为始端的列车进路。

车辆段办理向入段口的调车进路时，也需要检查正线照查条件满足。调车进路锁闭后，RD1LZCJ吸起、RD1DZCJ落下，正线不自动触发以ZC1为始端的列车进路。

前一列车完全进入ZHG1时，后一列运行至CD01G时，不影响ZHG1的正常解锁。

前一列车完全进入ZHG1时，此时车辆段可排列向RD1的出段列车进路。

向RD2入段口同RD1。

3.3 列车入段作业原理

以向RD1入段口为例：

当正线办理至RD1口的入段进路时，检查联锁条件（RD1LZCJ、RD1DZCJ均吸起，进路内轨道区段空闲、保护区段空闲等）满足后，进路锁闭信号开放，驱动ZC1ZCJ落下。

向RD2入段口同RD1。

3.4 控显设置表示灯

3.4.1 车辆段表示灯设置

正线出库信号机X0701、X0702显示，根据正线送来的X0701、X0702信号机点灯继电器状态显示相应灯光。当采集到X0701LXJ/X0702LXJ吸 起、X0701LXJ（M）/X0702LXJ（M）落下时，显示绿灯；当采集到X0701LXJ/X0702LXJ落下、X0701LXJ（M）/X0702LXJ（M）吸起时，显示灭绿灯；其他情况下均显示红灯。

正线出库信号机显示，根据正线送来的ZC1、ZC2信号机点灯继电器状态显示相应灯光。ZC1LXJ/ZC2LXJ吸起、ZC1YXJ/ZC2YXJ落下时，显示绿灯；当ZC1LXJ/ZC2LXJ落下、ZC1YXJ/ZC2YXJ吸起时，显示红黄；其他情况下均显示红灯。

正线照查表示灯，当ZC1ZCJ/ZC2ZCJ吸起时，点空圈；当ZC1ZCJ/ZC2ZCJ落下时，点白灯。

轨道空闲占用表示灯，根据ZHG1、ZHG2空闲、占用情况显示。

3.4.2 正线工作站人机界面表示灯设置

入段信号机显示，根据车辆段送来的RD1、RD2信号继电器状态显示相应灯光。当采集到RD1LXJ/RD2LXJ吸起，RD1YXJ/RD2YXJ落下时，显示黄灯；当采集到RD1LXJ/RD2LXJ落下，RD1YXJ/RD2YXJ吸起时，显示红黄；当采集到RD1LXJ/RD2LXJ落下，RD1YXJ/RD2YXJ落下时，显示红灯；其他情况显示空圈。

车辆段列车照查表示灯，当RD1LZCJ/RD2LZCJ吸起时，点空圈；当RD1LZCJ/RD2LZCJ落下时，点白灯。

车辆段调车照查表示灯，当RD1DZCJ/RD2DZCJ吸起时，点空圈；当RD1DZCJ/RD2DZCJ落下时，点白灯。

入段信号机内方区段空闲占用表示灯，根据CD01G/CD02G区段空闲、占用情况显示。

4 车辆段和正线联锁设备组成

4.1 联锁设备构成

机场线车辆段和正线联锁采用DS6-60计算机联锁系统，DS6-60型计算机联锁系统是用于铁路信号控制的计算机联锁系统，采用输入双采集、输出双控制、通信双冗余，是通过双套专用安全硬件和相异性软件构成的2乘2取2冗余结构系统，DS6-60计算机联锁系统具有可靠性、可用性、可维护性、安全性设计、分析和计算。DS6-60系统逻辑上被划分为人机对话层（MMI）、安全运算层（CIL）、执行表示层（I/O）和电源层（PW），如图3所示是DS6-60系统层次结构图。

图3 DS6-60系统层次结构图

人机对话层（MMI层）主要是通过可视化的人机界面，向操作以及维护人员提供输入控制命令并获得设备工作状态及行车作业情况；安全运算层（CIL层）是联锁系统的核心，主要接收信号机、道岔、轨道等设备状态信息，进行安全逻辑运算，执行表示层对信号设备进行实际控制；执行表示层（I/O层）由现场信号设备的采集驱动设备组成，通过继电器的结合电路，获得信号设备动作电压，并得到现场信号设备的状态；这三个层面通过通信系统传递个子系统的信息，用来处理整体系统的信息。电源系统主要是为三个子系统的设备提供电力，保证三者之间的联锁系统安全的工作。

电源子系统、联锁子系统、输入/输出子系统、控显子系统和联锁维护子系统组成了DS6-60计算机联锁系统，计算机联锁子系统均采用冗余设置，即2乘2取2安全结构，该系统中任意子系统出现故障均不影响其他子系统正常工作。其组成如图4所示。

图4 DS6-60计算机联锁系统组成示意图

4.2 车辆段联锁系统组成

在车辆段和正线一级设备集中站设置1套相同的DS6-60型计算机联锁设备。车辆段信号设备室内联锁设备由联锁逻辑部、联锁控显部、联锁输入/输出部、联锁维护机四个部分组成。联锁设备连接ATS接口主要实现ATS工作站站场信息的显示，并实现车辆段联锁功能。计算机联锁设备的维护工作站配置液晶显示器。车辆段行车控制室内设置联锁控制工作站。联锁控制工作站配置互备冗余的联锁控制工作站及两台液晶显示器，互为备用，用于车辆段操作和显示设备。如图5所示是车辆段联锁系统组成。

图5 车辆段联锁系统组成示意图

5 车辆段与正线联锁接口设计优点

通过采用继电器将车辆段和正线接口联锁，并通过采集调车终端继电器状态，以及敌对信息查表，可以区分段内调车进路和出段列车进路，方便段内调车转线作业，避免出入段线的通过能力。

6 结 论

针对机场线信号系统车辆段和正线的联锁接口技术研究，车辆段联锁和正线联锁采用敌对查表的方式，不仅保障了乘客的安全，更保证了行车的高效，便于值班员的操作，同时满足了出入段的联锁要求，使得车辆段和正线能够正常的通信，互相控制互相制约，使得联锁接口完美的结合，保证车辆段和正线信号系统的无缝衔接，达到信号系统的完整性，为所有搭乘城际铁路出行的乘客提供便捷服务，为联锁系统奠定了坚实的基础。